Automazione, Energia, GaN, uno sguardo al mercato dell’elettronica con Analog Devices

Concetti di "green technology", automazione e guida autonoma si stanno diffondendo sempre più nel mercato dell'elettronica. Le auto a guida autonoma ed elettriche inglobano sensori e soluzioni di power management con l'obiettivo di rendere la guida alla massima efficienza.

Quando si parla di automotive, i concetti che vi ruotano attorno sono molteplici. Energy Harvesting, sensori, batterie, scelta dei materiali. Un vasto campo di tecnologie con un mercato in forte crescita. In questa intervista con Stefan Steyerl, Director Sales Mobility & Transportation EMEA, EMEA Marketing, Managing Director Germany @ Analog Devices; e Riccardo Zambon General Manager @ Analog Devices, affrontiamo questo mercato analizzando in dettaglio le ultime novità.

1. Prima di tutto vorrei chiederVi un aggiornamento sui prodotti più recenti, ma anche sulle ultime news tecnologiche. In particolar modo, quali sono i mercati dove siete più attivi?

Riccardo Zambon: Esistono tre aree principali dove Analog Devices (ADI) è particolarmente attiva in Italia, una di queste è l’Aerospazio & Difesa. All’interno di questo comparto, notiamo una continua richiesta per tre tecnologie in particolare.
L”Active Electronic Scanning Array” (AESA) è la soluzione che si prospetta per tutti i nuovi radar. La signal chain di ADI è in grado di far fronte alla sfida rappresentata dal cosiddetto fattore “Size, Weight, Power & Cost” (SwaP-C), digitalizzando il segnale ad alta frequenza con bassi consumi di potenza e la migliore linearità sul mercato. Esempi di componenti per l’implementazione di architetture in Banda X sono i recentissimi AD9208 a 3 GSPS in tecnologia 28 nm, il core chip ADAR1000 per le reti che necessitano di beamforming e il jitter attenuator HMC7044 con un valore RMS di jitter nell’intorno dei 50 femto secondi. Un’altra area dove ADI si sta focalizzando è la cybersecurity, che sta diventando indispensabile per i clienti del settore Aerospaziale & Difesa, dato che per applicazioni militari la comunicazione certa e affidabile è di importanza vitale.
Al momento ADI, rispondendo alla necessità di sicurezza delle reti e di cifratura per i sistemi embedded, sta mettendo sul mercato i prodotti Sypher e CyberRange. Per finire, siamo leader nelle soluzioni ad alta densità di potenza grazie alla una nuova famiglia di amplificatori ADPA110x, in grado di fornire alta potenza a banda larga con un livello di efficienza al vertice della categoria.

La seconda area chiave è quella dell’automazione industriale. Nell’ambito di Industry 4.0 e delle fabbriche intelligenti, lo switch multiprotocollo fido5000 di ADI supporta l’ethernet deterministico come standard per le comunicazioni industriali cablate, fornendo inoltre una soluzione “TSN-ready” per i clienti Industry 4.0. La manutenzione predittiva per il controllo dello stato di salute dei macchinari rappresenta un altro argomento fondamentale per i clienti dell’automazione industriale. I giroscopi e gli accelerometri di ADI sono in grado di monitorare e rilevare vibrazioni e condizioni di stress nelle macchine, permettendo in questo modo un monitoraggio basato sulle reali sollecitazioni e condizioni di lavoro. Un’altra richiesta di mercato riguarda il monitoraggio delle infrastrutture (tramite sensing delle vibrazioni). Con il sistema wireless SmartMesh LTC5800 e qualsiasi nostro accelerometro 3-assi con uscita digitale, e bassi livelli di rumore, deriva e assorbimento, ADI consente l’implementazione di un sistema di monitoraggio remoto per garantire un’infrastruttura integra.

L’ultimo settore sul quale vogliamo porre enfasi è quello dell’Internet of Things. Nei vari suoi campi di applicazione l’IoT è notevolmente dinamico. Non importa se si tratti di soluzioni per le smart city, per l’agricoltura smart o per il Vital Sign Monitoring (monitoraggio di parametri clinici); il trend a cui assistiamo vede interesse e attività in crescita in tutti questi settori. Per le smart city, ADI si pone all’avanguardia con SmartMesh – un sistema wireless “sensor to cloud”, con sensori a bassissimo assorbimento e un livello di affidabilità di rete del 99,9999%, pari a quello delle reti cablate, anche negli ambienti più ostici per l’RF. Nel settore sanitario, notiamo un crescente interesse per le soluzioni indossabili ad alte prestazioni. In campo medicale, ADI offre sensori ottici e microcontrollori ultra-low power che consentono l’implementazione di sistemi per l’assistenza e il monitoraggio remoto del paziente.

2. Qual è il valore dell’acquisizione di Linear Technology? Quali le strategie future?

Stefan Steyerl: L’acquisizione di Linear Technology Corporation (LTC) da parte di Analog Devices è estremamente importante. Essendo LTC un’azienda leader nel power management, ADI ha ampliato e completato il proprio portafoglio, mettendosi in posizione di leadership nel power management. Questa combinazione ha potuto dar luogo ad un azienda leader nel campo dell’analogica a tutto tondo; una realtà che dispone della più completa gamma di dispositivi analogici ad alte prestazioni e che integra funzioni di ingegneria, manifattura, vendite e operations, che accelereranno ulteriormente il processo di innovazione e le opportunità di crescita. Analog Devices è oggi in grado di affrontare, grazie all’intersezione di due mondi, quello fisico e quello digitale, le maggiori sfide tecniche che i nostri clienti ci propongono.
Questa combinazione sta già creando un enorme valore per clienti, dipendenti e azionisti, e ci aspettiamo che questo continui per molti anni a venire. In futuro, la strategia è di garantire l’accesso a questa eccellenza tecnica a tutti i nostri clienti, indipendentemente dalle dimensioni delle aziende e attraverso molteplici mercati.

3. Tra i vari argomenti di spicco, i veicoli elettrici potrebbero essere considerati la nuova “green technology”. Fino a che punto Analog Devices è coinvolta in questa applicazione e cosa state facendo per migliorare la tecnologia, per esempio, l’efficienza del power management delle batterie?

Stefan Steyerl: I veicoli elettrici rappresentano una vera e propria pietra miliare nella “green technology” e ADI, grazie all’ampia gamma di prodotti per powertrain ad alta efficienza, ne è una forza trainante. Gli utenti potranno avvalersi di un sistema di carica più veloce e di qualità superiore, un più affidabile monitoraggio del livello energetico della batteria e un più alto livello di sicurezza generale. I dispositivi di 4a generazione LTC681x di Analog Devices per il monitoraggio delle celle al Litio sono un esempio di come sta evolvendo la tecnologia di battery management; collaudati su strada, sono i più accurati sul mercato, danno a chi guida informazioni più affidabili sulla capacità della batteria e, cosa ancora più importante, consentono maggiore autonomia. Questo vale non soltanto quando un’auto esce dal concessionario, ma anche alla fine del suo ciclo d’uso. Il mantenimento di un alto livello di accuratezza dopo molti anni di utilizzo nelle più varie condizioni climatiche non è un compito facile per un semiconduttore; questo vale in modo particolare per la componentistica tenuta permanentemente in funzione, senza spegnimenti, per periodi fino a 15 anni. Per determinare accuratamente e in qualsiasi momento lo stato di carica e di salute della propria batteria di trazione, il sistema di power management di un veicolo deve disporre di un simile livello di performance. Non è soltanto questione di prestazioni, ma di sicurezza. Questo è il motivo per cui questi dispositivi, per ottenere sistemi altamente affidabili, hanno costantemente migliorato le proprie capacità diagnostiche. Analog Devices si aspetta che la compatibilità ASIL-D diventi un requisito chiave per i sistemi di gestione delle celle al litio che si diffonderanno a livello mondiale. Questi dispositivi complessi, altamente integrati, riducono al minimo il numero dei componenti esterni necessari; la riduzione dei costi di sistema che ne consegue permette ai veicoli elettrici di competere contro un secolo di tecnologia dei motori a combustione interna (ICE).
Oltre alla tecnologia BMS, i prodotti per l’isolamento di ADI garantiscono la sicurezza elettrica di cui l’automotive ha bisogno: sia che si tratti di trasmettere dati attraverso la barriera isolante “safety critical” tra i 400-800V della batteria di trazione e la struttura metallica della vettura, sia per quanto riguarda l’isolamento elettrico dei gate driver che controllano la potenza dei motori elettrici che sospingono le ruote sull’asfalto.

4. In automotive, il veicolo a guida autonoma è un altro punto fondamentale. Quali sono, secondo lei, le future sfide che riguarderanno questo mercato, e come pensate di evolvere la vostra gamma di prodotti per fronteggiarle?

Stefan Steyerl: tutto parte dai sensori. Il veicolo a guida autonoma deve essere sicuro e affidabile. Qualsiasi incidente non potrà che rallentare l’accettazione di questa nuova tecnologia da parte dell’utente. Rimuovendo il conducente, i veicoli autonomi devono essere equipaggiati con sensori ad alte prestazioni, in grado di sostituire l’uomo nella funzione di guida. I sensori devono quindi fornire tutte le informazioni necessarie ad algoritmi altamente sofisticati per indurre gli attuatori elettro-meccanici ad accelerare, sterzare e frenare al momento giusto.
In ADI possiamo avvalerci di 18 anni di conoscenza dei sistemi ADAS automotive. Grazie all’innovazione sperimentata in questo campo, siamo in grado di fornire sistemi capaci di misure molto precise, permettendo la riproduzione di accuratissime rappresentazioni 3D dell’ambiente che circonda i veicoli nei quali è stata installata la più recente tecnologia ADI. Per il mondo della guida autonoma, ADI si sta focalizzando sulle tecnologie RADAR, LiDAR e IMU.

5. Linear Technology è stata l’azienda più importante nel mercato dell’energy harvesting. Quali sono i vostri traguardi in proposito?

Riccardo Zambon: Analog Devices, includendo il portafoglio che ora chiamiamo “Power by Linear”, riesce a coprire praticamente tutte le applicazioni di energy harvesting. Abbiamo investito consistentemente nell’attuale portafoglio e nel supporto fornito ai nostri clienti per l’implementazione dei loro sistemi con le nostre tecnologie. Il nostro obiettivo è che l’energy harvesting venga adottato in un numero di applicazioni sempre crescente. In questo momento il collo di bottiglia è rappresentato dagli elementi di energy storage, come condensatori e batterie. Anche gli attuali sensori di harvesting (gli elementi di “raccolta” dell’energia dall’ambiente) devono ulteriormente migliorare perchè tali applicazioni possano essere più attraenti per il mercato.

6. Qual è il futuro delle tecnologie per RF quali GaN o simili e come influenzeranno la progettazione?

Riccardo Zambon: Analog Devices ha adottato la tecnologia gallium nitride (GaN) sin dagli albori, e siamo pienamente coinvolti nel suo utilizzo per lo sviluppo di semiconduttori e moduli. In particolare le tecnologie GaN su Silicon Carbide (SiC), con la quale si ottengono alte prestazioni e GaN su Silicio (Si), dove si ottengono livelli di integrazione più elevati, sono entrambe di nostro interesse. Le densità di potenza consentite dalla tecnologia GaN ne hanno fatto un punto di svolta per l’industria, e il numero di tali dispositivi utilizzati nelle applicazioni phased array e in altri domini è in aumento. Infine, il prezzo sta arrivando a un livello che la rende appetibile anche al mercato commerciale. Queste tecnologie hanno il potenziale per combinare in un singolo silicio i convertitori ad alta velocità con componentistica a microonde, includendo amplificatori di potenza e circuito di biasing, il che nel prossimo futuro renderà possibile la realizzazione di radar phased array su un unico wafer.

 

Figura 1: Riccardo Zambon

 

Figura 2: Stefan Steyerl

 

Scrivi un commento

EOS-Academy
Abbonati ora!