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...

Esineiden internet (IoT) on hyötynyt merkittävästi kahdesta vallalla olevasta trendistä: langattomasta tekniikasta ja vähän tehoa kuluttavasta elektroniikasta. Johdoista riippumattomuus ja kyky toimia merkittävästi pienemmillä paristoilla mahdollistaa yhä useampien erilaisten laitteiden liittämisen toisiinsa ja niiden sijoittamisen mitä erilaisimpiin paikkoihin. IoT-markkina tulee todennäköisesti kasvamaan ja leviämään laajemmalle kuitenkin vielä nopeammin, kun käyttöön tulevat laitteet, jotka pystyvät keräämään talteen omaa energiaansa.

Artikkelin kirjoittaja Tristan Cool työskentelee Silicon Labsilla teollisuuden tuotteiden markkinointipäällikkönä.

Langattomuuden ansiosta on mahdollista käyttää tiettyjä laitteita yhä useammissa paikoissa. Turvakameroita on pitkään liitetty johdoilla verkkoihin, mutta langattomuus on tehnyt mahdolliseksi asentaa niitä mitä erilaisimpiin paikkoihin. Omaisuuden jäljittämiseen ja kuljetusten tarkkailuun perustuva teollisuudenala olisi jäänyt syntymättä ilman paristopohjaisen langattoman tekniikan olemassaoloa.

Eräät tuotteet kuten kotitalouksien ovikello-kamerayhdistelmät eivät olisi ollenkaan niin suosittuja elleivät ne olisi langattomasti toimivia ja paristokäyttöisiä.

Pariston käytettävyys

Paristot ovat kannettavia energian lähteitä, mikä tekee niistä äärettömän käyttökelpoisia. Vuosikymmenten ajan elektroniikan komponenttien koon jatkuva pienentyminen on myös vähentänyt niiden tehontarvetta. Tuotteet, jotka aiemmin vaativat toimiakseen useita suhteellisen isoja D-kennoja, toimivat nyt hyvin AA- tai AAA-paristoilla. Jotkut noista voivat toimia pitkiä aikoja nappiparistoilla. 

Monet edellä mainituista tuotteista ovat tärkeässä osassa IoT:ssä: aktiivisuusrannekkeet, älykaiuttimet, paikkailmaisimet, liikenteen valvontajärjestelmät sekä edellä mainitut kamerat ja ovikellot.

Mutta paristot tyhjenevät ja sen jälkeen niistä on päästävä eroon – kierrättämällä tai hävittämällä.

Pariston haittapuolia

Yhdysvalloissa myydään joka vuosi viitisen miljardia paristoa arvioi maan ympäristöviranomainen EPA, jonka vastuulla on muodostuvan kiinteän jätteen ja mahdollisten yllättävien jäteongelmien seuranta. Eri lähteiden mukaan Euroopassa myydään vuosittain kahdeksan miljardia paristoa. Tästä voidaan päätellä, että useita miljardeja kuivaparistoja jää pois heitettäväksi joka vuosi.

Lähes kaikentyyppiset paristot sisältävät myrkyllisiä materiaaleja, joten paristojen kierrättäminen ei ole kovin helppoa ainakaan edulliseen hintaan ja näin ollen paristojen maailman laajuinen kierrättäminen on vaikeasti järjestettävissä. Esimerkiksi vain noin puolet hylätyistä paristoista saadaan kierrätettyä Euroopassa yhden arvion mukaan. Jätteiden ja saasteiden nykyiset määrät ovat kestämättömällä tasolla.

Ja samaan aikaan maailmalla otetaan käyttöön aina enemmän IoT-laitteita. Vuoteen 2022 mennessä käyttöön oli otettu 14,4 miljardia IoT-laitetta, ilmenee IoT Analytics -tutkimuslaitoksen kokoamista tiedoista ja sen ennuste on, että määrä tuplaantuu vuoteen 2027 mennessä. Niin koti- kuin teollisuuskäytössä olevien IoT-laitteiden uusimiskustannukset ovat kasvussa samoin kuin tarvittavien toimenpiteiden määräkin. Eräissä uusimmissa ja kunnianhimoisimmissa IoT-sovelluksissa on tarkoitus käyttää valtavan kokoisia anturimatriiseja valvomaan monenlaisia pyrkimyksiä maataloudesta teollisuusautomaatioon.

Kuva 1: Globaali IoT-laitteiden kasvuennuste (lähde: IoT Analytics).

Kuva 2. Energiankeruuta hyödyntävien järjestelmien markkinakehitys Yhdysvalloissa (lähde: Grandviewresearch).

Energiankeruu

Edellä kuvattujen IoT-laitteiden voisi odottaa vaativan paristotehoa, mutta onkin osoittautunut, että monet niistä eivät kuluta sitä ollenkaan. Jotkut antureista tarvitsevat toimiakseen vain hyvin heikon virtasyötön, jota on saatavissa ympäristöstä vapaasti.

Näissä tapauksissa houkutteleva vaihtoehto on energian keräily ympäristöstä. Peruskonseptina on kerätä energiaa joistakin luonnonilmiöistä, joissakin tapauksissa useasta energialähteestä ja muuntaa tuo energia sähköksi.

Määritelmän mukaan aurinko- ja tuulienergia lasketaan energiakeräilyksi. Molemmista energiamuodoista on saatavissa megawattien tehoja, mutta kaukana verkon reunoilla olevien IoT-laitteiden tarve on milliwattien tai mikrowattien luokkaa, mikä on tuotettavissa monia muitakin fysikaalisia ilmiöitä hyödyntämällä.

 

Kuva 3. Energiankeruun eri lähteet.

Energiankeruun muotoja

Aurinkosähkö (PV) tulee olemaan varma vaihtoehto hyvin vähän tehoa kuluttavissa IoT-laitteissa. Perinteiset PV-kennot, joita on käytössä aurinkopaneeleissa, pysyvät yhtenä vaihtoehtona, mutta kehitystyön alla on myös vaihtoehtoisia PV-tekniikoita, joista osa perustuu fotosynteesiä jäljitteleviin valmistettuihin materiaaliseoksiin. Nykyaikaisten PV-kennojen tehotiheydet ovat parantuneet ja ne kykenevät lataamaan niin sisällä kuin ulkona olevan ympäristön valon vaikutuksesta paristoja tai superkondensaattoriparistomoduuleja.

Pienet lämpötilaerot saadaan käyttöön termosähköisillä generaattoreilla, joilla kerätään mikrowatteja mistä tahansa energialähteistä, joita löytyy kaikkialta niin teollisuuslaitteista kuin ihmiskehosta. Joissakin sovelluksissa voidaan lisäksi hyödyntää läsnä olevaa AC-värähtelyä osana energian keräilyä!

Pietsosähköiset materiaalit synnyttävät energiaa muotoa muuttaessaan. Sovelluksissa kuten moottoriajoneuvoissa, joissa fyysinen liike pysyy lähes vakiona, voidaan kerätä tällä tavoin energiaa. Älykotien ja -rakennusten valaisinkytkimissä hyödynnetään tällaista pietsokineettisen energian keräilyä, minkä monet valmistajat ovatkin lisänneet osaksi liikuteltavien paristottomien kytkimien tarjontaansa.

Muita käytettävissä olevia energian keräilyn tekniikoita ovat innovatiivisimpien yritysten käyttämät sähköiseen ja magneettiseen induktioon perustuvat verrattain suuret sähkökentät, joista kerätään energiaa anturien ja radioyhteyksien tarpeisiin kaukokohteissa.

Ympäristön energia

Erittäin vähällä energialla toimivien IoT-laitteiden valmistajat, jotka etsivät keinoja toteuttaa paristottomia ratkaisuja, ovat kiinnostuneita energian keräilytekniikoista osittain siksi, koska kyseisille laitteille ei ole olemassa tehonsyötön infrastruktuuria.

Entä jos tuollainen infrastruktuuri olisikin olemassa? Jotakin sellaista kuin johdottomien älypuhelimien latauksessa käytetään, kuten Qi, jonka kantamat olisivat metrejä senttimetrien sijaan? Pienten tasasuuntaavien antennien (suunta-antennit) helppo saatavuus on myötävaikuttanut siihen, että on ryhdytty selvittämään langattomien tehonsyöttömenetelmien standardoinnin mahdollisuuksia.

 

Kuva 4. Energiaa voidaan kerätä hyvin monista lähteistä ympäristöstämme.

Kehitteillä on monia menetelmiä, joista useimmat nojautuvat alle 2,4 gigahertsin RF-energiaan. Tällä hetkellä lähimpänä kaupallistamista ovat teollisuussovelluksiin tarkoitetut laitteet, joita käytetään tuotantoautomaation koneissa, varastolaitteiden jäljittämisessä, paristottomissa omaisuuden merkintätarroissa ja elektronisissa varaston merkintätarroissa, koska näissä asennuksissa voidaan hyödyntää RF-energian siirtoon tarkoitettuja yhdyskäytäviä. Tulevaisuudessa älykodeissa jokaisella reitittimellä ja älylaitteen yhdyskäytävällä voidaan siirtää myös RF-energiaa. Markkinoille voi piankin olla tulossa erittäin pitkään toimivia sähkökäyttöisiä hammasharjoja, avainkortteja, näppäimistöjä, kuulokkeita, tietokonehiiriä ja kaikkea muuta.

Miltä tulevaisuus näyttää?

IoT ei kasvaisi ennustetulla nopeudella, jos se olisi aina paristoista riippuvainen. Monissa käyttökohteissa ei kuitenkaan vielä hyödynnetä täysin langattomuuden potentiaalia. Asiantuntijat ovat jatkuvasti työskentelemässä yhteistyössä langattoman IoT:n edistämiseksi, mutta myös perusteholähde vaatisi uudelleen arviointia.

Myös yhä useampi yritys ja julkisyhteisö on mukana satsaamassa vihreään siirtymään, mikä edellyttää pariston kyseenalaistamista sellaisena kuin me sen tunnemme.

MORE NEWS

Boreo ostaa Elfa Distrelecin Suomen ja Baltian toiminnot

Boreo Oyj on allekirjoittanut sopimuksen Elfa Distrelecin myyntitoimintojen ostamisesta Suomessa, Latviassa, Virossa ja Liettuassa. Kaupan myötä Elfa siirtyy näissä samaan yritysryhmään kuin Yleiselektroniikan toiminnot. Kauppahinnaksi ilmoitetaan 5,5 miljoonaa euroa.

Ruotsalaistutkijoiden vahvistin nostaa kuidun kapasiteetin 10-kertaiseksi

Göteborgilaisen Chalmersin teknillisen korkeakoulun tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen optisen vahvistimen, joka voi moninkertaistaa kuituverkkojen tiedonsiirtokyvyn. Uusi vahvistin mahdollistaa jopa kymmenen kertaa enemmän dataa sekunnissa verrattuna nykyisiin teknologioihin.

Google siirtää sovelluskehityksen selaimeen – tekoäly isossa roolissa

Google esitteli Cloud Next -tapahtumassaan uuden sukupolven sovelluskehitysalustan, Firebase Studion, joka siirtää koko kehitysprosessin selaimeen – suunnittelusta julkaisuun. Uutuus rakentuu vahvasti tekoälyavusteisuuden ympärille ja hyödyntää Googlen omaa Gemini-mallia läpi koko kehityksen.

Trumpin tullit iskevät rankasti suuriin amerikkalaisiin autonvalmistajiin

Yhdysvallat asetti viime viikolla 25 prosentin tuontitullit useista maista tuotaville autoille ja varaosille. Presidentti Trumpin hallinnon ilmoittamat laajat tuontitullit ovat tuomassa autoalalle uudenlaisia haasteita. Vaikka toimenpiteet on nimellisesti suunnattu vahvistamaan kotimaista teollisuutta, tuoreen analyysin mukaan myös Yhdysvaltain omat jättivalmistajat – General Motors, Ford ja Stellantis – ovat merkittävästi alttiita tullien vaikutuksille.

Nokian ja Telian 5G-viipale kattoi kolme maata

Nokia, Telia ja Puolustusvoimat ovat saavuttaneet maailmanlaajuisesti merkittävän teknologisen virstanpylvään toteuttamalla ensimmäisen saumattoman 5G Standalone -verkkoviipaleen (slice) siirron kolmen eri maan välillä toimivassa verkossa. Kokeilu osoittaa, kuinka 5G-teknologiaa voidaan hyödyntää viranomaisviestinnässä myös kansainvälisesti.

Optinen liitäntä tuotiin ensimmäistä kertaa SSD-levylle

Tallennustekniikan kehityksessä saavutettiin merkittävä virstanpylväs, kun KIOXIA, AIO Core ja Kyocera julkistivat ensimmäisen toimivan SSD-levyn, jossa käytetään optista liitäntää. Uusi prototyyppi yhdistää PCIe 5.0 -väylän ja valoon perstuvan optisen tiedonsiirron, mikä tekee siitä maailman ensimmäisen laatuaan.

Joskus yksittäinen komponentti voi olla vaarallinen takaovi

Yritykset investoivat valtavasti kyberturvallisuuteen suojatakseen verkkojaan ja sovelluksiaan. Silti, kaikista suojaustoimista huolimatta, verkkorikolliset onnistuvat vuosi vuodelta entistä paremmin. Miten tämä on mahdollista, kysyy Lenovon tietoturva-asiantuntija Steven Antoniou?

Trump haluaa nopeuttaa miljardi-investointeja Yhdysvaltain puolijohdeteollisuuteen

Yhdysvaltain presidentti Donald Trump on antanut uuden presidentin asetuksen, jolla perustetaan United States Investment Accelerator -niminen virasto vauhdittamaan miljardiluokan investointeja maahan. Tavoitteena on houkutella sekä kotimaisia että ulkomaisia yrityksiä sijoittamaan erityisesti strategisesti tärkeisiin aloihin, kuten puolijohdeteollisuuteen.

Ethernet aikoo vallata autot

CAN-väylä on hallinnut autoja pitkään, mutta moni uskoo kaistatarpeen vaativan jatkossa Ethernetiä. Tätä silmällä pitäen Infineon on ostanut Marvellin aujoneuvojen Ethernet-liiketoiminnan 2,5 miljardilla dollarilla. Kauppa kattaa Marvellin Brightlane-tuotesarjan ja siihen liittyvät varat, ja sen odotetaan toteutuvan vuoden 2025 aikana.

STMicroelectronics julkisti kevyemmän version MP25-prosessorista

STMicroelectronics on tuonut markkinoille uuden STM32MP23-mikroprosessorisarjan, joka täydentää viime vuonna julkaistua MP25-sarjaa. Uutuusprosessori tarjoaa tehokkaan ja taloudellisen vaihtoehdon teollisuuden ja esineiden internetin (IoT) älykkäisiin reunalaitteisiin, koneoppimiseen ja kehittyneisiin käyttöliittymäratkaisuihin.

Androidin avustin voi muuttua vaaralliseksi takaoveksi

Androidin esteettömyyspalvelu – jonka tarkoitus on auttaa käyttäjiä käyttämään puhelinta paremmin esimerkiksi näkö- tai liikuntarajoitteiden kanssa – voi muuttua tietoturvariskiksi. Tuore Georgia Techin tutkimus esittelee uuden analyysityökalun, DVa:n, joka paljastaa, kuinka haittaohjelmat hyödyntävät tätä avustinta päästäkseen käsiksi käyttäjän tietoihin ja sovelluksiin.

Ruotsalaisinnovaatio mahdollistaa kiinteät litiumakut

Ruotsissa on otettu merkittävä askel kohti turvallisempia ja kestävämpiä akkuja. Luleån teknillisen yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen materiaalin, joka voi mahdollistaa kiinteiden litiumakkujen eli ns. solid-state-akkujen laajemman käytön esimerkiksi sähköautoissa ja energian varastoinnissa.

Suomalaiset startupit keräsivät 1,4 miljardia euroa

Suomen startup-yritykset keräsivät vuonna 2024 yhteensä 1,4 miljardia euroa sijoituksia, mikä on 56 prosenttia enemmän kuin edellisvuonna, selviää Pääomasijoittajat ry:n tuoreista tilastoista. Kasvua vauhdittivat erityisesti loppuvuoden muutamat suuremmat rahoituskierrokset.

Murtamaton kvanttisalaus ja 33 terabitin linkki samaan kuituun

KDDI Research ja Toshiba Digital Solutions ovat tehneet merkittävän edistysaskeleen kvanttitietoturvan ja korkean kapasiteetin tiedonsiirron yhdistämisessä. Yritykset onnistuivat siirtämään 33,4 terabittiä dataa sekunnissa ja kvanttisalausavaimia yhtä aikaa yhdessä optisessa kuituyhteydessä.

GPS:lle korvaaja: Bosch haluaa kaupallistaa kvanttianturit

Bosch syventää panostustaan kvanttiteknologiaan ja tähtää nyt kvanttianturien kaupalliseen läpimurtoon. Yhtiö perustaa yhdessä synteettisiä timantteja valmistavan Element Sixin kanssa yhteisyrityksen, jonka tavoitteena on tuoda kvanttianturit teolliseen tuotantoon ja käytännön sovelluksiin.

Tuxera tähtää 100 miljoonan euron liikevaihtoon

Suuri yleisö ei tunne suomalaista Tuxeraa, jonka asiakaskunta on varsin nimekäs: joukossa ovat esimerkiksi ABB, LG, NASA, Rockwell, Siemens ja Weka. Uuden toimitusjohta Stefan Schumacherin johdolla viime vuonna 24 miljoonan euron liikevaihdon tehnyt yritys pyrkii kasvamaan sadan miljoonan euron taloksi viiden vuoden kuluessa.

Generatiiviseen tekoälyyn investoidaan 644 miljardia dollaria tänä vuonna

Gartnerin tuoreen ennusteen mukaan maailmanlaajuiset generatiivisen tekoälyn (GenAI) investoinnit nousevat 644 miljardiin Yhdysvaltain dollariin vuonna 2025. Tämä merkitsee 76,4 prosentin kasvua vuoteen 2024 verrattuna.

Vanhoista Windows-koneista tulee romurautaa? Iso mahdollisuus Linuxille

Microsoft muistuttaa käyttäjiä Windows 10 -käyttöjärjestelmän tuen päättymisestä 14. lokakuuta 2025. Tämän jälkeen yli 240 miljoonaa tietokonetta jää ilman tietoturvapäivityksiä, mikä tekee niistä yhtiön mukaan vakavan kyberturvariskin. Microsoftin blogin mukaan jatkaminen vanhentuneella käyttöjärjestelmällä on kuin "jättäisi ulko-oven auki tuntemattomille". Käytännössä koneista tulee lokakuussa romurautaa, jos niille ei tee mitään, Microsoft katsoo.

Kiinassa kehitettiin HDMI:n tappaja

Kiinassa on esitelty uusi monikäyttöinen kaapelistandardi, joka saattaa horjuttaa HDMI:n, DisplayPortin ja Thunderboltin asemaa. Yli 50 kiinalaisen teknologiajätin muodostama Shenzhen 8K UHD Video Industry Cooperation Alliance on kehittänyt General Purpose Media Interface -standardin (GPMI), jonka tekniset ominaisuudet tekevät siitä varteenotettavan kilpailijan nykypäivän yleisimmille liitännöille.

Xiaomin uusin on erinomainen kuvaajan laite

Xiaomi hehkuttaa uutta 15 Ultra -lippulaivaansa kuvaajien älypuhelimena, joten väite piti laittaa testiin. Leican optiikkaan perustuva neljän kennon yhdistelmä onnistuukin vakuuttamaan. Myös Xiaomin kameraohjelmisto ansaitsee kiitokset.

Galvaaninen erotus on yhä tärkeämmässä roolissa

Teollisuus- ja ajoneuvosovelluksissa siirtyminen kohti kestävämpiä energiaratkaisuja ja tehokkaampia moottoreita tuo mukanaan uudenlaisia vaatimuksia elektroniikkasuunnittelulle. Järjestelmät yhdistävät yhä useammin laajan kaistaeron komponentteihin perustuvat suurjännitealijärjestelmät ja herkät pienjännitepiirit, kuten mikro-ohjaimet. Näiden yhdistäminen samassa kokonaisuudessa lisää sekä suorituskykyä että riskejä – galvaaninen erotus ja häiriösuojaus ovatkin nyt tärkeämpiä kuin koskaan, sanoo Toshiba Electronics Europe.

Lue lisää...

Joskus yksittäinen komponentti voi olla vaarallinen takaovi

Yritykset investoivat valtavasti kyberturvallisuuteen suojatakseen verkkojaan ja sovelluksiaan. Silti, kaikista suojaustoimista huolimatta, verkkorikolliset onnistuvat vuosi vuodelta entistä paremmin. Miten tämä on mahdollista, kysyy Lenovon tietoturva-asiantuntija Steven Antoniou?

Lue lisää...

 

Tule tapaamaan meitä tulevissa tapahtumissamme.
R&S-seminaareihin saat kutsukirjeet ja uutiskirjeet suoraan sähköpostiisi, kun rekisteröidyt sivuillamme.
 
 R&S -seminaari: 5G Advanced & Beyond
Oulussa 13.5.2025
Espoossa 14.5.2025
 
R&S -seminaari: Calibration
Tampereella 22.5.2025

Seminaareihin ilmoittautuminen ja tiedustelut:
asiakaspalvelu@rohde&schwarz
 

 

LATEST NEWS

NEW PRODUCTS

 

ETNinsta

THIS SPACE TEMPORARILY LEFT BLANK
 
article