随着智能技术在工业环境（运动控制）中的不断发展，需要一种新的思维方式将底层半导体解决方案转化为能够提供更好实时信息的产品。为什么这很重要？实时信息为人工智能（AI）算法提供信息，这些算法是优化工厂整体性能和生产线上单个机器性能不可或缺的部分。

为了达到工业融合所要求的自动化水平和灵活性，设备的各个方面都需要改进。例如，在运动控制中，我们将需要智能执行器，以提供必要的流量和速度控制，产品在其运行过程中的移动。由于所有应用都需要自己独特的运动控制和电机驱动设备，这些智能执行器将需要提供更高的效率来限制功耗，实现更小的尺寸、更好的定位和扭矩控制，以及在运行时自我调节和优化其性能的能力。这种智能集成的结合将使新的产品类别能够满足工业4.0及更高的要求。在本文中，我们将更深入地了解实现这些目标所需的技术。

工业4.0的承诺是它给制造业带来的灵活性，允许产品线动态地重新配置，以适应产品变化并保持较长的正常运行时间。当决策转移到机器与现实世界相适应的工厂车间边缘时，这就需要在整个工厂车间内获得更好的实时信息。有了更高质量的信息，人工智能算法可以继续提高其分析能力，使机器能够更好地解释信息并作出适当的反应。

边缘的智慧在行动中是什么样子的？国际足球联合会（Tradefica）最近在国际足联（Tradefica）上展示了足球电子联盟（smart football Association，简称：美式足球联合会）的最新数据显示，国际足球联合会（TradeFica）的每一项规定都体现了英式足球的完整性。这家工厂由不同的传感器组成，这些传感器安装在每个工位上，用于在足球从称重站移动到跌落测试站、压力站和圆周测量站时，从半导体和电机收集数据。整个工厂通过iPad进行控制和监控。随着测量的进行，信息被推送到云端，人工智能算法分析数据并提高工厂生产率。

图1:Maxim Integrated的智能足球工厂演示采用多个传感器，并利用AI算法进行实时决策。

为了充分发挥智能工厂的能力，半导体行业需要提供：

智能传感器可动态调整参数

软件可配置IOs，允许更灵活地适应新的工厂配置和扩展需求

智能执行器，可自我调整，以优化其性能，以适应其特定的环境

先进的诊断功能可快速识别故障的根本原因，并提高实时决策的质量

传感器、数字和模拟IOs以及执行器是所有工业控制系统的三个主要功能。这三个要素必须协同工作，并具有支持智能系统的智能。在传感器方面，IO-link技术将传统的二进制或模拟传感器转变为智能传感器，可以收集数据，还允许操作员根据在线其他传感器的实时状态数据远程重新配置参数。智能传感器可以支持产品定制，适应产品的变化，并适应不同的产品。IOs允许工厂简化其配线需求，提供更具成本效益和创造性的解决方案，以优化生产力和缩短周期时间。此外， IOs也有助于减少工厂停机时间，因为更换传感器相当容易，调整工厂以增加或扩展其功能也是如此。智能执行器有助于控制产品在工厂地板上移动的形状、流量和速度。由于所有应用都需要一套独特的运动控制和电机驱动特性，这些智能执行器需要高效地限制功耗，实现更小的尺寸，更好地控制定位和扭矩，还提供了在特定环境中运行时自我调整和优化性能的能力。

考虑到智能集成的这种组合，需要发生两件事来授权智能运动。首先，我们需要运动控制算法，使运动范围平滑，同时能够检测运行过程中放置在电机上的负载，以避免线路故障并将功耗降至最低。第二，我们需要节能的模拟设备技术，以允许高压运行，同时提供本地环境的状态，以便优化电机以实现高效率和更快的吞吐量。

图2: 工业 5.0将以自我意识的机器为标志，这将导致更高的制造生产率。

通过将智能传感器、软件可配置的IOs、智能执行器和高级诊断技术结合在一起，下一代人工智能算法将变得超级强大，并随时准备支持我们工业发展的下一阶段：工业5.0。当我们实现工业5.0时，我们将看到自动识别机器的出现，这些机器将进一步提高性能效率和生产率（图2）。想象一下这个未来的工厂，如果一台机器因故障而陷入困境，任务可以自动重新分配到不同的机器上。事实上，多亏了更智能的技术，未来看起来更富有成效。