整个航天领域中，近些年最火爆的公司莫过于太空探索科技公司SpaceX，它的猎鹰可回收火箭，可回收整流罩，可重复使用货运飞船和商业载人飞船，甚至未来有可能冲击火星着陆的大猎鹰火箭和星舰，都是独门绝活。一系列成功也不是偶然，SpaceX背后有批量智能化生产墨林火箭发动机，激光3D打印铁铬镍材料生产载人飞船逃逸发动机，独立研发的空气动力学模拟和工程管理软件等一系列重大技术创新。这些前所未有的工业生产方式共同保证了一系列不可思议的成功。

SpaceX的“龙-2”载人飞船，是典型的第四次工业革命产品（图源：SpaceX）

SpaceX所体现的，或许正是第四次工业革命时代的冰山一角。能被叫做工业革命级别的生产力变化，往往是多种技术共同发展融合，并最终引爆科技奇点，带来生产力的飞速进步。自从能源、电气、信息化工业革命以来，人类利用交通工具实现了物理空间上的全球互联，电力组网后极大促进地球资源开发，信息数据互联网分发则提升了资源配置效率，全球融为一体。如果看眼前的第四次工业革命，整个工业生产的形式、理念和结果又在这些基础上发生了剧变。信息、知识、物料和人脑在各类技术支撑下无限融合，生产力在大幅提升，这就是所谓的工业4.0。

工业4.0一词，最早出现在2013年的汉诺威工业博览会，随后也被德国政府纳入未来核心发展战略之一，后续世界主要工业国家都提出了类似战略。

工业4.0（Pixabay开源图片）

例如，在现今的工业生产中，智能制造成为主流。在高速运算能力的支持下，智能工厂能实现网络化分布式生产，高度智能和人机交互的机器人完成绝大部分工作，来料、用料、废料由一系列智能物联网和物流网处理，工业云计算和工业互联网也能提升生产安全、为客户定制个性化商品、压缩库存周期。这也是诸多现代科技公司实现快速技术和产品迭代的重要保证。

实现这些目标离不了拥有强大性能的传感器、数字/模拟信号处理器、通信产品、多路复用器和处理器等一系列半导体设备。它们共同构成了现代工业生产过程中的智慧大脑神经系统，支撑起崭新的生产模式，创造出令人惊讶的生产效率。这是个半导体崛起的时代，以ADI（Analog Devices，@亚德诺半导体）为代表的高科技公司成为工业4.0时代的弄潮儿。

工业4.0时代的半导体应用，呈现出完全不同的景象。以ADI产品应用场景为例，工业协作机器人，系统运动控制，工业以太网，系统状态监督和功能安全，高效安防等应用都是现代工业的新特点。具有多协议切换功能的实时以太网以及TSN技术，灵活可配置的软件IO产品，机器健康状态检测和故障预警，高可靠的惯性导航产品，激光雷达和3D TOF技术，都是工业4.0 重要技术支撑。

近年来兴起的5G成为热点的重要原因之一也在于支撑的半导体硬件技术进步，它使通信速度得到很大提升。它的最重要应用并非是传统的个人通信业务，而是更多服务于第四次工业革命过程。试想这么一个场景：原本各种布线监控状态的工业生产环境效率低下，很容易由于布线故障宕机，抑或是为了追求稳定牺牲控制能力。而在高速无线通信技术支持下，整个过程全部实现无线化，分散在智能工厂各处的传感器源源不断将海量数据快速传输给中控芯片，芯片实时监控各环节生产状况，通过精细控制降低次品率，提升生产质量和效率。对于整个系统而言，整体生产健康状态也容易保持，智能工厂的寿命延长。工厂大数据也可以随时汇聚到云端存储，甚至通过云计算实现更大平台的互联互通。

在日常生活中，这一波半导体技术引领的工业革命浪潮也将颠覆人类的生活。数字健康，智能家居，无人驾驶，虚拟现实，人工智能，这些原本需要大量传感器信息融合和高速计算能力的技术，正在被快速迭代并逐渐走入日常生活。未来，私人定制传感器系统实时监测身体的各项指标，家中智能家居电器按需提供个性服务，自动驾驶汽车行驶时仅需输入目的地，虚拟现实带来最舒适酷炫的娱乐体验，人工智能第一时间掌握工作和生活的需求。它们在提升生活便利性的同时，也由于规模效应大幅降低了总成本。

下图就是@亚德诺半导体 ADI一款数字健康的参考设计，该参考设计集成ADI的运动传感器，心率传感器，阻抗分析传感器，心电图前端以及超低功耗MCU和电源管理芯片。除了硬件方案，ADI还提供了适用性极强软件算法，设备商可以更多关注外观和软件UI的设计，快速开发产品并推向市场。

智能穿戴设备也会影响人类的日常生活（图自ADI）

大自然总是在不断变化，但人类却是地球历史上生命变化速度的极致，这一种智慧生命已经靠自身的能力重塑了地球的面貌。在三次工业革命和当前第四次革命的推动下，人类进一步实现了全球互联互通，融为一体。全球通信技术，更高效的交通和信息流，更大更聚集的城市群，都是21世纪时地球的典型新面貌。

过去的发展过程中，人类也出现了老龄化、环境污染、资源逐渐走向匮乏等多方面问题，甚至成为很多大国经济发展和国力提升的重大挑战。生产力的本质由两个因素决定：生产者数量和生产效率。当人类的种群数量不可能快速提升的今天，或许提升单个劳动力生产效率是解决很多问题的根源。毫无疑问，半导体行业的快速发展将是其中最有希望的解决途径之一。

长此以往，生产力进步，问题逐渐减少，或许这些技术引领的工业4.0时代真的能改写人类的生活状态，使我们“蜕化”成仅依赖大脑生存的生物：几次工业革命以来，人类大脑之外的各个器官，基本都已经能被智能机器人、交通工具和通讯工具所取代。

半导体影响下的人类未来会如何？（Pixabay开源图片）

工业4.0，于国家、于个人，都将是有颠覆意义的存在。因而，世界主要工业大国都把抓住半导体技术引领的第四次工业革命作为重大发展机遇。最能抓住浪潮的弄潮儿，毫无疑问也将是这个时代舞台的主角。

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