Robotiikasta on tulossa yksi elektroniikkateollisuuden suurista kasvumarkkinoista, mutta droonit ovat vasta kehityksen ensimmäinen vaihe. NXP:llä robotiikasta vastaava johtaja Jerome Legrosin mukaan tekoäly muuttaa robotit yksittäisten komponenttien muodostamista laitteista autonomisiksi järjestelmiksi. Samalla niiden kehittämisestä tulee entistä monimutkaisempaa.
– Robotiikka on selvästi megatrendi. Aloitamme drooneista, koska niiden markkina on olemassa jo tänään, Legros sanoi ETN:lle Münchenin Electronica-messuilla.
NXP esitteli messuilla uuden Unified Robotics Platform -alustansa, jonka tavoitteena on nopeuttaa robottien kehittämistä kuukausista viikkoihin. Yhtiön mukaan yksittäinen droonin alijärjestelmä voidaan saada toimintakuntoon jopa puolessa tunnissa. Kyse ei kuitenkaan ole siitä, että valmis autonominen drooni syntyisi 30 minuutissa.
Legrosin mukaan robotiikan kehitystyön suurin ongelma on erilaisten teknologioiden yhdistäminen. Vielä muutama vuosi sitten drooni koostui suhteellisen yksinkertaisesta lennonohjauksesta, moottorinohjauksesta ja langattomasta tietoliikenteestä. Nyt tilanne on muuttumassa nopeasti.
Autonominen drooni tarvitsee tekoälylaskentaa, konenäköä ja kykyä ymmärtää ympäristöään. Pelkkä kamera ei kuitenkaan aina riitä. Esimerkiksi huonoissa näkyvyysolosuhteissa tarvitaan muita antureita, kuten millimetriaaltotutkaa.
– Järjestelmien monimutkaisuus kasvaa valtavasti. Asiakkaiden on yhdistettävä yhä enemmän teknologioita ja saatava ne toimimaan yhdessä, Legros kuvaa.
Samalla robotiikan kehityksessä nousee esiin toinen, vähintään yhtä suuri haaste eli luottamus. Kun drooni tekee päätöksiä itsenäisesti, sen on toimittava turvallisesti ja ennustettavasti. Ohjelmistojen tietoturvasta, päivityksistä ja toimintavarmuudesta tulee keskeinen osa koko järjestelmän suunnittelua.
Tämä muuttaa myös NXP roolia. Yhtiö on perinteisesti toimittanut robottien tarvitsemia prosessoreita, mikro-ohjaimia, moottorinohjauspiirejä ja tietoliikennekomponentteja. Nyt se haluaa tarjota niiden ympärille valmiiksi integroituja ja testattuja kokonaisuuksia.
– Siirrymme komponenttien toimittamisesta järjestelmätason ratkaisuihin, Legros tiivistää.
Unified Robotics Platform perustuu avoimen lähdekoodin ohjelmistoihin, valmiisiin rajapintoihin ja validoituihin alijärjestelmiin. Kehittäjä voi käyttää koko alustaa tai poimia siitä vain tarvitsemansa osat. NXP mukaan näin voidaan välttää suuri osa työstä, joka normaalisti kuluu erillisten komponenttien ja ohjelmistojen yhteensovittamiseen.
Legros korostaa, ettei ohjelmiston arvo katoa, vaikka tekoäly nopeuttaa koodin kirjoittamista ja avoimen lähdekoodin ratkaisut yleistyvät. Ratkaisevaa on, että ohjelmisto toimii luotettavasti juuri siinä laitteistossa, johon se on tarkoitettu.
– Ohjelmisto on yksi asia. Ero syntyy siitä, että kokonaisuus on validoitu ja täyttää oikeat laatu- ja suorituskykyvaatimukset.
Validointi ei myöskään pääty tuotteen valmistumiseen. Autonomisia järjestelmiä on päivitettävä jatkuvasti, ja uudet ohjelmistoversiot voivat tuoda mukanaan sekä uusia toimintoja että tietoturvaan ja turvallisuuteen liittyviä vaatimuksia. NXP haluaa ottaa vastuuta myös näiden ohjelmistokokonaisuuksien ylläpidosta.
Droonien kasvava merkitys puolustusteollisuudessa näkyy myös NXP:n strategiassa. Legros kuitenkin korostaa, että yhtiö kehittää kaksikäyttöisiä ratkaisuja, joita voidaan hyödyntää yhtä hyvin valvonnassa, maataloudessa ja muissa teollisissa sovelluksissa. Hän ei usko droonien kysynnän pysähtyvän, vaikka Ukrainan sota päättyisi.
NXP pitkän aikavälin tavoitteet ulottuvat kuitenkin paljon drooneja laajemmalle. Sama ohjelmistoarkkitehtuuri ja kehitysmalli voidaan siirtää myöhemmin erilaisiin liikkuviin robotteihin ja muihin autonomisiin järjestelmiin.
– Paikannuksen tarkkuudessa, luotettavuudessa ja virrankulutuksessa otetaan nyt merkittäviä edistysaskelia, sanoo u-bloxin toimitusjohtaja Matthias Poppel. Münchenin Electronica-messuilla yhtiö esittelee GNSS-moduulia, joka lupaa alle kahden nanosekunnin ajoitustarkkuuden kriittisen infrastruktuurin tarpeisiin.
Teollisuuden sulautetut järjestelmät suunnitellaan usein 10–15 vuoden käyttöikää varten. Muistitekniikka ja komponenttien saatavuus muuttuvat kuitenkin huomattavasti nopeammin. Kingstonin Suomen liiketoiminnan kehityspäällikkö Mikko Maanoja korostaa, että muistivalinnat ja komponenttien elinkaaren hallinta on otettava huomioon jo laitteen suunnitteluvaiheessa.
Saksalainen Rohde & Schwarz on esitellyt Münchenin Electronica-messuilla uuden FNH-käsianalysaattorin, joka yhdistää spektrianalyysin, reaaliaikaisen spektrianalyysin, vektoriverkkoanalyysin ja tehomittaukset samaan laitteeseen. Uutuuden merkittävin tekninen ominaisuus on jopa 125 megahertsin reaaliaikainen analyysikaista, joka on valmistajan mukaan luokkansa levein.
5G-yhteyden rakentamiseen ei välttämättä tarvita matkapuhelinoperaattoria, SIM-kortteja eikä lisensoitua radiotaajuutta. DECT NR+ tuo 5G-standardin ominaisuuksia paikallisiin IoT-verkkoihin, joissa tarvitaan pitkää kantamaa, pientä viivettä ja luotettavaa tiedonsiirtoa. Uusi tekniikka yhdistää itsestään järjestäytyvän mesh-verkon, energiatehokkuuden ja nopean tiedonsiirron tavalla, joka haastaa monet nykyiset langattomat ratkaisut.