سوق وحدة التحكم في الإشارة الرقمية

نظرة عامة على السوق

من المتوقع أن ينمو حجم سوق وحدة التحكم في الإشارة الرقمية العالمية بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 4.4٪ خلال الفترة المتوقعة.

تجمع وحدات التحكم في الإشارات الرقمية (DSCs) بين وحدات التحكم الدقيقة ومعالجات الإشارات الرقمية (DSPs). توفر وحدات التحكم في الإشارات الرقمية، مثل وحدات التحكم الدقيقة، أجهزة طرفية موجهة للتحكم مثل أجهزة تعديل عرض النبضات ومؤقتات المراقبة، وعادةً ما يتم برمجتها باستخدام لغة البرمجة C. ومع ذلك، يمكن برمجتها أيضًا باستخدام لغة التجميع الأصلية للجهاز.

تدمج وحدات التحكم في الإشارات الرقمية (DSC) مجموعة شاملة من ميزات المتحكم الدقيق مع قدرات معالجة الإشارات الرقمية (DSP) القوية على شريحة واحدة. إنها عبارة عن حاسب دقيق أحادي الشريحة تستخدم وحدة المعالجة المركزية فيه معالجة الإشارات الرقمية. يتم دمج قدرة معالجة DSP مع الذاكرة والأجهزة الطرفية في جهاز واحد. لا يمكن لـ DSC سوى تنفيذ خوارزميات تحكم مباشرة. تشمل تطبيقات وحدة التحكم في الإشارات الرقمية التحكم في المحرك والحفاظ على الطاقة ومعالجة المستشعر.

ديناميكيات السوق

محركات السوق

• الاتجاه المتزايد لإنترنت الأشياء والأجهزة الذكية

مع استمرار زيادة عدد الأجهزة الذكية المتصلة، كان هناك طلب كبير على حلول وحدة التحكم في الإشارة الرقمية (DSC) القادرة على إدارة هذه الأجهزة المتصلة ودمجها بنجاح. ونتيجة لذلك، تم إنشاء حلول وحدة التحكم في الإشارة الرقمية (DSC) الثورية، والتي يمكنها الآن توفير رؤى وتحكم في الوقت الفعلي للأجهزة المتصلة.

يزداد الطلب على إنترنت الأشياء بسبب عدة عوامل، بما في ذلك التقدم التكنولوجي، وخفض التكاليف، وزيادة الاتصال، والفوائد المحتملة، وتحول الصناعة، والطلب على الرؤى القائمة على البيانات. يتطلب توسع إنترنت الأشياء وجود وحدة تحكم في الإشارات تنقل البيانات وتتحكم فيها بكفاءة. هذه هي محركات النمو الأساسية لسوق وحدة التحكم في الإشارات الرقمية.

قيود السوق

• التحول التكنولوجي

بسبب التطور التكنولوجي السريع، قد تصبح منتجات DSC الحالية عديمة الفائدة. وإذا انتشرت التقنيات الأحدث، مثل المتحكمات الدقيقة الأكثر قوة أو تقنيات معالجة الإشارات البديلة، فقد ينخفض الطلب على DSCs التقليدية.

قد تقدم التقنيات الناشئة، مثل مصفوفات البوابات القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGAs)، ووحدات معالجة الرسومات (GPUs)، والدوائر المتكاملة المخصصة للتطبيقات (ASICs)، بدائل لبعض مهام معالجة الإشارات. وفي تطبيقات معينة، قد تكتسب هذه التقنيات شعبية وتقلل الطلب على وحدات التحكم الرقمية في الإشارات. وقد يعيق هذا العامل نمو سوق وحدات التحكم الرقمية في الإشارات.

فرص السوق

• ارتفاع الطلب من صناعات المستخدم النهائي

إن فهم أهمية وحدة التحكم في الإشارة الرقمية (DSC) في تطوير التكنولوجيا الحديثة أمر ضروري. تم تصميم هذه الوحدات خصيصًا لتطبيقات التحكم في الوقت الفعلي ومعالجة الإشارة، مما يجعلها خيارًا فعالًا وقويًا لمختلف الصناعات.

أدى الطلب المتزايد على التحكم الدقيق في الروبوتات والأتمتة والإلكترونيات الاستهلاكية وتطبيقات السيارات إلى زيادة الطلب على وحدات التحكم الرقمية في الإشارات. تشير الأبحاث إلى أن سوق وحدة التحكم الرقمية في الإشارات سيستمر في التوسع في السنوات القادمة حيث تتطلب عدد متزايد من الصناعات قدرات معالجة إشارات متطورة. يمكن للشركات التي تستخدم وحدات التحكم الرقمية في الإشارات توقع تحسين وظائف المنتج وخفض التكاليف وتحسين الأداء.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

تقسيم حسب النوع

• وحدات التحكم في الوقت الحقيقي

أنظمة التحكم في الوقت الحقيقي هي أنظمة تحكم مغلقة الحلقة ذات نافذة قصيرة لجمع البيانات ومعالجتها وتحديث النظام. يستخدم هذا النظام التحكم في الوقت الحقيقي في سياق نظام تحكم مضمن مغلق الحلقة. من المفيد مقارنة التحكم في الوقت الحقيقي بمعالجة التحكم القياسية، حيث يشير التحكم القياسي إلى نظام مفتوح الحلقة تعمل فيه عملية التحكم بسرعة محددة مسبقًا دون موعد نهائي.

لتحسين فعالية نظام التحكم القياسي، ما عليك سوى زيادة سرعة المعالج. تم تصميم وحدات التحكم في الوقت الفعلي لمعالجة البيانات في الوقت الفعلي، وكثيراً ما تستخدم في تطبيقات مثل التحكم في الحركة ومعالجة الإشارات الرقمية ومعالجة الصوت.

• وحدات تحكم مصممة خصيصًا

تُعَد أجهزة التحكم المصممة خصيصًا أجهزة إدخال لأنشطة أو تطبيقات محددة. وعادةً ما يتم تصميم هذه الأجهزة لتوفير وظائف ودقة محسّنة لأنشطة محددة، مما يجعل التجربة أكثر سهولة وتفاعلية. وغالبًا ما يتم استخدامها في الألعاب والواقع الافتراضي والروبوتات وغيرها من التخصصات المتخصصة. صُممت أجهزة التحكم المصممة خصيصًا لتطبيقات مثل أنظمة السيارات وتحويل الطاقة والأتمتة الصناعية.

تقسيم حسب التطبيق

• التحكم في المحرك

تنظم تطبيقات التحكم في المحركات سرعة واتجاه المحركات الكهربائية في مجالات مثل الأتمتة الصناعية والمركبات الكهربائية والأجهزة المنزلية. ولزيادة الكفاءة، تعد وحدات التحكم في الإشارات الرقمية مناسبة لتطبيقات التحكم في المحركات التي تتطلب سرعة متغيرة مع عزم دوران ثابت وتحكم موجه نحو المجال. يتطلب تنفيذ التحكم المتطور في المحركات في كثير من الأحيان حلاً يجمع بين أداء محرك معالج الإشارات الرقمية (DSP) وقابلية تكيف الأجهزة الطرفية للميكروكنترولر.

• تحويل الطاقة

تتضمن تطبيقات تحويل الطاقة تحويل الكهرباء من التيار المستمر إلى طاقة التيار المتناوب في أنظمة الطاقة المتجددة وتحسين كفاءة الأنظمة الكهربائية. يشتمل مصدر الطاقة الذكي على متحكم دقيق (MCU) أو وحدة تحكم إشارة رقمية (DSC) للحصول على حل مرن وقابل للبرمجة. تنظم تصميمات مصدر الطاقة التقليدية الطاقة باستخدام الدوائر المتكاملة التناظرية ذات الوظائف الثابتة.

• معالجة المستشعر

تتضمن التطبيقات التي تتضمن معالجة المستشعرات جمع البيانات من المستشعرات ومعالجة تلك البيانات في الوقت الفعلي لاتخاذ القرارات. تم تصميم وحدات التحكم في الإشارة الرقمية للتطبيقات التي تتضمن واجهات استشعار متطورة. تتميز وحدات التحكم في الإشارة الرقمية هذه بوحدة معالجة مركزية (CPU) مع محرك معالج إشارة رقمية (DSP) للاستجابة الحتمية وفي الوقت الفعلي ومستوى عالٍ من التكامل التناظري والسلامة والأمان.

التحليل الإقليمي

أمريكا الشمالية

نظرًا للحاجة المتزايدة إلى أنظمة الأتمتة المتقدمة عبر مجموعة متنوعة من الصناعات، فمن المتوقع أن تكون أمريكا الشمالية أيضًا من بين المنافسين الرائدين في سوق وحدات التحكم في الإشارات الرقمية. نظرًا لأن المركبات ذاتية القيادة والمركبات الكهربائية تحتاج إلى أنظمة تحكم معقدة، فإن صناعة السيارات في الولايات المتحدة تساهم بشكل كبير في نمو وحدات التحكم في الإشارات الرقمية.

أوروبا

من المتوقع أن يعزز الطلب المرتفع على المركبات الهجينة والكهربائية قطاع وحدات التحكم في الإشارات الرقمية. تعد ألمانيا أكبر سوق أوروبية لمبيعات المركبات الكهربائية القابلة للشحن. تعمل الصناعة في الاتحاد الأوروبي على زيادة الطلب على وحدات التحكم في الإشارات الرقمية للعديد من التطبيقات. ويرجع هذا الارتفاع في المقام الأول إلى قطاعات الإلكترونيات الحديثة، والتي يمكنها توفير كميات هائلة من وحدات التحكم في الإشارات الرقمية لمجموعة واسعة من الشركات، مما يزيد الطلب في هذه المنطقة.

آسيا والمحيط الهادئ

أصبحت منطقة آسيا والمحيط الهادئ مركزًا مهمًا لتصنيع أشباه الموصلات والأجهزة القائمة على أشباه الموصلات. تعد المنطقة موطنًا لبعض من أبرز مصنعي الإلكترونيات والسيارات في العالم. وبالتالي، يساهم المجال بشكل كبير من خلال استخدام وحدات التحكم في الإشارات الرقمية في صناعة السيارات والأتمتة الصناعية والأدوية والإلكترونيات الاستهلاكية والروبوتات وغيرها. تعد الصين واحدة من أكبر مصنعي وحدات التحكم في الإشارات الرقمية في العالم، حيث تهيمن على المنطقة فيما يتعلق بعدد وحدات التصنيع التشغيلية في العديد من الصناعات.

اللاعبون الرئيسيون

1. إن إكس بي
2. شركة تكساس إنسترومنتس
3. فريسكالي
4. تكنولوجيا الرقائق الدقيقة
5. إنفينيون
6. رينيساس
7. شركة إس تي ميكروإلكترونيكس
8. الأجهزة التناظرية
9. منطق سيروس
10. شركة NJR لأشباه الموصلات
11. شركة ON لأشباه الموصلات
12. شركة ROHM لأشباه الموصلات

التطورات الأخيرة

سبتمبر 2018 - طرحت شركة Microchip عائلة جديدة من وحدات التحكم في الإشارات الرقمية (DSC) ذات 16 بت مع إمكانية معالجة الإشارات الرقمية (DSP) وبساطة تصميم المتحكم الدقيق (MCU) لمصممي الأنظمة. تم تصميم dsPIC33CK لتوفير أداء أسرع في تطبيقات التحكم الحرجة للوقت، وقد توسعت سجلات تحديد السياق لتقليل تأخير المقاطعة وتنفيذ التعليمات الجديدة والأسرع لتسريع روتينات معالج الإشارات الرقمية (DSP).