Po dveh letih Covid-19 pavze, se je Embedded World (EW) konferenca zopet odvijala v živo. Zaradi Covid-19 situacije so organizatorji EW prestavili iz februarja na junij in si tako zagotovili solidno udeležbo tako razstavljalcev kot tudi obiskovalcev, ki je februarja gotovo ne bi imeli.
Avtor teksta in fotografij: Jurij Mikeln
Organizatorji so letos našteli 724 razstavljalcev iz 39 držav, med njimi jih je bilo tudi nekaj iz Slovenije. Če to primerjamo s 1117 razstavljalci v letu 2019, potem se potrdi naš občutek ob obisku sejma, da je bil sejem precej manjši. Kar pa je nekako razumljivo, saj je na sejmu manjkala večina kitajskih razstavljalcev, ki so se verjetno zaradi Covid-19 omejitev, ki jih ima Kitajska, odločili, da se ne odpravijo v tujino. Kot je bilo slišati na sejmu med udeleženci menda na Kitajskem velja odločba, da mora vsak, ki se vrne iz tujine, v 3 tedensko karanteno. Predstavljajte si torej neko podjetje, ki na sejem pošlje svojo ekipo in ta ekipa ob vrnitvi domov zaradi karantene ne sme v podjetje.
Konferenco in sejem je obiskalo 18.000 obiskovalcev in še 3.900 udeležencev preko spleta.
Čeprav kitajskih podjetij res ni bilo veliko, je pa bilo opaziti podjetja iz Tajvana, kjer nimajo takih omejitev, kot na Kitajskem. Po besedah predstavnika podjetja Asus, je v Tajvanu 93% ljudi 3x cepljenih in zato ni potrebe po tako drastičnih ukrepih, kot jih izvaja Kitajska.
Kaj je bilo videti?
Ko sem ravno omenil podjetje Asus, me je pritegnil njihov sistem za spremljanje parkiranja. Sistem deluje s pomočjo kamer in programske opreme, ki si zapomni registrsko tablico avtomobila, ki pripelje v parkirno hišo. Sistem tudi zazna, ali je avto pravilno parkiran – to je, da ni parkiran preko dveh parkirnih mest. V tem primeru bi namreč lastnik takega avtomobila moral plačati dvojno parkirnino. To pa še ni vse – sistem tudi zaznava razne nevarnosti, kot so dim, ogenj, nesreče in podobno ter v primeru recimo ognja zelo hitro kliče podporo gasilcev oziroma reševalcev.
Podjetje Renesas je na EW predstavilo prvi ARM Cortex-M85 mikrokontroler, s katerim ciljajo v avtomobilsko industrijo in industrijo, kjer je potrebno intenzivno računanje, kot AI in podobno. Mikrokontroler je na alfa stopnji razvoja in planirajo, da ga bodo ponudili na trgu v začetku leta 2023, ne glede na težave z dobavljivostjo polprevodnikov. Glede na predhodnika, družino M7x je ta družina 6x hitrejša glede na isto hitrost takta v MHz. Čip bo vseboval Helium tehnologijo, ARM M-profilno vektorsko razširitev, ki omogoča DSP/ML napredne zmogljivosti in pomaga pospešiti računalniško intenzivne aplikacije, kot je AI na robu.
Cortex-M85, ki zagotavlja več kot 6 CoreMark/MHz, omogoča zahtevne primere uporabe interneta stvari, ki zahtevajo najvišjo DSP ali ML računalniško zmogljivost, realizirano na enem samem Cortex-M procesorju, ki je preprost za programiranje. Značilnosti Cortex-M so deterministično delovanje, kratek odzivni čas prekinitve in najsodobnejša podpora za nizko porabo električne energije.
Novo Cortex-M85 jedro, ki temelji na ARM v8-M arhitekturi, podpira tehnologijo Arm TrustZone® za zaščito vsebin. V kombinaciji s TrustZone bo Renesasov integriran kriptografski mehanizem, nespremenljivo shranjevanje, upravljanje ključev in zaščita pred nedovoljenimi posegi pred DPA/SPA napadi stranskih kanalov zagotovila celovito in popolnoma integrirano funkcionalnost varnega elementa. Arhitektura ARM v8-M prinaša tudi varnostno razširitev za preverjanje pristnosti kazalca/prepoznavanje ciljev (PAC/BTI), novo arhitekturno funkcijo, ki zagotavlja izboljšano ublažitev groženj napadov na programsko opremo in pomaga doseči certificirano raven 2 PSA.
Renesas je poleg drugih izdelkov predstavil tudi DA1470 Bluetooth 5.2 SoC, s katerim so predstavili aplikacijo prepoznave govora. Na enostavni razvojni plošči so predstavili visok nivo integracije, saj se v njemu nahaja ARM Cortex-M33, ARM Cortex-M0, 1,5 MB RAM-a in drugi bloki.
Aplikacije, na katere ciljajo v Renesasu so vse IoT aplikacije, ki potrebujejo uporabniški vmesnik, procesiranje obraza in zvoka, ob tem pa se napaja iz LiPo akumulatorjev. Ključno pri tem proizvodu je seveda poraba energije. Tako lahko v čipu ugasnejo določena procesorska jedra in zato prihranijo pri porabljeni energiji.
Poraba sprejemnika je 1,85 mA v režimu delovanja. Poraba toka med spanjem je odvisna od aplikacije in porabe spominskega dela in znaša nekaj 10 µA. Imajo pa možnost zagona t.i. hibernacijskega načina delovanja, ko čip porabi 200 nA. Čip zbudijo iz hibernacije s spremembo stanja na GPIO priključkih.
Ta vsebina je samo za naročnike
Na demonstraciji so pokazali delovanje prepoznave govora in ukrepanja na podlagi ključnih besed. Sistem je ves čas v režimu spanja. Ko A/D pretvornik zazna dovolj visok nivo govora z mikrofona, se čip zbudi in prične s prepoznavo govora. Vse se dogaja na robu in čip ne potrebuje povezave z oblakom, kjer bi bile shranjene ključne besede za prepoznavo govora.
Kot lep primer nosljive elektronike smo na EW sejmu videli športni copat namenjen analizi teka vrhunskih športnikov. Sistem ima vgrajen majhen BLE modul, GPS modul in anteno za meritev lokacije in gibanja, ARM Cortex-M4 procesor in obilico senzorjev v podplatu.
Podjetje Quectel ste naši bralci lahko spoznali že preko revije Svet elektronike in na preteklih IKTEM konferencah. Quectel je eno redkih kitajskih podjetij, ki se je udeležilo EW, seveda so na razstavnem prostoru bili evropski predstavniki podjetja, saj je v času trajanja EW Šanghaj bil zaprt zaradi Covid-19. Na EW so predstavili celularne module z vgrajeno anteno. Na ta način stranke dobijo delujoč modul in strankam se ni potrebno ukvarjati s problemi visokofrekvenčne antene. V Beogradu imajo laboratorij s 60 inženirji (kmalu jih bodo imeli 80). Za Beograd so se odločili rajši, kot za Sofijo, saj za vstop v Srbijo ni potrebna viza, kar za EU pač je. Laboratorij je ustrezno opremljen, kar strankam iz Srbije in okolice – tudi Slovenije, omogoča, da opravijo meritve na svojih izdelkih. Ekipa v Beogradu lahko za stranke podjetja Quectel opravi pregled vezja in jim na ta način prihrani veliko razvojnega časa.
NB IoT in LPWA trg še naprej rasteta, ob tem smo izvedeli, da se 3G ugaša po Evropi (v Sloveniji se 3G ugaša to leto), medtem, ko bo 2G deloval še naprej. Omenili so pa tudi, da svojim strankam nudijo SIM kartice, ki bodo delovale v 190 državah po vsem svetu in s preko 500 operaterji. To storitev imenujejo IoT Connectivity in nudi povezljivost z 2G, 3G, 4G, NB IoT in Cat M omrežji. Te SIM kartice bodo nudile popolno storitev gostovanja (roaming). Napovedali pa so tudi 5G module za industrijsko avtomatizacijo.
Glede dobavljivosti polprevodnikov in njihovih modulov so omenili, da so dobavni roki sicer dolgi, ampak zanesljivi.
Podjetje Power Integrations je na EW predstavilo dramatično poenostavljeno krmiljenje BLDC motorjev. Predstavili so svoj nov izdelek BridgeSwitchTM, s katerim poenostavijo vezje, s tem znižajo stroške in tudi izboljšajo učinkovitost, ter zmanjšajo EMI.
Z novim pristopom so odstranili potrebo po shunt uporu in operacijskem ojačevalniku (na vsaki od treh BLDC linij) in tako prihranili veliko komponent in prostora na TIV.
Na ta način so izboljšali učinkovitost sistema in dinamični obseg ADC pretvornika. Pri starem načinu krmiljenja je tok preko shunt upora povzročil padec napetosti, kar je operacijski ojačevalnik ojačil in krmilil močnostna stikala. Ob tem ojačenju so se seveda ojačile tudi motnje, kar vidimo na sliki. Ojačene motnje pa so seveda problem zaradi EMC, zato so pri podjetju PI ubrali drugačen način.
To so naredili tako, da znotraj vezja izmerijo pozitivno polperiodo sinusnega signala posamezne faze in negativno polperiodo nadomestijo s programsko opremo. Na ta način se izognejo ojačenju motenj in pa tudi večjim izgubam.
Prednost te njihove rešitve je v tem, da zmanjšajo število komponent iz 30 na 3 in zmanjšajo TIV za 70%, ob tem pa izboljšajo EMC lastnosti vezja.
Glavno sporočilo je, da je BridgeSwitchTM in rekonstrukcija toka lahko delujeta v zelo velikem številu aplikacij, od industrijskih motorjev, ki delujejo pri 4.000 obratih/min, do tistih z visokimi obrati preko 90.000 obratov/minuto.
Podjetje MikroE je na EW predstavilo Planet Debug platformo, s katero želijo olajšati delo razvojnikom po celem svetu, pa tudi profesorjem in seveda tudi proizvajalcem polprevodnikov.
Planet Debug je inovativen sistem, ki omogoča razvoj programske opreme preko spleta. Planet Debug platforma je v bistvu tako strojna oprema kot tudi storitev, ki razvijalcem omogoča razvoj in odpravljanje napak v ugnezdenih sistemih na daljavo brez vlaganja v strojno opremo. Za samo 4 USD/dan lahko razvijalci rezervirajo čas na Planet Debug oddaljeni postaji, ki je konfigurirana glede na njihove zahteve, ter razvijejo in razhroščujejo lastno programsko kodo na daljavo prek NECTO Studio, ne da bi morali pridobiti strojno opremo, počakati, da prispe, ter namestiti in konfigurirati vsako element.
Planet Debug je tudi priložnost za proizvajalce polprevodnikov. Marsikatera razvojna plošča, ki jo proizvajalci podarijo potencialnim razvijalcem namreč nikoli ne zaživi. Preko Planet Debug pa je za majhen denar na voljo 24/7 praktično komur koli po vsem svetu. Tako tudi profesorjem olajša delo, saj lahko spremljajo, kaj delajo študenti na razvojnih ploščah.
Razvojne plošče so razporejene po celotnem svetu, s pomočjo kamer lahko razvijalci vidijo takojšen odziv na razvojni plošči. Na voljo je 1.000 razvojnih plošč, ki se bodo še dodajale v naslednjih mesecih in letih.
Na EW so predstavili tudi Necto prevajalnik, ki je brezplačen za uporabo za domače potrebe. Sicer je cena 29 USD za mesec za 6 prevajalnikov in > 1000 primerov programov in možnost, da razvijalci delajo s katero koli razvojno ploščo v okviru Planet Debug.
Direktor podjetja MikroE Nebojša Matić je dejal: »NECTO Studio 2.0 ima naravno podporo za prevajalnike GCC za RISC-V. Trenutno podpiramo več kot štirinajst RISC-V MCU-jev, ki oblikovalcem nudijo pravo izbiro. Podpiramo pa tudi arhitekturo RISC-V v našem mikroSDK, saj nudimo celoten nabor knjižnic mikroSDK 2.0 za RISC-V, ki oblikovalcem omogoča uporabo vseh Click knjižnic na RISC-V MCU in enostavno preklapljanje med različnimi arhitekturami, ne da bi spremenili eno vrstico kode.«
Sicer je podjetje MikroE zelo napredovalo od časa, ko smo ga spoznali skoraj 20 let nazaj. Danes proizvedejo 1 nov proizvod na dan. Vzpostavili so sistem, v katerem se rojevajo nove ideje in novi proizvodi in ta sistem generira 1 nov izdelek vsak dan ob 10. uri, kot je povedal direktor g. Nebojša Matić. V podjetju je zaposlenih 92 sodelavcev (od tega 2/3 razvojnikov) pri tem pa g. Matić pravi, da zaradi optimizacije poslovanja zmanjšujejo število sodelavcev in v nekaj letih bo 50 sodelavcev naredilo več, kot teh 92 danes. Delovni proces so razdelili na 12 con, prva cona se imenuje: »Imam idejo.« Znotraj teh 12 con imajo 250 projektov, od tega je projekt lahko izdelava ohišja, ali postavitev spletne strani ali razvoj tiskanega vezja.
Podjetje Red Pitaya se je na EW že večkrat pojavilo. Tokrat so se na EW pojavili z novostjo: plošča STEMlab 124-14 podjetja Red Pitaya se širi na več kanalov.
Uporabniki in tudi večina razvojnih inženirjev pozna ploščico STEMlab 124-14 podjetja Red Pitaya, ki je bila razvita in se proizvaja v Solkanu. »Klasična« STEMlab 124-14 ploščica ima dva vhoda in dva izhoda. Ker pa so stranke želele več vhodov so v podjetju prisluhnili tej želji in na mestu dveh izhodov so namestili dva vhoda.
Sicer se STEMlab 124-14 uporablja v veliko različnih področjih, med drugih v letalski in vesoljski industriji za radarje in laserje, ter kvantnem področju za različne meritve in računanja.
Podjetje NeoCortec smo že omenjali v naši poletni številki z novico o njihovih VF sprejemnikih z nizko porabo.
Podjetje NeoCortec je pričelo z delom 2008 kot startup podjetje, ki se je ukvarjalo z nišnimi izdelki na področju VF komunikacij. Leta 2014 so izdelek razvili skupaj s strankami in ga ponudili trgu s ključno tehnologijo, ki je programski protokolni sklad, ki je ciljan na komunikacijo z izjemno majhno porabo energije. Ta poraba se meri v desetinah µA, kar je 
poprečna poraba sprejemnika. To uporabnikom omogoča, da njihove naprave delujejo napajane z baterijami več let. Na ta način so vzpostavili komunikacijo v rudnikih, kjer so transiverji razporejeni v »mesh« omrežje. Sicer pa je njihov poslovni model malce drugačen od ostalih na sejmu. Pri podjetju NeoCortec sicer zelo občutijo pomanjkanje polprevodnikov, vendar oni prodajajo tudi programski sklad, kupec pa poskrbi za hardver v tem primeru. Zanimiv je tudi poslovni model podjetja, v katerem večino storitev najemajo. Tako najemajo prodajnike, strokovnjake za marketing, računovodstvo…, v podjetju pa ohranjajo ključne kadre.
Podjetje Analog devices (ADI) je med drugim predstavilo prostorski senzor. V bistvu gre za kamero, ki lahko meri dimenzije nekega prostora – recimo škatle ali prostora v furgonu za prevoz predmetov. Modul z oznako ADTF3175 omogoča prepoznavanje prostora do +/- 3 mm.
V prihodnosti vidijo uporabo v robotih, kjer naj bi njihov modul nadomestil laserski skener.
Predstavili so tudi AI kamero na robu za prepoznavanje obrazov. Posebnost te kamere je v tem, da porabi zelo malo energije, ki se meri v mikro Joulih. Kamera deluje z majhno LiPo baterijo več tednov, seveda odvisno od nastavitev porabe.
ADI je na EW med drugim predstavil tudi varne BMS sisteme, ki so še posebej zanimivi za električna vozila višjega cenovnega razreda. Varni BMS nepridipravom preprečuje, da bi v avto vgradili ponarejene akumulatorje.
Na EW smo se pogovorili tudi z dr. Georg Hetzendorf-om iz podjetja Coilcraft. Dr. Hetzendorf nam je razložil, zakaj je pri stikalnih napajalnikih pomembno, kako obrnemo močnostno tuljavo tako, da tuljava seva čim manj motenj v prostor.
Na prvi pogled bi si mislili, da je vseeno, kako obrniti tuljavo v nekem vezju, saj vemo, da je tuljava pasivni element in kot tak je vseeno, kako ga obrnemo. V principu to tudi drži za aksialno tuljavo s priključkoma na desni in levi strani tuljave. V primeru, da pa imamo tuljavo z navpično montažo, kot je prikazano na sliki, pa je pomembno, kateri priključek tuljave vežemo na stikalni tranzistor.
Zato so na tuljavah tudi označeni pričetki ovojev, kot je prikazano na sliki.
Poljudna razlaga, kaj se dogaja je v tem, da zunanji ovoji tuljave delujejo kot neke vrste oklop okoli tuljave, ki preprečuje širjenje stikalnih motenj v okolico. Če pa bi priključka zamenjali med sabo, bi zunanji ovoji tuljave delovali kot antena in bi na ta način celo generirali EMI motnje v okolico.
Podjetje Infineon je pred časom kupilo podjetje Cypress, ki je proizvajalec zanimivega čipa z imenom PSoC, ki smo ga v reviji Svet elektronike pred leti opisovali. Če se bralci spomnite, je bil PSoC prvi mikrokontroler, kateremu smo lahko konfigurirali periferne elemente. Ta inovativni pristop so kasneje uporabili praktično vsi proizvajalci mikrokontrolerjev. PSoC torej letos praznuje 20. obletnico, saj je leta 2002 luč sveta ugledal PSoC 1. Tako danes vidijo prihodnost PSoC 6 v IoT napravah, saj PSoC 6 vsebuje ARM Cotex M0 in M4, veliko Flash spomina, vse skupaj zgrajeno na 40 nm tehnologiji, ki porabi zelo malo energije. Ker so IoT naprave izpostavljene na spletu, so znotraj M0 jedra dodali varni operacijski sistem, aplikacijska programska oprema pa se izvaja v jedru M4. Na EW sicer niso predstavili novih proizvodov, ampak imajo zahvaljujoč novemu lastniku Infineonu v pripravi zelo zanimive proizvode, ki bodo morda predstavljeni na electronici v Münchnu.
Na sejmu smo videli tudi podjetje Phoenix Contact, ki je redni razstavljalec na EW. Kar pa je bilo zanimivo je to, da sem na sejmu videl podjetje Beckoff Automation, ki se običajno ni pojavljalo na EW. In kot pika na i – na sejmu smo izvedeli, da se podjetje Digi-Key podaja v prodajo komponent za avtomatizacijo. Kot eden največjih distributerjev z zalogo komponent za elektroniko želijo postati tudi eden največjih globalnih prodajalcev opreme za avtomatizacijo.
Seveda so se na sejmu pojavili tudi globalni distributerji, kot Digi-Key, ki je kot vedno do sedaj privabljal obiskovalce na svoj razstavni prostor z nagradnimi igrami. Digi-Key je na EW potrdil svojo filozofijo 98 % zaloge, kar je zelo zahtevno v časih, ko primanjkuje polprevodnikov. Kljub temu so v podjetju Digi-Key povedali, da so imeli letos v prvem kvartalu več naročil, kot v celotnem lanskem letu. Digi-Key je znan po tem, da naročeno blago tudi takoj pošlje. V zadnjem letu pa so si nabrali nekaj zaostanka, kar za podjetje ni običajno.
Če je Digi-Key vabil obiskovalce z igralnimi aparati, pa je Mouser obiskovalce vabil na svoj razstavni prostor z brezplačno kavo, ki je postala že kar legendarna, še posebej, če ste kavo dobili v Mouser skodelici. Marsikdo je bil pripravljen čakati v vrsti na svojo skodelico.
Nagrade
Na EW so podelili tudi tri nagrade razstavljalcem. V kategoriji Embedded Vision je letošnjo nagrado prejel GrAI Matter Labs za svoj Life-Ready AI Chip. GrAI Matter Labs (GML) je razvil novo inteligentno računalniško arhitekturo toka podatkov, v kateri so združili načela bioloških sistemov, računanja v pomnilniku in množico vzporednih jeder.
NXP Semiconductors je uspelo pridobiti nagrado v kategoriji Strojne opreme. Glasovna inteligentna tehnologija (VIT) družbe NXP Semiconductors omogoča glasovno voden uporabniški vmesnik z vedno vključenim zaznavanjem besed in lokalnimi ukazi. VIT, ki temelji na najsodobnejši tehnologiji globokega učenja in prepoznavanja govora, je obsežna knjižnica programske opreme z avdio front-endom (AFE), ki podpira do tri mikrofone, vedno vklopljenim vezjem za prebujanje in glasovni ukazni mehanizem, pa tudi spletna orodja za ustvarjanje modelov besed bujenja po meri in modelov glasovnih ukazov.
STMicroelectronics si je nagrado v kategoriji Programske opreme zagotovil s svojim NanoEdge AI Studio. NanoEdge AI Studio je generator knjižnic za strojno učenje, ki tudi nestrokovnjakom omogoča, da izkoristijo zmogljivosti AI. S tem najsodobnejšim programskim orodjem »vse v enem« lahko uporabniki preprosto razvijejo rešitev, ki temelji na ML, za majhne naprave, ki temeljijo na STM32 MCU. Orodje zagotavlja integriran potek dela, od pridobivanja podatkov do sklepanja na robu, vključno z učenjem v napravi.
Zmagovalec v kategoriji Orodja je bil Accemic Technologies GmbH s CEDARtools®. Ključni dejavnik za pravilno testiranje in učinkovito odpravljanje napak je opazovanje – idealno brez vpliva na sistem. Točno to je tisto, kar CEDARtools®. dostavlja; uporablja kompleksno elektroniko in pametno programsko opremo, ki generira žive digitalne dvojčke nadzorovanih procesorjev za izvajanje meritev pokritosti v živo ali testov izvajanja, definiranih v visokonivojskem jeziku.
Zaključek
Konferenca/sejem EW 2022 ni prinesel nekih epskih novosti. Celotna industrija deluje na »hlape« zaradi pomanjkanja polprevodnikov. Na sejmu je bilo slišati, da proizvajalci že skrbno izbirajo, komu bodo poslali svoje komponente in komu tudi ne. Namreč razvila se je industrija »vojnih dobičkarjev« oziroma preprodajalcev komponent, ki s svojimi nakupi ustvarjajo umetno krizo in zvišanje cen. Tako kot vedno, se bo tudi ta »sistem« iznihal, kar naj bi se začelo dogajati konec leta 2023, ko naj bi bilo proizvedenih dovolj polprevodnikov. So pa vsi sogovorniki poudarjali, kako pomemben je osebni stik med kupcem in prodajalcem. Kako pomembno je poznati prodajalca, da ti v prvi vrsti zagotovi originalne komponente, da ti jih zagotovi po konkurenčnih cenah (ne po oderuških preprodajalskih) in da zagotovi nek razumen dobavni rok. Kaj je to razumen dobavni rok, je seveda v teh časih zelo relativno. Kot ste lahko prebrali v članku o pomanjkanju polprevodnikov, podjetja kot Tesla in Apple naročajo polprevodnike že za leta 2025 in 2026. Oni gotovo ne bodo ostali brez komponent.
Med vsemi razstavljalci in obiskovalci pa je bilo videti nek optimizem in veselje, da se zopet lahko družimo. Podobno smo opazili tudi na sejmu MIS v Celju, ko smo ugotavljali, da sejmi ne bodo izumrli.
Je pa zelo zanimivo tudi to, da marsikatero podjetje, ki je redno razstavljalo na sejmu electronica v Münchnu, letos v München ne bo šlo. Razlogov za to je več: podjetja ne želijo tvegati in izpostavljati svojih sodelavcev možnim okužbam. Slišal sem tudi nekaj argumentov, da je strošek na tem sejmu enormen. Že pred leti sem od enega večjih razstavljalcev slišal, da je cena samo za razstavni prostor okoli 1 milijon evrov, k temu pa je potrebno dodati še strošek za opremo prostora, vso reprezentanco, dnevnice in kilometrine… skratka strošek je ogromen. Zato marsikaterega razstavljalca letos jeseni v München ne bo.
Svet elektronike pa v Münchnu bo – tja bomo peljali avtobus naših zvestih naročnikov, zato si že zdaj rezervirajte čas za obisk!
Naslednji Embedded World se predvidoma spet pripravlja februarja 2023, če takrat zaradi Covid-19 situacije ne bo spet prestavljen v kasnejši čas.
