logotypen
 
 

IN FOCUS

Suojaa datasi kunnolla

SSD-levyt tarjoavat luontaisesti korkean luotettavuuden kaikentyyppisiin sovelluksiin, aina aloitustason kuluttajalaitteista kriittisiin järjestelmiin. Asianmukaiset tietosuojamekanismit voivat maksimoida levyn käyttöiän toteuttamalla ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä tarpeen mukaan, kertoo Silicon Motion artikkelissaan.

Lue lisää...

Power-over-Ethernet (PoE) pystyy toimittamaan yli 90 wattia tehoa turvallisesti ja tehokkaasti, joten se on ollut avainasemassa verkkoon liitettyjen valaistusjärjestelmien kasvussa. Kun tämä yhdistetään näkyvän valon datansiirron eli VLC-tekniikan etuihin, voidaan kehittää erittäin turvallisia ja tehokkaita sisäpaikannusjärjestelmiä, jotka voivat tarjota paremman suorituskyvyn kuin RF-pohjaiset ratkaisut tietyillä sovellusalueilla.

Artikkelin on kirjoittanut Mike Sandyck, joka toimii tuotemarkkinoinnin päällikkönä onsemillä.

Tässä artikkelissa tarkastellaan, kuinka PoE on kehittynyt toimivaksi ratkaisuksi teollisuusvalaistukseen, ja pohditaan, kuinka VLC-tekniikkaa voidaan lisätä järjestelmään paikannuksen mahdollistamiseksi.

PoE-standardi (IEEE 802.3xx)

PoE-standardi kehitettiin mahdollistamaan vähätehoisten oheislaitteiden virransyöttö keskusyksiköstä. Tämä poistaa yhteensopivuusongelmat, jotka liittyvät verkkovirran käyttämiseen ympäri rakennusta, ja alentaa kustannuksia. Kuten monet standardit, IEEE 802.3xx PoE -standardi on kehittynyt vuosien varrella ja tarjoaa enemmän toimintoja ja tehoa jokaisen uuden version myötä.

Ensimmäinen standardi (IEEE 802.3af) julkaistiin vuonna 2003, ja se tarjosi 15,4 W tehoa laitteille, kuten IP-puhelimille, tukiasemille ja antureille. Käytännössä kaapelihäviöiden vuoksi käytettävissä oleva teho kullekin oheislaitteelle oli noin 13,0 W. Standardin seuraava versio (IEEE 802.3at), joka tunnetaan myös nimellä PoE+, kasvatti kapasiteetin 30 wattiin, mikä tarkoitti häviöiden jälkeen 25 watin sähkötehoa. Tämä mahdollisti monimutkaisempien laitteiden virran kytkemisen ja pienempien laitteiden, kuten tablettien, lataamisen.

Vaikka kaksi muuta standardia ovat edelleen hengissä, nykyinen PoE-standardi on IEEE 802.3bt vuodelta 2018. Se on jaettu tyyppiin 3 (PoE++), joka voi tuottaa jopa 60 W porttia kohden, ja tyyppiin 4 (Higher Power PoE), joka voi tuottaa jopa 90 W käyttöpisteessä.

Kuva 1: Kehittyvien PoE-standardien yleiskuvaus.

Vaikka tyypin 4 kapasiteetti oli 802.3bt-standardissa tarkoitettu kannettaville laitteille, LED-valaistuksen myötä se tarjosi myös mahdollisuuden syöttää virtaa keskikokoisille ja suurille älykkäille valaistusjärjestelmille PoE:n kautta.

PoE-valaistusjärjestelmät ja näkyvän valon tietoliikenne

PoE-valaistuksella on monia etuja. Kaksi tärkeintä ovat turvallisuus ja joustavuus. Koska PoE-väylän jännite pysyy aina 60 voltin DC-turvakynnyksen alapuolella, AC-verkkojännitteen vaaroja, kuten sähköiskuja tai tulipalon vaaraa ei ole. Ainoa johdotus tarvitaan valaisimiin: yksi CAT 5 Ethernet -kaapeli virtaa ja dataa varten. Tämä poistaa tarpeen käyttää verkkovirtaa ja seinään asennettuja kytkimiä, mikä alentaa kustannuksia ja tekee järjestelmästä yksinkertaisemman.

Ethernet-liitännän ansiosta valaistusjärjestelmän ohjaus voidaan tehdä paikallisverkon kautta, mikä tarjoaa paljon laajemmat mahdollisuuksia ohjaukseen. Anturit voivat antaa palautetta huoneen käyttöasteesta tehonkäytön parantamiseksi sekä lämpötilan ja ilmanlaadun hallinnan integroimiseksi. Seinäkytkimissä voidaan siirtyä ohueen, energiaa keräävään langattomaan suunnitteluun, jolloin vältytään paristojen tai virtaliitäntöjen tarpeelta. Tämä mahdollistaa rakennuksen tilojen helpon ja nopean konfiguroinnin.

VLC-pohjainen paikannus

Datan lähettäminen näkyvän valon avulla ei ole mikään uusi tekniikka. Sew voidaan jäljittää 1880-luvulle, jolloin Alexander Graham Bell kehitti valokuvapuhelimensa. Tekniikka on kuitenkin nyt saamassa kiinnostusta erityisesti sisätiloissa. Ilmeinen sovellus VLC:lle on valopohjainen verkko (Li-Fi), joka on erityisen hyödyllinen sellaisilla alueilla, joilla on räjähdysvaara tai alueilla, joilla herkät laitteet voivat kärsiä RF-pohjaisen langattoman verkon häiriöistä, kuten sairaalassa tai lentokoneessa.

Toinen, vähemmän ilmeinen sovellus on käyttää valoa sisäpaikannusjärjestelmissä, jotka voivat ohjata automaattisen ohjatun ajoneuvon (AGV) ympäri varastoa tai älykästä tehdasta tai auttaa ihmisiä navigoimaan suurissa rakennuksissa, kuten lentokentillä, urheilustadioneilla tai sairaaloissa. Tällainen sijaintitieto synnyttää myös liiketoimintamahdollisuuksia, kuten sijaintiin perustuvaa markkinointia: kuluttajan huomio voidaan vaikkapa kauppakeskuksessa kiinnittää erikoistarjoukseen viereiseesä liikkeessä.

VLC-pohjaiset paikannusjärjestelmät korjaavat monia GPS-paikannuksen ongelmia sisätiloissa. GPS-signaali ei välttämättä tunkeudu rakennukseen kovin hyvin, ja jos se läpäiseekin seinät, niin seinistä pomppiessaan monitie-eteneminen johtaa epätarkkuuksiin järjestelmässä.

VLC-paikannus toimii jossain määrin GPS:n kaltaisesti. Jokaisella valaisimella on oma ainutlaatuinen koodinsa, joka lähetetään moduloimalla valoa taajuudella, jota ihmissilmä ei huomaa. Älypuhelin tai muu vastaava kameralla ja sovelluksella varustettu laite pystyy laskemaan etäisyyden kolmesta tai useammasta valaisimesta ja määrittämään sijainnin alle 30 senttimetrin tarkkuudella.

PoE-pohjaisten VLC-järjestelmien suunnittelu

PoE-pohjaisten VLC-järjestelmien suunnittelijoiden kohtaamista haasteista keskeisiä ovat energiatehokkuus ja pieni koko. Lisäksi haasteeksi nousee suunnittelujen toimittaminen markkinoille nopeasti. Onsemillä on runsaasti kokemusta energiatehokkaiden ratkaisujen suunnittelusta moniin sovelluksiin, mukaan lukien älykäs valaistus.ensisijaisista haasteista sekä tarve toimittaa mallit markkinoille nopeasti. onsemillä® on runsaasti kokemusta energiatehokkaiden ratkaisujen suunnittelusta moniin sovelluksiin, mukaan lukien älykäs valaistus.

Ratkaisu älykkääseen PoE-pohjaiseen valaistukseen yhdistää useita erittäin integroituja laitteita kompaktiksi järjestelmäksi, mikä yksinkertaistaa merkittävästi suunnitteluprosessia.

Kuva 2: Älykäs PoE-pohjainen valaistusjärjestelmä

NCP1095 ja NCP1096 ovat PoE-PD-liitäntäohjaimia, jotka varmistavat, että valaistusratkaisu on yhteensopiva IEEE 802.3af/at- ja -3bt-standardien kanssa. Ne sisältävät kaikki PoE-järjestelmän toiminnot, mukaan lukien havaitsemisen, luokituksen ja käynnistysvirran rajoittamisen. Sekä NCP1095 että NCP1096 tukevat sovelluksia 90 wattiin asti, ja niissä on ylivirta- ja ylikuumenemissuoja, mikä suojaa laitetta ja valaistuskuormaa. NCP1095 käyttää ulkoista päästötransistoria suunnittelun joustavuuden vuoksi, NCP1096 on puolestaan täysin integroitu ratkaisu.

Liitäntäohjaimen rinnalla on onsemin edistyksellinen NCL31000-valomoottori, joka sisältää kaikki erittäin tehokkaan ja älykkään valaistusjärjestelmän elementit. Piirin ytimessä on hyötysuhteeltaan 97 % tehokas buck-tyyppinen lediohjain, joka tukee suuren kaistanleveyden analogista himmennystä ja PWM-himmennystä nollavirtaan. Laitteessa on sisäänrakennetut DC/DC-muuntimet, jotka syöttävät virtaa mikro-ohjaimella ja oheislaitteita, kuten antureita, mikä poistaa erillisten DC/DC-muuntimien tarpeen. Tämä yksinkertaistaa suunnittelua ja säästää tilaa ja komponenttikustannuksia.

Piirin kyky himmentää 0,1 % tarkkuudella ja sen korkea lineaarisuus tekevät NCL31000:sta sopivan VLC-sovelluksiin, mukaan lukien valopohjaiseen paikannukseen. Korotettu, vakaa referenssi mahdollistaa todellisen himmentämisen nollaledivirtaan ja poistaa kaikki haamuvalon riskit. Kattava diagnostiikka, mukaan lukien virrat, jännitteet ja lämpötilat, mitataan tarkasti ja toimitetaan järjestelmän ohjaimelle MCU:lle I2C / SPI-liitännän kautta.

Yhteenveto

Älykkään valaistuksen yleistyminen vähävirtaisen leditekniikan kautta yhdessä PoE-standardin kehityksen kanssa johtavat siihen, että käyttöpisteessä on käytettävissä 90 wattia tehoa. Tämän ansiosta voimme kehittää valaistusjärjestelmiä ilman kalliita lisäjohdotuksia.

Vaikka näitä järjestelmiä voidaan käyttää missä tahansa, ne ovat erityisen arvokkaita vaarallisilla alueilla, kuten kaivoksissa ja öljy- tai kaasulautoilla, kosteissa ympäristöissä sekä herkkien laitteiden välittömässä läheisyydessä, kuten sairaaloissa tai lentokoneissa.

Onsemin NCP1095- ja NCP1096 PoE-PD -liitäntäohjaimet ja NCL31000-valomoottorit hyödyntävät yhtiön pitkää kokemusta tehoratkaisuissa ja lediajureita, jotka pienentävät suunnittelu-urakkaa tarjoamalla todistetun, erittäin tehokkaan ja täysin integroidun ratkaisun, joka auttaa saamaan valaistusratkaisuja markkinoida nopeammin.

MORE NEWS

Yokogawa istutti datankeruunsa PC:n kylkeen

Mittaus- ja testausyritys Yokogawa Test & Measurement on julkaissut uuden SL2000 High-Speed Data Acquisition Unit -laitteen, joka tuo perinteisen ScopeCorderin tehon suoraan PC:n ohjaukseen. Käytännössä kyse on siitä, että aiemman DL950:n ydin on siirretty PC-pohjaiseen järjestelmään, ilman omaa näyttöä, mutta varustettuna tehokkaalla datansiirrolla ja kehittyneillä ohjelmistoilla.

Oikein tehtynä jokainen NFC-liitos on erittäin turvallinen

NFC-teknologia (Near Field Communication) on jo pitkään mahdollistanut langattoman, nopean ja helppokäyttöisen yhteyden esimerkiksi maksutilanteissa, älylaitteiden yhdistämisessä ja tuotteiden tunnistamisessa. Viime vuosina turvallisuusnäkökulma on noussut keskiöön, ja oikein toteutettuna NFC-yhteydestä voi tulla paitsi vaivaton myös erittäin turvallinen.

Läpimurto akkuteknologiassa – litiumionien liike paranee 30 prosenttia

Tutkijat Münchenin teknillisestä yliopistosta (TUM) ovat kehittäneet uuden materiaalin, joka mahdollistaa litiumionien liikkeen yli 30 prosenttia aiempaa nopeammin. Kyseessä on maailmanennätys ionien johtavuudessa ja samalla merkittävä askel kohti tehokkaampia ja turvallisempia kiinteäakkuja.

OnePlus ottaa tietoisen riskin: tilakytkin vaihtuu monitoiminappiin

OnePlus on päättänyt luopua yhdestä tunnistettavimmista ominaisuuksistaan eli fyysisestä Alert Slider -tilakytkimestä ja korvata sen uudella ohjelmoitavalla Plus Key -painikkeella. Muutos on osa yhtiön uutta tekoälystrategiaa, jonka keskiössä on ”käyttäjäkohtaisesti mukautuva älykkyys”.

Nokia tappaa kuparin kuluttajien yhteyksistä

Nokian eilen julkistaman uuden 25G PON -linjakortin voi sanoa merkitsevän kuparikaapelointiin perustuvien kuluttajalaajakaistojen lopun alkua. Yhtiön mukaan uutuus tuo todelliset 10 gigabitin yhteydet koteihin kustannustehokkaasti. Tämä tekee kupariyhteyksistä teknisesti ja taloudellisesti vanhentuneita.

Xiphera palkittiin laitepohjaisesta salauksestaan

Suomalainen Xiphera on voittanut arvostetun ECSO STARtup Award 2025 -palkinnon Euroopan kyberturvallisuusjärjestön järjestämässä kilpailussa Haagissa. Palkinto myönnettiin yrityksen huippuluokan laitteistopohjaisista kryptografiaratkaisuista, jotka tarjoavat korkean turvallisuustason kriittisille toimialoille, kuten energia-, puolustus- ja tietoliikennesektorille.

Jokainen pörssiasiakas on 65,1 metrin kuituyhteyden päässä

Pörssikauppa Pohjoismaissa toimii yhä tarkasti säädellyissä olosuhteissa, vaikka teknologia loikkaa pilveen. Nasdaqin ja AWS:n huhtikuussa julkistama yhteistyö vie markkinainfrastruktuurin uudelle aikakaudelle, mutta yksi asia pysyy: jokaisella kaupankäyntiosapuolella on edelleen yhtä pitkä matka pörssijärjestelmään – kirjaimellisesti.

Siirtyminen 22 nanometriin on Silicon Labsille iso askel

Silicon Labs on julkistanut uuden sukupolven järjestelmäpiirit (SoC), jotka merkitsevät merkittävää teknologista harppausta yhtiön historiassa. Uudet Series 3 -piirit, SiXG301 ja SiXG302, valmistetaan edistyksellisellä 22 nanometrin valmistustekniikalla, mikä parantaa huomattavasti suorituskykyä, energiatehokkuutta ja integroitavuutta aiempiin sukupolviin verrattuna.

Arm-pohjainen prosessori pidentää selvästi läppärin käyttöikää

Uuden sukupolven kannettavat tietokoneet hyötyvät nyt merkittävästi Arm-pohjaisten prosessoreiden energiatehokkuudesta. HP:n uusimmat OmniBook 5 -sarjan mallit osoittavat, että kannettavan akunkesto voi yltää jopa 34 tuntiin. Tämä tarkoittaa useita päiviä tavallisessa käytössä ilman lataustarvetta.

Tekoäly tekee kyberhyökkäyksistä automatisoituja

Kyberhyökkäysten tahti kiihtyy globaalisti tekoälyn ja automaation myötä. Fortinetin kyberturvatutkimusyksikkö FortiGuard Labsin tuoreen Global Threat Landscape 2025 -raportin mukaan rikolliset hyödyntävät yhä enemmän automatisoituja työkaluja haavoittuvuuksien etsimiseen ja hyödyntämiseen, mikä lyhentää merkittävästi aikaa ensimmäisestä skannauksesta varsinaiseen hyökkäykseen.

Rustin rooli Linuxissa kasvaa

Uusimman Linux-ytimen version 6.15 myötä Rust-ohjelmointikielen tuki ottaa seuraavan askeleen ytimeen integroinnissa. Vaikka Rustin osuus on edelleen pieni, sen laajentaminen esimerkiksi ajastinjärjestelmään (hrtimer) ja ARMv7-arkkitehtuurin tuonti mukaan kertoo, että Rustille on löytymässä todellista käyttöä maailman tärkeimmässä avoimen lähdekoodin ohjelmistoprojektissa.

Mobiilinetti on kaupungeissa selvästi parempi

Liikenne- ja viestintävirasto Traficomin mukaan mobiiliverkon laatu vaihtelee Suomessa huomattavasti alueittain. Bittimittari.fi-palvelun mittausten perusteella suurimmat erot näkyvät yhteysnopeuksissa kaupunkien ja maaseudun välillä.

Telian datakeskus lämmittää 14 000 kerrostalokaksiota

Telian Helsinki Data Center pystyy nyt lämmittämään jopa 14 000 kerrostalokaksiota. Tämä on mahdollista, kun datakeskuksen hukkalämmön talteenoton kapasiteetti nostettiin keväällä 2025 peräti 90 prosenttiin aiemmasta 60 prosentista.

Tekoäly pysäyttää junan vaaratilanteissa

VTT ja teknologiayhtiö ToolTech ovat kehittäneet tekoälypohjaisen sensorijärjestelmän, joka parantaa turvallisuutta ja tuottavuutta haastavissa ympäristöissä – aina sumuisista rautateistä pölyisiin kaivoksiin. Uusi järjestelmä kykenee havaitsemaan esteet, kuten ihmiset ja eläimet, jopa 200 metrin etäisyydeltä ja ilmoittamaan niistä ajoneuvon kuljettajalle reaaliajassa.

Siemens tuo tekoälypohjaisen piirikorttisuunnittelun myös pienemmille yrityksille

Siemens on julkaissut uudet PADS Pro Essentials ja Xpedition Standard -ohjelmistot, jotka tuovat tekoälyavusteisen piirikorttisuunnittelun (PCB) myös pienempien yritysten ja suunnittelutiimien ulottuville. Työkalut ovat tuttuja Mentorilta, jonka Siemens osti jo vuosia sitten.

Uusi akku jopa kolminkertaistaa sähköauton kantaman

Sähköautojen toimintamatka voi tulevaisuudessa nousta täysin uudelle tasolle, kiitos uuden kiinteäelektrolyyttisen akun, jonka energiatiheys on huikeat 525 Wh/kg. Akun kehittäjä on kiinalainen Gotion, joka on osittain Volkswagenin omistama.

Kiinalaistutkijat kehittivät piilolinssin, jolla näkee pimeässä

Kiinalaiset tutkijat ovat onnistuneet kehittämään maailman ensimmäisen piilolinssin, jonka avulla ihminen voi nähdä pimeässä – ainakin tietyissä olosuhteissa. Innovaatio perustuu infrapunavaloon ja sen muuntamiseen näkyväksi valoksi silmälle.

ST:ltä kova saavutus: kaksi kiihtyvyysanturia samaan koteloon

STMicroelectronics on tehnyt merkittävän teknologisen läpimurron julkaisemalla uuden sukupolven älyanturin, joka yhdistää kaksi erillistä kiihtyvyysanturia samaan poikkeuksellisen pieneen (3 x 2,5 mm) koteloon. Tämä on ensimmäinen kerta, kun samassa moduulissa yhdistyy laajalle G-voima-alueelle skaalautuva mittauskyky, sulautettu tekoäly ja erittäin tarkka liikkeentunnistus.

Näin QR-huijaus toimii

QR-koodit ovat tulleet osaksi arkea: niitä käytetään ravintolamenuihin tutustumiseen, maksamiseen ja nopeaan kirjautumiseen eri palveluihin. Mutta juuri tämä tuttuus tekee niistä vaarallisia. Rikolliset ovat alkaneet hyödyntää QR-koodeja huijauksiin, joissa ihmiset johdatellaan huomaamatta väärennetyille sivustoille. Näillä sivuilla uhrilta kalastellaan henkilökohtaisia tietoja – kuten pankkitunnuksia – tai pyritään asentamaan haittaohjelmia hänen laitteelleen.

Halvoissa Android-televisiobokseissa vakavia tietoturvariskejä

Liikenne- ja viestintävirasto Traficom kehottaa kuluttajia olemaan tarkkana Android TV -medialaitteiden hankinnassa. Markkinoilla liikkuu erityisesti tuntemattomien valmistajien edullisia laitteita, joissa on havaittu vakavia tietoturvaongelmia – osa laitteista on jopa sisältänyt haittaohjelmia suoraan pakkauksesta.

3D-tulostus on tie kestävään elektroniikkavalmistukseen

ETN - Technical articlePerinteinen elektroniikan valmistus perustuu prosesseihin, jotka johtavat usein materiaalihävikkiin, korkeisiin työkalukustannuksiin ja merkittäviin varastointikuluihin. Viime vuosina lisäävä valmistus (additive), erityisesti 3D-tulostus, on kuitenkin alkanut nousta varteenotettavaksi vaihtoehdoksi elektroniikan valmistuksessa, sillä se tarjoaa lisää suunnittelun joustavuutta sekä mahdollisia ympäristö- ja taloudellisia etuja.

Lue lisää...

Näin otat tekoälyn käyttöön teollisuudessa

Vaikka monet organisaatiot ovat jo ottaneet käyttöön perinteisiä tekoälyagentteja, tie täysin autonomisiin tekoälyagentteihin voi sisältää haasteita. Tekemällä strategisia investointeja ja omaksumalla metodisen lähestymistavan agenttien skaalaamiseen, sekä niiden erityisten roolien määrittelyyn, teollisuusyritykset voivat päästä loputtomalta tuntuvien kokeilujen yli ja alkaa nauttia tekoälyagenttien hyödyistä todellisessa elämässä, kirjoittaa teollisuuden ohjelmistoja kehittävän IFS:n tekoälyjohtaja Bob De Cuax.

Lue lisää...

 

Tule tapaamaan meitä tulevissa tapahtumissamme.
R&S-seminaareihin saat kutsukirjeet ja uutiskirjeet suoraan sähköpostiisi, kun rekisteröidyt sivuillamme.
 
R&S -seminaari: Calibration
Tampereella 22.5.2025 (rekisteröidy)
 
R&S -seminaari: Aerospace & Defence Testing
Tampereella 5.6.2025. Tiedustelut asiakaspalvelu@rohde-schwarz.com
 

 

LATEST NEWS

NEW PRODUCTS

 
 
article