Puolijohde- ja piirilevysuunnittelun seuraavaa vaihetta määrittävät kaksi rinnakkaista tavoitetta. Ensinnäkin halutaan kasvattaa suunnittelutyökalujen suorituskykyä. Lisäksi on tärkeää parantaa suunnittelijoiden tuottavuutta.
Sykettä ja veren happikylläisyyttä mittaava pulssioksimetri yleistyy nopeasti aktiivisuusrannekkeissa ja terveydentilaa valvovissa älykelloissa. Happisaturaatiota mittaamalla voidaan paljastaa myös koronan aiheuttama salakavala ’hiljainen hypoksia’. Analog Devices on kehittänyt näihin mittauksiin valmiita moduuli- ja piiriratkaisuja, joiden avulla laadukas pulssioksimetri voidaan helposti lisätä mihin tahansa puettavaan laitteeseen.
Tekoäly (AI) ja koneoppiminen (ML) ovat teknologioita, jotka tarjoavat valtavia potentiaalisia etuja monenlaisille sulautetuille järjestelmille. Monille yrityksille näiden nopeasti kehittyvien alueiden osaamisen kehittämiseen vaadittava investointi voi olla haastavaa. Jotkut maailman johtavista valmistajista kehittävät kuitenkin ratkaisuja, joiden avulla sulautetut kehittäjät voivat ottaa nämä innovatiiviset tekniikat käyttöön entistä yksinkertaisemmin ja nopeammin.
Kosketusnäytöt ovat jo korvanneet monet kytkimet ja valitsimet autossa. Tyylikäs ja tasainen pinta on kuitenkin myös ongelma: säätimiä ei voi tuntea, joten kuljettajan on vilkaistava niitä. Tämä voi olla vaarallista suurissa nopeuksissa ja tiheässä kaupunkiliikenteessä.
IoT antaa monia mahdollisuuksia käyttäjille ja liikeyrityksille lisätä automaatiota ja tuoda lisätoimintoja mitä moninaisempiin arkielämässä tarvittaviin asioihin niin liike-elämässä kuin yksittäisten ihmisten arjessa. Useat uudet yritykset ovat tulossa IoT-markkinoille innovatiivisine ajatuksineen ja ratkaisuineen, joilla voidaan toteuttaa yhä uusia lisätoimintoja lähivuosien aikana.
Kaikkialla tarvittavien DC/DC-muunnosten tekniikat ovat kehittyneet huimasti viime vuosina. Muunnin-IC on tilankäytön ja materiaalikulujen kannalta tehokas toteutustapa. Pienitehoiset muunninpiirit, jotka integroivat myös puolijohdekytkimet, ovat erittäin suosittuja. DC/DC-muunninmoduulit puolestaan sisältävät ohjainpiirin, kelan ja kaikki lisäkomponentit, joten ne voidaan integroida lopputuotteeseen hyvin helposti.
Tehoelektroniikan suunnittelijat ja komponenttien myyjät ovat innostuneet laajan kaistaeron puolijohdetekniikoista, kuten SiC ja GaN, mutta nämä eivät ole uusia teknologioita. GaN on peräisin 50 vuoden takaa ja piikarbidin käytettiin elektroniikassa jo yli 100 vuotta sitten. Mistä innostus sitten johtuu. Tämä artikkeli selittää teorian laajakaistaisten materiaalien etujen takana, käytetyt valmistustekniikat ja sen, miksi ne sopivat erityisen hyvin ratkaisemaan elektroniikkasuunnittelijoiden nykyisiä haasteita.
Pyrkimys lyhentää vasteaikoja ja pienentää energiankulutusta dataliikenteessä aiheuttaa painetta lisätä laskentatehoa verkossa siellä, missä sitä kulloinkin tarvitaan. Sulautetut järjestelmät ja palvelintekniikat kannattaa viedä paikan päälle eli mahdollisimman lähelle näitä laskentatehoa vaativia kohteita. Siis verkon reunalle.
Monisäikeisyys on iso haaste sulautettujen sovellusten mikro-ohjaimille ja niiden reaaliaikakäyttöjärjestelmille. Apua kehittäjille tuo Zephyr RTOS, joka on suunniteltu turvallisuutta sekä nopeaa ja tehokasta kehitystä silmällä pitäen.
Ohjelmoitava logiikka eli PLC on jo vuosia toiminut teollisuuden työhevosena koneiden ja prosessien ohjauksessa. Nyt uuden sukupolven PLC-laitteet vievät käyttömahdollisuudet aivan uudelle tasolle tukemalla pilvipalveluja hyödyntävää IIoT-konseptia.
Jos mikro-ohjain on varustetuttu edistyneillä analogiatoiminnoilla, voidaan säästää sekä korttialaa että järjestelmäkustannuksia paristokäyttöisissä sovelluksissa. Esimerkiksi sopii infrapunasäteilyä aistiva liikeilmaisin.
STMicroelectronicsin suositun STM32-ohjainperheen parissa työskentelyyn tarjotut uudet resurssit ovat mielenkiintoisia. Erityisen kiintoisa on mahdollisuus integroida Microsoftin reaaliaikainen Azure RTOS - käyttöjärjestelmä kirjastoineen STM32-kehitysalustaan.
Analog Devicesin μModule-ratkaisu ADAQ4003 on tarkoitettu tarkkojen datankeruujärjestelmien suunnittelijoiden käyttöön. Moduulirakenne nopeuttaa komponenttien valintaa ja tuotantovalmiiden prototyyppien rakentamista.
Digitalisaatio pakottaa yritykset kehittymään jatkuvasti pysyäkseen kilpailussa mukana. Privaatit 5G-verkot auttavat heitä olemaan ketterämpiä, tehokkaampia ja hyödyntämään digitaalisuutta tehokkaammin.
Tarkka sisätilapaikannus on aina ollut iso haaste laitevalmistajille. Bluetooth tarjoaa uuden ratkaisun ongelmaan. Testeissä ratkaisu on jo osoittautunut toimivaksi. Bluetoothilla päästään alle metrin tarkkuuteen.
IoT:n, tekoälyn ja koneoppimisen käytön kasvaessa nykypäivän laitevalmistajien on ymmärrettävä saatavilla olevat kaupalliset tai avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmät. Tässä kuvataan kolme käyttöjärjestelmää ja niiden ominaisuudet, joiden avulla voidaan löytää optimaalinen, helppokäyttöinen, turvallinen, vaatimustenmukainen ja tehokas alusta suunnitteluun ja valmistettavuuteen tuotteen elinkaaren aikana.
Tekoäly siirtyy pilvestä koneisiin, kameroihin, antureihin ja robotteihin. Reunalla yksi laitteistoratkaisu ei kuitenkaan sovi kaikkeen, vaan suorituskyky on sovitettava mallin, datan ja käyttökohteen mukaan.
Tekoäly lupasi tehdä ohjelmistokehityksestä halvempaa. Nyt koodia syntyy enemmän kuin koskaan, mutta Gartner varoittaa toisesta suunnasta. Kun koodin generoimisen arvo lähestyy nollaa, todellinen kustannus siirtyy tokeneihin, katselmointiin ja vastuun kantamiseen.
Sykettä ja veren happikylläisyyttä mittaava pulssioksimetri yleistyy nopeasti aktiivisuusrannekkeissa ja terveydentilaa valvovissa älykelloissa. Happisaturaatiota mittaamalla voidaan paljastaa myös koronan aiheuttama salakavala ’hiljainen hypoksia’. Analog Devices on kehittänyt näihin mittauksiin valmiita moduuli- ja piiriratkaisuja, joiden avulla laadukas pulssioksimetri voidaan helposti lisätä mihin tahansa puettavaan laitteeseen.
Jos mikro-ohjain on varustetuttu edistyneillä analogiatoiminnoilla, voidaan säästää sekä korttialaa että järjestelmäkustannuksia paristokäyttöisissä sovelluksissa. Esimerkiksi sopii infrapunasäteilyä aistiva liikeilmaisin.
STMicroelectronicsin suositun STM32-ohjainperheen parissa työskentelyyn tarjotut uudet resurssit ovat mielenkiintoisia. Erityisen kiintoisa on mahdollisuus integroida Microsoftin reaaliaikainen Azure RTOS - käyttöjärjestelmä kirjastoineen STM32-kehitysalustaan.
Analog Devicesin μModule-ratkaisu ADAQ4003 on tarkoitettu tarkkojen datankeruujärjestelmien suunnittelijoiden käyttöön. Moduulirakenne nopeuttaa komponenttien valintaa ja tuotantovalmiiden prototyyppien rakentamista.
Tekoäly siirtyy pilvestä koneisiin, kameroihin, antureihin ja robotteihin. Reunalla yksi laitteistoratkaisu ei kuitenkaan sovi kaikkeen, vaan suorituskyky on sovitettava mallin, datan ja käyttökohteen mukaan.
