2020年，我们要关注什么？

2019年即将结束，这一年，在锂离子电池的发展方面作出贡献的美国得州大学奥斯汀分校John B Goodenough教授、纽约州立大学宾汉姆顿分校M.stanley Whittlingham教授和日本化学家Akira Yoshino获得了今年的诺贝尔化学奖。正是他们创造了一个可再充电的世界，让我们可以使用锂离子电池来为我们用于交流、工作、学习、听音乐和搜寻知识的便携式电子设备提供动力，使远程电动汽车的发展成为了可能，也通过传感器和物联网，让物理世界与数字世界的连接更加顺畅。那么2020年，我们要关注什么呢？

5G是一个绕不开的话题

首先5G是我们绕不开的一个话题。由于锂电池的发展，让智能手机的续航得到了进一步的发展，从而为5G手机的推广铺平了道路。而2019年是中国5G的商用元年，这一年，中国5G手机、5G芯片、5G基站和5G网络都加快了部署的步伐。

据工业和信息化部党组书记、部长苗圩在12月23日的全国工业和信息化工作会议中表示，我国已经开通了5G基站12.6万站。另据业内人士预计，2020年中国将新建5G基站100万站。中国移动的目标是在2020年建成全球最大的5G网络，明年的客户发展目标是七千万，终端销量1亿。

图1：ADI公司系统解决方案事业部总经理赵轶苗。

也就是说，2020年的5G潜在市场，将会为基站和终端设备厂商提供巨大的机会。在12月12日的“ADI中国25周年媒体技术日”上，ADI公司系统解决方案事业部总经理赵轶苗表示，早在2014年6月，ADI就以近26亿美元的价格并购了讯泰微波(Hittite Microwave)，实现了ADI能力边界的拓展，“以前ADI的高速能力和RF的能力，大概是6GHz或者8GHz的水平，有了讯泰微波的能力补充后，我们可以做到0GHz到110GHz，包括微波、毫米波，都有完整的产品系列来支撑我们客户相关的产品开发。”

他承认，这主要得益于讯泰微波对于第二代半导体技术，化合物半导体的掌控能力，以及氮化镓等第三代半导体工艺的驾驭能力。对该工艺来说，其实有很多挑战存在的：首先，如何将产品的频率做高，效率做高就是一个很大的挑战；另外，即便把产品做出来了，怎么把质量控制得更好，一致性做得更好，让它更加可靠，也是非常具有挑战性的。赵轶苗表示，“这就是我们收购讯泰微波非常核心的原因。”

在5G通信里，毫米波是一个非常重要的技术。而波束成形是增强毫米波传数据可靠性和速率非常重要的一个技术。因此，在5G通信里，波束成形怎么把一个天线阵列形成多个波束非常关键。

正是因为这样，ADI推出的高集成度和高性价比的产品，对这个技术的实现就非常关键。“我们还有把一个低的RF信号提到高的RF信号，针对不同的频段，K频段、Ka频段都有相应的产品。如果大家能把这个信号链串起来，就可以看到这是很好的例子，我们实现不管是Ka或者K这样的毫米波，可以达到500MHz带宽的系统能够建立起来。”赵轶苗表示。

他同时表示，在5G通信领域，ADI在业界最负盛名的产品是射频收发器。原来无线电的概念从1995年就在美国通信协会上被提出来，真正实现软件和配置的RF平台是非常困难的，因为RF本身的设计会带来非常多的挑战。ADI最早把所有的滤波器、射频的LNA，PA，包括高速DAC等等所有集成在一个芯片里面，这才得以实现所有的RF的频点、带宽、噪声水平等等都可以进行软件进行配置。从而在2014年推出了AD9361，2018年推出了ADRV9008的产品。

另外，在光通讯方面，因为5G在前端无线的带宽得到大的拓宽以后，后面的有线网络需要提高相应的带宽水平，来对它进行支持。在光通信领域，以前的光模块主要是50G、40G的带宽，现在很快拓展到了100G带宽、800G的带宽，光模块的尺寸越来越小，光器件控制越来越复杂。因此，ADI推出了包括ADuC7023和ADuCM320在内的一系列产品，来应对这个挑战，提供丰富的模拟信号实现客户高密度的光通信技术。

当然，赵轶苗还特别指出，5G不仅为大家带来了基站和通讯设备方面带来了很多的机会，在测试和仪器仪表端也带来了非常多的机会。“大家可以看到，从设计研发环节到验证研发环节，从芯片设计到模块到终端都需要一系列的测试设备来进行检测，围绕这些测试设备，ADI相应的很多器件和技术都可以得到充分应用，能够帮助大家快速实现产品的设计。”

他举例说，ADI不光是在器件级，在仪器仪表级也有很好的产品，比如，ADI可以结合自身的优势，把关键的测量方法浓缩到一个模块里，直接给客户提供技术支持，帮助客户加快产品研发速度和加速产品迭代速度。此类针对ATE的产品有ADATE318和ADATE334等。

自动驾驶与汽车电子化

最近几年高能量密度和先进电池技术在新能源汽车方面得到大幅采用，使得新能源汽车的续航里程得到了很大的提升。这是因为锂离子电池的容量和电池管理(BMS)技术都得到了提升。

在BMS方面，赵轶苗认为ADI的技术主要有两个特点：一是测量精度。这不仅仅是指一个时间点的测量精度，而是指芯片内部集成了非常高的精准度和稳定度的基准，该基准可以保证十年的稳定水平，这使得BMS可以长时间精确监控锂电池。二是前端的高压技术。ADI的BMS芯片可以支持16串、18串，甚至更高串数的串联监测。

他同时还透露，ADI将会在今年推出第五代BMS芯片，即SCOUT芯片，可支持12、8、6串的监测，而且可以通过不同的排列组合进行串数要求。

在自动驾驶方面，赵轶苗表示，ADI主要集中在三个领域：一是雷达技术，ADI有基于28nm的高精度解决方案，最大的特点是噪声低，能够把雷达信号转化成页面的图像；二是在激光雷达方面，在高速ADC上有很好的产品；三是自动导航方面有相应的产品。

图2：ADI亚太区微机电产品线总监赵延辉。

ADI亚太区微机电产品线总监赵延辉认为惯导IMU是自动驾驶中定位安全的最后一道屏障。他拿惯导IMU与卫星导航、视觉导航做了对比，“雷达、卫星导航和视觉导航都非常依赖外部的环境，比如卫星导航必须能看到卫星，才能利用卫星导航；雷达技术如果碰到恶劣天气就有可能会失效；视觉在强光下会跟人眼瞬间致盲一样，看不清东西。而只有惯导IMU，不依赖任何的外部环境。所以说它是定位安全的最后一道屏障。”

图3：惯导与卫星导航、视觉导航的对比。

他还指出，现在很多卫星导航一般是一秒钟更新一次，最快的可以做到几十赫兹，但仍然还达不到连续导航的水平，因为连续导航至少要做到毫秒级别。而这个频率惯导IMU可以轻松做到。

“当然，IMU并不是没有缺点，这取决于需要使用IMU导航多长时间。如果需要依靠IMU的时间越长，就需要选择传感器的精度越高。如果选择不当，就不能实现精准的定位。”赵延辉特别强调。

图4：ADI IMU技术路线。

从ADI IMU技术发展路径图上可以看出，其IMU产品体积越来越小，但性能却越来越好。比如其2019年11月推出的ADIS1650X系列IMU。虽然尺寸很小，但却跟过去大的模块级IMU没有区别，里面有传感器、信号调理、以及各种各样的温度补偿校准。

图5：ADI IMU内部功能框图。

还有一个在汽车上的应用是ADI的3D ToF技术。据ADI系统应用工程经理李佳介绍，ADI的ToF可以实现20m的探测距离，因此可以拓展到车外的辅助驾驶上。当然也可以用在车内的手势操控、驾驶员和乘客体态监控等方面。

据李佳透露，2019年初已经有量产车型搭载了ADI的3D ToF技术，来实现车内手势识别控制。

图6：ADI系统应用工程经理李佳。

图7：ADI ToF产业链介绍。

李佳也特别指出，ToF技术其实涵盖了从光学到电学，到算法的一整个产业，需要上下游很多厂商来一起配合。比如ADI的ToF方案里，不仅有ADI的主芯片ADDI9033、ADDI9036、工业级的AI产品；还有合作伙伴的传感器、镜头、激光器、以及后面的平台和应用等等。

医疗大健康市场未来可堪比手机市场

在ADI中国区医疗行业市场总监彭智峰看来，医疗大健康市场未来可以堪比手机市场。因为随着相关传感器技术的发展，未来可穿戴的数据，会往临床精度去靠拢，并一定会得到医生的承认，然后院内和院外的数据结合起来，这样就能实现一个真正的健康管理，这是未来的一个大趋势。

图8：ADI中国区医疗行业市场总监彭智峰。

当然，他承认，要实现这个目标，不仅要有传感器的支持，还需要有算法的支持，因为算法不仅仅是要有相关的软件数据结构，更重要的是需要医疗临床方面的介入，需要有医疗知识的专业人才的支持。

图9：全球医疗半导体市场概览。

从全球医疗半导体市场概览中可以看到，亚太区的医疗半导体出货量很大，但营收却不高，也就是说亚太区的平均售价很低。这说明亚太地区的总体医疗市场，或者医疗器械还处于中低端水平，未来有很大潜力往中高端增长。

在中国医疗市场中，有一个很明显的政策驱动力，那就是互联网医疗或者远程医疗会进入医保。这个在今年第三季度，卫计委和医保局已经出台了政策，要求各地卫生部门指定价格政策，这意味着国家希望把慢病管理或者远程诊疗增长起来，因为中国进入了老龄化国家。

据统计，目前国内有几大慢性病，心血管疾病2.9亿患者，糖尿病1.2亿患者，COPD慢阻肺9000万患者。

随着我国老龄化社会的发展，对患者进行院外远程监护服务的需求越来越大，院外监护市场是一个新兴的市场。

彭智峰认为，远程监护或者加上具有临床精度健康监测功能的智能可穿戴设备会呈现爆发式的增长，院内设备会更多地往院外转移，比如患者会佩戴一些心电、血氧的监护设备，上传数据到云端，方便医生进行远程的判断。而慢性病管理和数字化诊疗，其实早在五年前就已经开始了。

ADI很早之前就看到了这个趋势，因此将医疗健康作为了ADI五大核心战略市场之一。现在ADI的产品已经贯穿了整个医疗健康领域。从预防、诊断、治疗到疾病管理都有相应的产品和技术。

图10：ADI医疗市场布局。

在体征信号采集和处理方面，从体征信号的基本原理出发，可分为以下几类：光电、阻抗、生理电势、体温、运动、环境。ADI的产品普遍都具有低功耗、诊断级信号，完整的解决方案、专利技术服务等特征。

图11：体征信号采集和处理的主要技术。

他特意提到，四五年前可穿戴设备非常火热时，但后来却降温了的主要原因是其获取的数据不被医生认可，没有临床参考价值。

因此未来在可穿戴场景下，哪怕是消费级的可穿戴设备也需要往诊疗级性能上靠，这样才能真正完成它原始的使命，最终在院外也能实现慢性病管理，或者远程医疗。

图12：ADI医疗影像主力产品及方案举例。

最后，彭智峰还介绍了ADI在医疗影像与监护，体外诊断市场方面的应用案例。他认为，中国医疗电子市场都拥有巨大潜力，ADI将在发挥最强项的信号调理和信号处理能力基础上，集成电源、无线传输等完整信号链，推出模组、甚至是完整的系统级解决方案，帮助中国医疗健康产业实现布局的重点。