18世紀，第一次工業(yè)革命改變了驅(qū)動能量，水和蒸汽代替人力和牲畜力驅(qū)動機械生產(chǎn)設(shè)備；到了20世紀初，第二次工業(yè)革命通過分工概念和使用電力，實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，改變了整個工業(yè)的能源；到了70年代，第三次工業(yè)革命因電子信息技術(shù)進入工業(yè)化，極大提升了工業(yè)自動化的程度，盡管大量自動化設(shè)備進入實際應用，但是這些機器都是相互獨立的。
如今人類社會迎來了第四次工業(yè)革命，使用網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)、通信、物聯(lián)網(wǎng)和分散式?jīng)Q策，使得機器被大量地互聯(lián)，這就是人們常說的工業(yè)4.0或智能工業(yè)，現(xiàn)在一個人就可能管理一條非常大的全自動化的生產(chǎn)線。
顯然，在工業(yè)4.0時代，要求半導體廠家有更多智能的意識、更高的效率、更多的連接以及更高性能的安全保護。 意法半導體（以下簡稱ST）作為全球領(lǐng)先的半導體供應商， 公司層面兩個核心戰(zhàn)略是IoT和自動駕駛，智慧工業(yè)就是其IoT戰(zhàn)略的重要部分，面向智能工業(yè)擁有完整的產(chǎn)品線和系統(tǒng)解決方案。
ST覆蓋整個工業(yè)自動化的三個層次：執(zhí)行器件、通信、傳感器，這是整個工業(yè)自動化里最核心的部分。“在整個工業(yè)自動化領(lǐng)域，ST有超過30年的經(jīng)驗，可以給客戶提供很創(chuàng)新性的產(chǎn)品，我們的產(chǎn)品線也非常廣泛，能夠覆蓋工業(yè)自動化的各個方面，可以從傳感到信號整理，到通信、中央處理器、MCU等做一些預處理。在執(zhí)行機構(gòu)方面，我們有全套的方案，包括有全套的工業(yè)方案來支持整個工系統(tǒng)。” 意法半導體公司Power Discretes及Analog Sub產(chǎn)品部市場及應用資深總監(jiān)Francesco Muggeri介紹道。
意法半導體公司Power Discretes及Analog Sub產(chǎn)品部市場及應用資深總監(jiān)Francesco Muggeri
ST之所以能夠提供這么多的產(chǎn)品，是因為其擁有多樣化的半導體工藝。從標準的CMOS（數(shù)字產(chǎn)品），到BCD（模擬產(chǎn)品），MEMS（微機電產(chǎn)品）到功率器件，都是自有的獨立工藝。因此，ST可以在這些工藝之間任意地組合，給客戶制作片上系統(tǒng)或者系統(tǒng)級的封裝。
ST在工業(yè)自動化領(lǐng)域豐富的產(chǎn)品線具體體現(xiàn)在：執(zhí)行器件方面，包括各種不同的負載，驅(qū)動各種不同的馬達；通信方面，涵蓋所有的有線通信到無線的通信；傳感器方面，包括加速度、速度、溫度等各種各樣傳感器。ST通過與客戶的深度合作和深度定制，可以把各種不同的工藝集成在一個系統(tǒng)集封裝里。通過獨特的系統(tǒng)級封裝，達到目前市場上史無前例的500W/cm2的工業(yè)密度。
數(shù)字化的運動控制
智能工業(yè)要求電機組件發(fā)展為不受地域限制的智能和診斷系統(tǒng)，ST智能運動控制設(shè)備擁有大功率和簡潔性，適用于智能工業(yè)。作為電機和運動控制領(lǐng)域的先鋒，ST提供了豐富的電機驅(qū)動器，在廣泛的額定電壓和電流范圍上滿足了有刷直流電機、步進電機和無刷直流的要求。ST經(jīng)典的產(chǎn)品中集成MCU和模擬控制芯片。因為集成了STM32的MCU，所以所有的生態(tài)系統(tǒng)都非常完整，可以找到非常多的軟件庫。
ST推出的兩個創(chuàng)新的產(chǎn)品，一個是STSPIN233，應用于手持設(shè)備；另一個是STSPIN830，應用于交流供電的設(shè)備。8系列支持帶交流供電的設(shè)備，它輸入電壓比較高，適合應用于舞臺照明、3D打印機。2系列針對功率較小的電子氣門、電子鎖，且不限于此，ST有一些客戶考慮將其用在手機上。STSPIN32更靈活，因為里面用MCU的核，可以用在機械臂、電動工具、工業(yè)自動化和控制中。
采用STSPIN系列產(chǎn)品的3D打印機
STDrive柵極驅(qū)動器會產(chǎn)生必要的電壓和電流電平，以準確有效地激活工業(yè)、消費品、計算機和汽車應用中的功率級。STGAP2系列中， S是單路的，D是雙路的，可以用在工業(yè)車輛、1200V變頻器、服務器、步進電源、工業(yè)壓縮機、太陽能等領(lǐng)域。2系列是工業(yè)級的，ST還有針對汽車級的1系列產(chǎn)品。
智能化的通信連接
工業(yè)4.0要求機器相互連接起來，通信是其中很重要的環(huán)節(jié)。這里的通信是雙向通信，不僅要把信息發(fā)過去，還要能夠把信息收回來。當這些機器互聯(lián)的時候，就需要一個統(tǒng)一的標準，機器之間的通信才能夠?qū)崿F(xiàn)。在工業(yè)自動化領(lǐng)域，IO-Link標準應用非常廣泛。
意法半導體的通信解決方案用于IO-Link的主機和設(shè)備，以及通用型收發(fā)器；簡單且兼容性強，不需要特殊電纜，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)完全兼容，無需現(xiàn)場總線；具有高功能型，高性能過程數(shù)據(jù)傳輸，自動參數(shù)設(shè)置和擴展診斷；提供錯誤檢測和校正功能，輕松處理。
ST用于工業(yè)自動化的通信解決方案，適用于各種類型的負載和應用。IO-Link主要用在工業(yè)場合，可以驅(qū)動各種負載，在邏輯可編控制器，包括工業(yè)I/O口，都可以使用到；KNX主要用在智能樓宇；而在需要在現(xiàn)場做一些處理，不需要把所有的信息都傳回主機的情況下，通常對通信協(xié)議、性能質(zhì)量和對工作環(huán)境要求都會非常高，IPS系列就非常合適，主要應用領(lǐng)域是可編程邏輯控制、工業(yè)PC外接I/O、數(shù)控機床和適用于各類負載的驅(qū)動器。
典型IO-Link的應用
一個工廠自動化的典型IO-Link的應用，在中央端有傳統(tǒng)的PLC， L6360是Master，L6362是Sliver，一個Master可以掛4個Sliver，Sliver端可以和各種不同傳感器配對，這樣在節(jié)點上就可以監(jiān)測整個工廠里面各種信息，傳回到中央的PLC。
符合工業(yè)4.0要求的MEMS
工業(yè)自動化的生態(tài)系統(tǒng)中，有各種各樣的設(shè)備需要監(jiān)測，通過傳感去監(jiān)測這些設(shè)備的狀態(tài)。現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)線都是流水線式的，當中間有任何一個設(shè)備損壞的時候，會導致整個流水線停下來，在中間的半成品最后都可能變成廢品。
ST根據(jù)實際應用和測算認為，可預測的維護系統(tǒng)可以將因為設(shè)備損害而造成的停歇時間減少50%，可以幫助客戶將因為設(shè)備損害而造成的直接的設(shè)備的損失減少40%。
ST的傳感器可以提供的除了傳統(tǒng)的加速度、角速度傳感器以外，還有溫度、語音和濕度的探測。為了適應工業(yè)化的應用需求，這些產(chǎn)品ST都承諾至少十年的生命周期。
ST可以提供分布式的診斷和分布式的智能設(shè)備，當傳感器采集到信息以后，在端點的地方做智能的運算，可以避免傳輸大量的數(shù)據(jù)到中央處理器，造成中央處理器過載和對輸鏈路的更高要求。
振動監(jiān)測演示
振動監(jiān)測傳感器
ST提供了一個可預測性的維護的demo板，演示對馬達振動的監(jiān)測。傳感器監(jiān)測振動，通過IO-Link傳到數(shù)據(jù)中心或者傳到機房里，在傳感器端可以用MCU做初步的運算和管理。同時， ST還可以提供有安全功能的MCU，可以預防病毒或者黑客、不良分子的破壞。
ST的預測性維護解決方案會根據(jù)客戶的具體情況，提供3種相應的產(chǎn)品或系統(tǒng)：
如果客戶本身非常很強，有非常多的專業(yè)知識，愿意自己做，ST可以提供單獨的器件給客戶，由客戶來搭建自己的網(wǎng)絡(luò)，ST同時也會提供基本的軟件和中間件，支持客戶來實現(xiàn)他們的平臺。
ST正在研究做一些模塊化的產(chǎn)品，這樣可以根據(jù)客戶的需求，把分離的產(chǎn)品實現(xiàn)指定的功能。
如果客戶沒有這方面的技術(shù)，ST會提供模塊化的產(chǎn)品；同時，在電腦端，會提供GUI和技術(shù)支持，來幫助客戶實現(xiàn)他們的功能。
3種情況下，ST都可以提供每一個模塊的中間件，同時提供GUI給客戶。
大家熟知的ST產(chǎn)品可能在消費產(chǎn)品方面更多，對工業(yè)級產(chǎn)品線相對了解會少一些，事實上，ST關(guān)注工業(yè)應用已經(jīng)有30多年的歷史，對各種應用都有很深的了解，在消費領(lǐng)域的出貨量比較大，數(shù)據(jù)對于消費者更透明，大家了解自然更多一些。Francesco Muggeri在1995年加入了ST，是ST第一批設(shè)計工程師，當時就是從工業(yè)和汽車開始進行產(chǎn)品設(shè)計的。相對于消費電子領(lǐng)域，工業(yè)應用更分散，要求也更高，ST強大的產(chǎn)品組合和過硬的產(chǎn)品質(zhì)量能滿足工業(yè)自動化未來的要求，加速智能工業(yè)進程。