ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ECF26 infobanner

IN FOCUS

3D-piirit pakottavat suunnittelun huomioimaan lämmön, tehon ja mekaniikan

3D-IC-arkkitehtuureihin siirtyville suunnittelutiimeille suorituskyvyn ja luotettavuuden jatkuva parantaminen tuo mukanaan tuttuja mutta yhä monimutkaisempia haasteita: miten hallitaan tehonkulutusta, poistetaan lämpöä ja otetaan huomioon erilaisten fysikaalisten ilmiöiden monimutkainen vuorovaikutus pinotuissa rakenteissa?

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

ETN

TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

IoT:n menestys nojaa standardeihin

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 25.03.2024
  • Devices
  • Networks
  • Business

Esineiden internetistä tulee triljoonien eurojen liiketoimintaa, mutta vain standardien avulla. Ilman standardeja ei voi taata, että eri valmistajien laitteet toimivat yhteen.

 

Artikkelin kirjoittaja Bjørn Kvaale toimii tuotemarkkinointi-insinöörinä Nordic Semiconductorilla.

IoT:stä on muodostumassa yksi suurimmista ja monimutkaisimmista koneista maan päällä. Myös sen taloudellinen vaikuttavuus tulee olemaan valtava. McKinseyn analyysin arvioi vuoden 2022 raportissaan, että IoT:n markkina-arvo vuonna 2030 tulisi olemaan 12,5 triljoonaa dollaria [1]. Edellytyksenä näiden lukemien saavuttamiseksi on se, että kaikki IoT:ssa käytettävät komponentit ovat globaalien teknisten standardien mukaisia. Ilman standardeja ei voida taata, että verkoston muodostavat osat, joita valmistetaan eri yhtiöissä ja jotka voivat sijaita kaukana toisistaan, ovat keskenään täysin yhteen sopivia.

Nordic Semiconductor on ollut innokas langattomien standardien puolestapuhuja jo vuosikymmeniä. Yhtiössä ymmärrettiin, että vähän tehoa kuluttavasta langattomasta yhteydestä on tulossa suurta bisnestä ylipäänsä ja että siitä tulee entistä suurempaa, jos kaikki toimivat yhteisten standardien mukaisesti. Langattoman tekniikan käyttöönoton yleistymistä on merkittävässä määrin kiihdyttänyt se, että asiakkaat kokevat sen olevan käyttökelpoista eri puolilla maailmaa ja että sen tukena on kilpailevista toimittajista muodostuva runsas ekosysteemi.

Standardien käyttöönotto tuo asiakkaille myös luottamusta tekniikan vetovoimaan: heidän ei tarvitse pelätä yksittäisten toimittajien mielivallan alle joutumista. He voivat olla myös rauhallisin mielin sen suhteen, että jonkin tietyn standardin mukainen laite toimii saumattomasti toisten saman standardin mukaisten laitteiden kanssa, vaikka laitteet olisivat eri toimittajien valikoimista lähtöisin.

Pyrkimys konsensukseen

Sen lisäksi, että oli Vilhelm Valloittajan poika, Englannin 1100-luvun monarkki kuningas Henry I oli tunnettu hyvänä hallitsijana, joka ymmärsi jo varhain standardoinnin hyvät puolet. Tuon aikainen pituusmitta ”jaardi” oli kaikkea muuta kuin yhdenmukainen. Henryn mielestä se kaipasi selkeän määrittelyn ja hän määräsi, että se olisi etäisyys hänen omasta nenästään ojennetun käsivartensa peukaloon. Vaikka tuo kuulostaakin mielivaltaiselta, oli se kuitenkin määritelmä, josta kaikki saattoivat olla yhtä mieltä.

Tämä pitääkin sisällään standardoinnille olennaisen piirteen: asiantuntijoiden kesken vallitseva konsensus tekniikan alan parhaasta tavasta mitata, määritellä, testata tai saavuttaa jotakin. Säännöt ja määrittelyt laaditaan ja virallisesti hyväksytään käyttöön siten, että kaikki tarkasti tietävät miten kaikki muut tulevat soveltamaan ja toteuttamaan asioita. Jos valmistavassa teollisuudessa kaikki noudattavat standardeja, kaikki sen mukaisesti valmistetut tuotteet toimivat saumattomasti yhdessä riippumatta siitä, kuka oli tuotteen valmistanut.

Miksi standardointi kannattaa?

Standardoinnin merkitys ymmärretään nykyisin, mutta aina näin ei ole ollut. Jos asiat eivät suju niin kuin niiden pitäisi, on syynä usein standardoinnin puuttuminen, sanoo kansainvälinen standardointijärjestö ISO. Globaalin standardointiryhmän järjestäytyminen olisi kannattanut ottaa puheeksi jo alkuaikojen rautateitä Britanniaan rakennettaessa. Kaksi kilpailevaa insinööriä George Stephenson ja Isambard Kingdom Brunel yrittivät kumpikin tyrkyttää omia raideleveyksiään (kiskojen väli) koko maan kattavan rataverkon raideleveydeksi.

Stephensonin valinta raideleveydeksi oli 4 jalkaa 8,5 tuumaa (1,44 m), mikä perustui tuolloisten hevosvetoisten kärryjen pyöränakselien väliseen etäisyyteen. Brunelin valinta puolestaan oli 7 jalkaa 0,25 tuumaa (2,14 m), minkä hän väitti edesauttavan pehmeämpää ja nopeampaa matkustamista. Tämä johti siihen, että matkustajien ja rahdin piti vaihtaa junia paikoissa, joissa raideleveys muuttui toiseksi. Vuonna 1892 Britannian rautatieviranomaiset valitsivat Stephensonin raideleveyden standardiksi ja hylkäsivät Brunelin rautatiet. Tästä päätöksestä seurasi, että vuonna 1914 Britanniassa oli käytössä päivittäin 32000 kilometriä raideleveydeltään 1,44 metriä olevaa rautatietä, jolla kuljetusta harrasti yli 120 kilpailevaa yhtiötä.

ISO julkisti äskettäin analyysin standardien vaikutuksesta ja päätyi siinä kolmeen pääjohtopäätökseen:

  • Standardointi nopeuttaa erilaisten bisnestoimintojen vaatimien erilaisten toimenpiteiden suorittamista vähentäen jätteen muodostumista, pienentäen hankintakustannuksia ja lisäten tuottavuutta.
  • Standardit toimivat liiketoimintaprosessien innovoinnin perustana mahdollistamalla yritysten laajentaa toimittajaverkostoaan tai esitellä ja hallita uusien tuotteiden markkinoille saattamista tehokkaasti. Joissakin tapauksissa standardit auttoivat vähentämään yrittäjälle koituvaa riskiä yritysten tuodessa uusia tuotteita kansallisille markkinoille.
  • Standardit ovat toimineet uusien tuotteiden tuotekehityksen perustana helpottamalla pääsyä uusille koti- ja ulkomaan markkinoille, tekemällä uusien tuotteiden vastaanoton helpommaksi ja jopa luomalla uusia markkinoita.

Asiat järjestykseen

Standardointijärjestöjä on olemassa monenlaisia ja -kokoisia. Esimerkiksi vuonna 1947 perustetun ISO:n toiminnan lähtökohtana oli vastata kysymykseen: Miten tämä voidaan tehdä parhaalla tavalla? Siinä missä aluksi määriteltiin ilmeisimpiä asioita kuten painoja ja mittoja, nyt se hallinnoi yli 24750 standardia kattaen kaikki arkielämän alueet.

Langattoman tekniikan alueella standardointielimet kuten Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) kehittävät, ylläpitävät ja hallinnoivat teknisiä määrittelyjä, jotka yksityiskohtaisesti ja tarkasti määrittelevät, miten langatonta tekniikkaa rakennetaan. IEEE on esimerkiksi tuottanut standardin, jossa yksityiskohtaisesti esitetään, miten WLANin (tunnetaan myös Wi-Fi:nä) MAC ja PHY suunnitellaan. WLAN-standardi IEEE 802.11 pitää sisällään sellaiset standardit kuin 802.11ax (Wi-Fi 6) ja on itse osa LAN-standardien muodostamaa IEEE 802 -standardia.

Toinen esimerkki langattoman IoT-alan merkittävistä standardointijärjestöistä on 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Sen muodostamisen alkuperäisenä tavoitteena oli määritellä 3G-verkkojen standardit ja nyt vuorossa ovat 5G- ja 6G-standardit. Tällaisia standardeja ovat langattoman IoT:n määrittelyt kuten LTE-M ja NB-IoT, jotka muodostavat perustan langattomien verkkojen massiiviselle käytölle IoT:ssä.

Lue lisää: Cellular IoT solutions growth are among tech trends for 2023

Nordic on mukana standardointityössä

Nordic on paitsi IoT-ratkaisujen toimittaja myös aktiivinen ja innostunut osanottaja langattomia IoT-standardeja tekevissä työryhmissä. Jo vuonna 2006 yritys oli mukana Bluetooth Low Energy -standardiryhmässä erittäin vähän tehoa kuluttavan langattoman suunnittelun asiantuntijana. Bluetooth LE:stä tulikin yksi aikamme nopeimmin yleistyneistä langattomista tekniikoista. Tänä päivänä Nordicin nRF52- ja nRF53-sarjan SoC-piirit ovat uusimmat versiot Bluetooth 5.3 -määrittelyjen mukaisista tuotteista.

Vastaavasti nRF9160 (alla) on langaton IoT SiP, joka on 3GPP:n uusimpien LTE-M- ja NB-IoT-standardien mukainen, ja nRF7002, joka on IEEE:n Wi-Fi 6 -standardin mukainen.

Nordic aikoo jatkossakin olla vahvasti mukana avoimien standardien kehitystyössä vahvistamassa IoT:n asemaa. Sen lisäksi, että Nordic on mukana Bluetooth SIG:ssä, se on jäsenenä mukana ANT+ Alliancessa, Thread Groupissa, Connectivity Standards Alliancessa, Wi-Fi Alliancessa ja GSMA:ssa. Yhtiön asiantuntijat ovat myös mukana vaikuttamassa määrittelyihin, jotka muodostavat perustan monille nykyisille IoT-tekniikoille. Nordic on esimerkiksi äskettäin ollut mukana Matter-määrittelyjen laadintatyössä. Matter-standardin tarkoituksena on tuoda järjestystä nyt hyvin erilaisiin älykkään kodin tekniikoihin. Thread ja DECT NR+ ovat muita tärkeitä standardeja, joita Nordic on kehittämässä ja edistämässä.

Alkaen 1100-luvulta tähän päivään asti standardointi on yhdistänyt parhaat voimat yhteisen päämäärän saavuttamiseksi, myös silloin kun he ovat olleet kilpailevien yritysten palkkalistoilla ja asuneet eri valtioissa. Tämä on mahdollistanut tekniikan nopean kehittymisen ja sen, että samalla on pystytty takaamaan lopputuotteen olevan kestävä, luotettava ja yhteensopiva. Vaihtoehtoinen lähestymistapa puolestaan olisi johtanut markkinoiden pirstaloitumiseen, innovaatioiden vähenemiseen ja kehityksen jämähtämiseen.

 

Viitteet

[1] What is the Internet of Things?

MORE NEWS

Pohjoismaiden sirumarkkina kasvoi lähes 50 prosenttia

Pohjoismaiden puolijohdejakelu kasvoi vuoden toisella neljänneksellä peräti 49,4 prosenttia vuodentakaisesta. Kasvu oli selvästi koko Euroopan markkinoita nopeampaa, vaikka myös Euroopassa komponenttikauppa piristyi voimakkaasti.

Yksi laser tuottaa jopa 32 kanavaa AI-datakeskukseen

AI-datakeskusten kasvavat datamäärät pakottavat siirtämään yhä enemmän liikennettä sähköisistä yhteyksistä optisiin linkkeihin. Sveitsiläinen Enlightra kehittää tähän micro comb- eli mikrokampatekniikkaa, jossa yhdestä laserista muodostetaan jopa 32 erillistä optista kanavaa.

Tekoäly kuulee paremmin optisella mikrofonilla

Puhetta tunnistavan tekoälyn suorituskyky riippuu myös siitä, millaista ääntä sille syötetään. Norjalaisen SensiBelin optinen MEMS-mikrofoni ja Aizipin reunalla toimiva tekoälyratkaisu parantavat puheen erottelua erityisesti meluisissa ympäristöissä. Testeissä Aizipin beamforming-ratkaisu pienensi puheentunnistuksen merkkivirhettä yli 30 prosenttia.

Suomessa tekoälyosaajien kysyntä kasvaa USA nopeammin

Tekoälyosaajien rekrytointi kasvaa Suomessa suhteessa muuhun rekrytointiin nopeammin kuin Yhdysvalloissa. Kansainvälisessä vertailussa Suomi sijoittuu tekoälyosaamisessa maailman jaetulle 11. sijalle Saksan kanssa.

Uusi kiinalaisakku yltää 12C-lataukseen

Kiinalainen Hongqi on saanut uuden sähköautoakun latausnopeuden hetkellisesti 12C-tasolle. Valmistajan mukaan tulos perustuu uudenlaiseen anodimateriaaliin, elektrolyyttiin ja 15 prosenttia pienempään sisäiseen vastukseen.

Ultranopea laser irti laboratoriosta – valmistus halutaan automatisoida

Femtosekuntilaserit ovat jo käytössä esimerkiksi älypuhelinten lasin leikkauksessa ja silmäkirurgiassa, mutta niiden yleistymistä teollisuudessa hidastaa edelleen valmistuksen monimutkaisuus. Liettualainen LITILIT pyrkii muuttamaan ultranopeat laserit laboratoriolaitteista automatisoidusti valmistettaviksi teollisuustuotteiksi.

Iris2:sta tulee Euroopan sotilasverkko

Euroopan unionin Iris2-satelliittiverkosta rakennetaan ennen kaikkea turvallisuus- ja puolustusviranomaisten tietoliikenneverkkoa. EU omien tietojen mukaan verkon pääkäyttäjiin kuuluvat armeija, poliisi ja rajavalvonta. Starlinkin eurooppalaiseksi vaihtoehdoksi rakennettava järjestelmä kasvaa samalla 348 satelliittiin.

”En ole robotti” voikin olla ansa

Verkkosivujen tuttu CAPTCHA-tarkistus voi nykyään peittää alleen haittaohjelmahyökkäyksen. Traficomin Kyberturvallisuuskeskus varoittaa väärennetyistä ”En ole robotti” -tarkistuksista, jotka yrittävät saada käyttäjän suorittamaan komentoja omalla tietokoneellaan.

Sulautetulla kortilla ei enää tarvita erillistä tekoälykiihdytintä

Sulautettujen järjestelmien tekoälyteho kasvaa tasolle, jolla erillistä AI-kiihdytinkorttia ei enää välttämättä tarvita. Congatecin uusi COM-HPC-moduuli yhdistää AMD 16-ytimisen prosessorin, tehokkaan grafiikkaytimen ja 50 TOPSin NPU samalle kortille.

Vähävirtainen atomikello avaruuteen

Microchip on tuonut markkinoille säteilyä kestävän atomikellon, joka kuluttaa alle 120 milliwattia tehoa. Space CSAC-SA65 on suunniteltu erityisesti pieniin LEO-satelliitteihin ja CubeSat-järjestelmiin, joissa tarkka ajanmääritys pitäisi toteuttaa mahdollisimman pienessä tilassa ja pienellä tehonkulutuksella.

Qualcomm tuo tekoälyn halpoihin kannettaviin

Qualcomm tuo Snapdragon-alustansa edullisiin Windows-kannettaviin. Uusi Snapdragon C ei käytä yhtiön tehokkaampien PC-piirien Oryon-ytimiä, mutta paketissa on kahdeksan ARM64-yhteensopivaa prosessoriydintä, erillinen Hexagon-tekoälykiihdytin ja Adreno-grafiikka.

Suomessa joka yritykseen hyökätään tuhat kertaa viikossa

Suomalaisiin organisaatioihin kohdistui heinäkuussa keskimäärin 1 055 kyberhyökkäystä viikossa. Check Pointin mukaan määrä kasvoi yhdeksän prosenttia vuodentakaisesta, mutta vielä rajumpaa kasvu oli kiristyshaittaohjelmissa.

Suomalaislähtöinen 5G-tekniikka haastaa kaapelit tehtaissa

Suomalaisen Wirepasin teknologiasta alkunsa saanut DECT NR+ on etenemässä standardista käytännön teollisuusautomaatioon. Itävaltalainen Stratum 9 on tuonut markkinoille teollisen DECT NR+ -yhdyskäytävän, jolla myös liikkuvat koneet ja robotit voidaan liittää langattomasti olemassa oleviin Ethernet- ja PROFINET-verkkoihin.

Tekoälyagentti säästää selvästi HR-tiimin aikaa

Ohjelmistotalo Matrix42:n henkilöstöjohtaja Niina Hovin mukaan tekoälyagenttien hyöty alkaa näkyä jo konkreettisesti HR työmäärässä. Yhtiön omassa käytössä tekoälypohjainen itsepalvelu vähensi HR-tiimille tulevia suoria yhteydenottoja 40 prosenttia ja säästi noin viisi työpäivää kuukaudessa.

Sähköautojen tehosiruihin kovaa kasvua

Sähköautojen ja hybridien tehopuolijohteiden markkina kasvaa voimakkaasti lähivuosina. Yole Group ennustaa xEV-ajoneuvojen tehosirujen markkinan yltävän 14,5 miljardiin dollariin vuonna 2031. Kasvua kertyy vuosina 2025–2031 keskimäärin 14 prosenttia vuodessa.

6G-signaalia voidaan nyt emuloida laboratoriossa

Viavi Solutions on julkistanut uuden Vertex 6.0 -kanavaemulaattorin, jolla voidaan jäljitellä 6G-signaalin käyttäytymistä todellisissa radio-olosuhteissa laboratoriossa. Yhtiön mukaan kyseessä on ensimmäinen kanavaemulaattori, joka tukee natiivisti uusia 6G-aaltomuotojen vaatimuksia.

Maailman tihein flash tallentaa yli 37 gigabittiä neliömillille

Kioxia ja Sandisk ovat esitelleet uuden sukupolven QLC-tyyppisen 3D NAND -flashmuistin, jonka bittitiheys ylittää 37 gigabittiä neliömillillä. Yhtiöiden mukaan kyseessä on tällä hetkellä maailman tihein QLC NAND -tekniikka.

Älypuhelimen kuva-anturi muuttuu yhä monimutkaisemmaksi

Sony ottaa maailman johtavan siruvalmistajan TSMC mukaan seuraavan sukupolven älypuhelinten kuva-anturien kehitykseen. Kyse ei ole pelkästään tuotantokapasiteetin kasvattamisesta, vaan TSMC edistyneiden puolijohdeprosessien tuomisesta osaksi tulevia kuva-antureita.

Lazarus murtautui Windowsiin nollapäivällä

Pohjois-Koreaan liitetty Lazarus-hakkeriryhmä on käyttänyt aiemmin tuntematonta Windows-haavoittuvuutta hyökkäyksissä puolustus- ja ilmailuteollisuutta vastaan. Check Point Researchin löytämä nollapäivä mahdollisti hyökkääjälle käytännössä Windows-koneen täydellisen hallinnan.

Siilasmaa: Nokian ohjelmiston kääntäminen kesti 48 tuntia

Nokian matkapuhelinliiketoiminnan romahdukselle on vuosien varrella löydetty lukemattomia syitä. Yksi syistä voi hyvin olla Symbian-ohjelmistokoodin kehitysprosessin hitaus. Entinen hallituksen puheenjohtaja Risto Siilasmaan mukaan Symbian-ohjelmiston kääntäminen saattoi kestää 48 tuntia.

TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Varateho voi pahentaa datakeskuksen lämpöongelmaa

ETN - Technical articleTekoälypalvelinten kasvava tehotiheys tekee datakeskusten varmistamisesta aiempaa monimutkaisempaa. Ylimääräiset teholähteet voivat parantaa käyttövarmuutta, mutta samalla ne lisäävät lämpökuormaa ja häiritsevät ilmavirtoja. Siksi tehonsyöttö, varmennus ja jäähdytys on suunniteltava yhtenä kokonaisuutena.

Lue lisää...

OPINION

Agentit muuttavat PC:n jatkuvasti ajattelevaksi työkaluksi

Qualcomm Technologiesin tuotehallinnan päällikkö Mallika Gattala arvioi, että generatiivisen tekoälyn seuraava suuri harppaus on agenttipohjainen tekoäly. Hänen mukaansa PC on nousemassa keskeiseksi alustaksi, jossa tekoäly ei enää pelkästään vastaa kysymyksiin, vaan työskentelee jatkuvasti käyttäjän rinnalla.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Pohjoismaiden sirumarkkina kasvoi lähes 50 prosenttia
  • Yksi laser tuottaa jopa 32 kanavaa AI-datakeskukseen
  • Tekoäly kuulee paremmin optisella mikrofonilla
  • Suomessa tekoälyosaajien kysyntä kasvaa USA nopeammin
  • Uusi kiinalaisakku yltää 12C-lataukseen

NEW PRODUCTS

  • Bluetooth haastaa UWB:n etäisyysmittauksessa
  • 6 watin DC/DC-muunnin mahtuu tuuman koteloon
  • Lisäkortilla 10 megabitin 4G-yhteys IoT-laitteisiin
  • Yksi anturi korvaa neljä mikrokytkintä autossa
  • Murata kutisti 100 voltin autokondensaattorin 0805-kokoon
 
 

Section Tapet