Elektroniktidningen april 2023

Utges av Elektroniktidningen

Sverige AB

adress: Persuddevägen 50A, 135 52 Tyresö

telefon: 0734-17 10 99 www.etn.se

bankgiro: 5456-3127

redaktion:

Jan Tångring (ansv. utg.)

Per Henricsson

medverkar i detta nummer: Göte Andersson, Lennart Bonnevier och Mats Udikas

grafisk formgivning och layout: Joakim Flink, typa jocke.flink@typa.se

annonser: Anne-Charlotte Lantz, 0734-17 10 99 | e-post: ac@etn.se

prenumeration:

webb: www.etn.se/pren

e-post: pren@etn.se

Jan Tångring

Bevakar inbyggda system, mjukvara, processorer, kort och skärmar. jan@etn.se | 0734-17 13 09

Per Henricsson

Bevakar test & mät, rf och kommunikation, produktion, FPGA, EDA och passiva komponenter. per@etn.se | 0734-17 13 03

Anne-Charlotte Lantz

Ansvarar för sälj- och marknadsföring. ac@etn.se | 0734-17 10 99

© Elektroniktidningen 2023

upplaga: 13 000 ex.

Allt material lagras elektroniskt.

issn 1102-7495

Organ för SER, Svenska Elektrooch Dataingenjörers Riksförening, www.ser.se

Tidningen trycks på miljövänligt papper av Stibo Complete.

omslagsbild:

Mässfotografen Frank Boxler har tagit en bild i vimlet på Embedded World.

6

400 Gbit/s med PAM6 Forskare på KTH och Rise har tillsammans med test- och mätföretaget Keysight satt världsrekord i dataöverföring med lasrar, modulatorer och detektorer tillverkade år 2010.

14

Varning för artificiella cyberattacker AI-språkmaskinen GPT utvecklas så snabbt att många vill pausa utvecklingen. Iisko Lappalainen på Montavista påpekar att det delvis redan är försent – tekniken för att låta GPT hacka servrar på egen hand är redan här.

16

Transistorn 75 år del 2 Moores lag och skalning, hur vi får in flera miljarder transistorer på ett chip.

22

EXPERT: Sensorfusion ska ge bilen blick för detaljer Det Erik Richter på Baselabs vet om sensorfusion för självkörning är inte värt att veta.

Han är doktor i ämnet och här får du veta hur utvecklarna slipat på sina algoritmer inför nästa generation sensorer.

24

EXPERT: Framtidens dräng är en fjärrstyrd automat Harvar, sår och plöjer – framtidens eviga slit kommer att utföras av automater fjärrstyrda över en IEEE-standard som heter Isobus som kan mata 100 kW. Det tror i alla fall Rolf Horn på Digi-Key Electronics.

28

EXPERT: Apparna trängs i hypervisorn Beräkningskraften i framtidens bilar kommer att vara uppdelad i zoner. Isaac Trefz och Jan Pistulka på OpenSynergy respektive ST Microelectronics berättar om vilka roller som hypervisorn Qoqos och processorn Stellar kan fylla i en sådan lösning.

Nio miljarder transistorer

Ericssons egenutvecklade asicar lyfts allt oftare fram som en förklaring till att radioprodukterna är världsledande.

Den senaste generationen har Ericsson Silicon med upp till nio miljarder transistorer som tillverkas i processer ned till 5 nm.

– För cirka fyra, fem år sedan, när Börje Ekholm kommit in, satsade vi och tredubblade investeringen i kiselutveckling. Idag är vi mer än tusen personer som jobbar med det och det är någonting som får oss att differentiera oss genom bättre prestanda, lägre vikt och sänkt energiförbrukning, säger Tomas Sandin som är ansvarig för radioportföljen på Ericsson.

Dagen till ära är han iklädd en T-shirt med den symbol som företaget börjat använda för de egenutvecklade asicarna: en fyrkant med rundade hörn och fält i svart, orange, grönt och blått som symboliserar de olika funktionerna i asicarna.

Merparten av företagets halvledarutveckling sker i Sverige.

Framförallt i Lund och Kista men även i Linköping och Göteborg. Designkontoret i Austin,

som startade så sent som 2018, har tillfört kompetens inom det som kallas back end.

– Det gör att vi inte bara kan designa. Vi kan också ta nästa steg och gå direkt på fabbarna som TSMC, Samsung och Intel.

Vi har tagit ett steg fram. Det ger en form av resiliens.

ERICSSON HAR DESIGNAT asicar under mer än 20 år. Det var i samband med att de antennintegrerade basstationerna för massiv mimo lanserades för fyra år sedan som företaget lyfte fram dem som en viktig förklaring till att produkterna blivit lättare och mindre men också energisnålare än sina föregångare.

Det var också då begreppet Ericsson Silicon lanserades.

– Om man ska sätta in det i en kontext är kislet vår ”secret sauce” som gör att vi har så fan-

tastiska produkter, säger Tomas Sandin.

Inför årets upplaga av MWC i Barcelona lanserade Ericsson en ny generation basstationer av det klassiska snittet som blivit mindre och energisnålare. De finns för ett, två eller tre frekvensband och innehåller även de internt utvecklade asicar.

– Det som är lite unikt är att vi har olika asicar för olika segment. Dessutom är det olika asicar i radion jämfört med basbandet och i transportnätet.

SOM EXEMPEL tar Tomas Sandin asicen till de klassiska basstationer som precis lanserats. Den är rent digital och processar data för de fyra transceivrarna (sändare och mottagare) – den innehåller det som på svengelska kallas ”digital front end” som bland annat linjäriserar effektförstärkarna.

– Vi är duktiga på att linjärisera förstärkarna med våra algoritmer, som ofta använder så kallad digital predistorsion. För varje procent vi gör det bättre sparar vi effekt och vikt på produkterna.

Kretsen sköter också den paketbaserade kommunikationen (fronthaul) till basbandet.

– Det gör det lättare att koppla upp den mot nätet.

I DE PRODUKTER som lanserades för två år sedan – de antennintegrerade radioenheterna för massiv mimo med 32 eller 64 kanaler – finns två andra asicar.

– Den första är också en digital front end. I massiva mimo handlar det om bandbredd och antal grenar, 32 eller 64.

I Barcelona kom en uppdaterad modell med 600 MHz bandbredd, tre gånger mer än föregångarna.

– Från 200 till 600 MHz är det en faktor tre men i beräkningarna är det en faktor nio. Därför är det bra att tillverka i den senaste processnoden när man ska linjärisera 32 eller 64 effektförstärkare.

Tilläggas kan att mycket av

jobbet görs i hårda IP-block som utvecklas internt på Ericsson.

Den andra kretsen hanterar bland annat det som kallas Lager 1, framförallt upplänksmottagaren och lobstyrningen.

– Har man tillgång till detaljerad information om radiokanal och interferens i upp till 64 grenar och lägger in nio miljarder transistorer, så får man beräkningskapacitet till att göra otroligt avancerade algoritmer. Det är det som leder till att vi får så fantastiskt bra prestanda och kan ta mer trafik. Implementerat på kisel blir det inte speciellt

strömkrävande, säger Tomas Sandin.

HAN LYFTER OCKSÅ FRAM det arkitekturval som gjordes inför 5G och som ledde till att radion tagit över en del av den intelligens som tidigare låg i basbandet. Orsaken är att all rådata finns tillgänglig i radion. Det som skickas till basbandet – via optofiber i det som kallas front haul –är en komprimerad variant. Plus att kommunikationen ger en viss tidsfördröjning.

Även i basbandet finns en asic med Ericsson Many-Core

Architecture, eller EMCA, en parallellprocessorarkitektur för beräknings- och minnesintensiva uppgifter.

– Basbandet är väldigt litet och nätt och har hög kapacitet. Det har många DSP-kärnor på ett och samma kisel. En av kretsarna för massiv mimo bygger på exakt samma arkitektur. Vi återanvänder block mellan dem, säger han, och fortsätter:

– Vi investerade tidigt i kisel till radion och har sedan förbättrat det så vi kan köra mera.

En mindre del av Ericsson Silicon arbetar med FPGA:er,

Utvecklingsverktyg på en och samma plats

Tusentals verktyg från hundratals pålitliga tillverkare

som kan vara ett komplement till asicar med sina kortare ledtider och större flexibilitet.

– Vi använder det ibland för att hantera flexibilitet eller osäkerhet. Men om man betänker att vi varje år kommer med nytt kisel är behovet inte lika stort. Det pågår redan nu arbete med nya versioner för de kommande åren.

– Det vi har idag går ned till 5 nm men vi har redan specificerat kretsar för 4 nm och 3 nm. PER

Sätter världsrekord med decenniet gamla optokomponenter

Forskare på KTH och Rise har tillsammans med test- och mätföretaget Keysight satt världsrekord i dataöverföring med lasrar, modulatorer och detektorer tillverkade år 2010. För direktmodulering av lasern lyder rekordet på 256 Gbaud medan det med extern modulator och ligger på 400 Gbit/s för PAM6 och 310 Gbaud med OOK-modulation.

– Vi sätter världsrekord av och till. Just den här gången var det med det senaste arbetet vi gjorde med Keysight i Tyskland, säger Oskars Ozoliņš.

Precis som kollegan Xiaodan Pang är han anställd av både KTH och forskningsinstitutet Rise som tillsammans har en mindre grupp inom optoområdet i Electrumhuset i Kista. Det var inte första gången som gruppen satte rekord tillsammans med Keysight.

– Förra året gjorde de inget av det. Då var det mer en rolig överraskning, säger Xiaodan Pang, och Oskars Ozoliņš fyller i:

– Den här gången förväntade vi oss rekord!

Själva experimentet utfördes i september 2022, så det fanns gott om tid att fundera över hur det skulle presenteras.

FÖRUTOM ETT PRESSMEDDELANDE från Keysight resulterade de två världsrekorden i åtta artiklar publicerade på den amerikanska optokonferensen OFC varav en av de muntliga presentationerna fick toppbetyg.

– Jag kom hit 2015 och Xiaodan Pang 2013. Vi hittade komponenter som tillverkades i Hectoprojektet, som avslutades 2010, säger Oskars Ozoliņš.

Lasern och modulatorn hade stor bandbredd men kommersialiserades aldrig.

– Vi tyckte att de borde ge bra resultat och 2016 gjorde vi det första försöket men då hade vi svårigheter att komma till 100 Baud med PAM4.

Japanska NTT klarade av att göra det och gruppen i Kista lyckades med det ett år senare.

– Det gav oss inspiration att hitta en bättre signalgenerator.

2016 styrdes därför kosan till belgiska Gent som hade en krets som skapade snabba

signaler. Resultatet presenterades på den europeiska optokonferensen ECOC samma år.

Nästa försök var med Nokias, Thales och CEA:s gemensamma lab i Paris kallat III-V Lab, år 2017. Just den veckan var det snöstorm i staden men trots det gick experimentet så bra att gruppen fick en första artikel publicerad på OFC.

Därefter kom Keysight in i bilden. Företaget utvecklar test- och mätinstrument inklusive arbiträra vågformsgeneratorer (AWG) där de vassaste modellerna kostar tiotals miljoner kronor.

För att kunna påvisa kvaliteten i signalerna behövs ett lämpligt experiment, samtidigt som Kistagruppen behövde bättre signaler till lasern respektive modulatorn.

– Deras elektronik hade förbättrats så vi kunde göra 100 Gbaud utan optisk förstärkning. Vi presenterade det på ECOC 2019.

Därefter har det blivit ytterligare tre rundor i Keysights lab i tyska Boeblingen. Alternativet hade såklart varit att köpa ett instrument, men det skulle mest ha stått och

samlat damm efter experimenten bara pågår någon vecka per år.

– Vi arbetar ofta med deras prototypinstrument – de vill visa hur bra de är – och vi har komponenterna från Hecto.

Målet med EU-projektet Hecto (Highspeed Electro-optical Components for integrated Transmitter and receiver in Optical communications) som avslutades år 2010 var att utveckla kostnadseffektiva sändare och mottagare med hög prestanda.

Det resulterade i en DFB-laser (distributed-feedback laser) och en elektroabsorptionsmodulator (EAM) där en elektrisk spänning modulerar laserljuset. Den tredje komponenten är en detektor med integrerade förstärkare.

Större delen av utvecklingen av sändaren – laser och modulator – gjordes av KTH i samarbete med dåvarande lasertillverkaren Syntune i Järfälla – idag Coherent.

För ett decennium sedan gick de att skrämma upp i 112 Gbit/s inklusive felrättning.

Idag återstår sex komponenter varav bara en är fullt fungerande. Två har kapslats om vilket lett till lägre uteffekt.

– Vår expertis är avancerade experiment men också digital signalbehandling. Det har gett förbättringar med komponenter som tillverkades för länge sedan.

I HECTOPROJEKTET förbehandlades (formades) inte de signaler som styr lasern eller modulatorn vilket ledde till att nära halva ljusenergin gick förlorad.

– Nu försöker vi få in så mycket ljus som möjligt i fibern genom att forma signalerna så man slipper förstärkare, säger Oskars Ozoliņš. Här har Keysights vågformsgenerator betydelse eftersom den har högre signalintegritet.

En annan skillnad är att Hecto var tänkt för fiber på 1550 nm med kompensation för kromatisk dispersion för att motverka ”utsmetningen” av pulserna. Fibertypen slog aldrig igenom, den var dyr och problemen med dispersion löstes på annat sätt.

Även om komponenterna från Hectoprojektet varit framgångsrika behövs ny hårdvara. Arbetet med det har dock försenats av pandemin men förhoppningen är att det ska gå i mål mot slutet av året.

Det sker i ett projekt kallat Twilight med en 2,5 D-process där man utgår från en kiselwafer med digital logik och bondar fast optokomponenter på ovansidan vilket ger extremt korta anslutningar.

– Man får ett membran aktiva komponenter.

Förutom optisk kommunikation är komponenterna intressanta för 6G i projekt kring kommunikationen mellan radion och basbandet, det som kallas front haul.

– Vi tittar också på free space-kommunikation. Där har vi också slagit rekord och är upp på tiotalet gigabit.

Tekniken kan bli användbar för att kommunicera med laserljus med satelliter och markstation. PER HENRICSSON per@etn.se

Whether you are working with electric motors, power electronics, batteries or smart charging systems, we offer a complete tool chain based on years of experience for all your electromobility projects. Use a reliable and scalable tool chain including tools for development, virtual validation, code generation, and Hardware-in-the-loop testing with Fengco – your partner in development and testing within electromobility.

Mobilsamtalet fyller 50 år

Motorolaingenjören Martin Cooper är den förste som har fått ta emot GSMA:s nyinstiftade Global Mobile Lifetime Achievement Award. Priset delades ut på den nyligen avslutade Mobile World Congress i Barcelona.

För 50 år sedan, den 3 april 1973, ringde Martin Cooper det första mobilsamtalet från ett gathörn i New York, på en prototyptelefon som vägde drygt ett kilo och hade en batteritid på 25 minuter. Cooper, som nu är 94 år, har även kallats ”mobiltelefonens fader”. Hans grupp hos Motorola tog fram den rejäla och greppvänliga telefonen DynaTAC 8000X, som lanserades tio år efter det första samtalet och blev den första kommersiellt tillgängliga mobiltelefonen. Prislappen låg dock på 4 000 dollar, motsvarande runt 10 000 dollar idag.

Sverige får nytt halvledarcenter

EU-kommissionen lanserade i februari 2022 det som kallas Chips Act med målsättning att stärka unionens konkurrenskraft inom halvledarområdet. Som en del av detta planeras det nu för kompetenscenter runt om i Europa varav Sverige kan få minst ett. Vinnova bjuder in till informationsmöten 20 april och 9 maj.

Enligt förslaget i Chips Act kommer det etableras ett europeiskt nätverk av kompetenscentrum inom halvledarteknologi inom EU och åtminstone ett centrum kommer att kunna etableras i varje EU-medlemsland med delfinansiering från EU-kommissionen. Det är en satsning från EU-kommissionen och medlemsländerna som kommer implementeras inom det kommande EU-partnerskaps-

Enklare anmäla EMCstörningar

Elsäkerhetsverket har lanserat en e-tjänst som ska göra det lättare att anmäla elektromagnetiska störningar. Det gäller både för anläggningar och enskilda produkter.

– I och med lanseringen av den nya e-tjänsten hoppas vi få en bättre överblick över vilka problem som finns med EMC-störningar kring elanläggningar och tillhörande komponenter. Det ger oss möjlighet att öka vår kunskap och bli bättre på att arbeta förebyggande, säger Rolf Källkvist elinspektör vid Elsäkerhetsverket i ett pressmeddelande.

Den snabba utvecklingen av kraftelektronik och digitalisering gör att allt fler produkter orsakar störningar, ett exempel är solceller som kan skapa störningar om installationen inte görs på rätt sätt.

programmet Chips Joint Undertaking (Chips JU),

Det skriver Adela Saavedra Granholm på Vinnova i ett email till Elektroniktidningen, och fortsätter:

– Budgeten för kompetenscentrum per land inom Chips JU är inte fastställd av EU-kommissionen ännu och Vinnova undersöker möjligheterna för att finansiera de olika kommande insatserna i Chips JU.

Mötet den 20 april riktar sig till aktörerna i Sverige som är

intresserade av att starta nationellt kompetenscentrum inom halvledare för stöd till SMF, start-ups, industri och akademi. Är man intresserad av mer omfattande information om Chips JU och planerade insatser inom programmet är mötet den 9 maj att föredra.

Bägge mötena är webbsända, startar kl. 8.30 och är tänkta att pågå i två timmar.

PER HENRICSSON per@etn.se

200 Wallenberg-miljoner till cybersäkerhet

Knut och Alice Wallenbergs stiftelse öppnar plånboken för svenska högskolor och universitet som har eller vill starta projekt inom cybersäkerhet. Pengarna kan användas både till befintlig verksamhet och för nysatsningar.

Ett krav är att projekten ”behandlar de riktigt utmanande och omfattande forskningsfrågorna och fördjupa kunskaper som på längre sikt kan bli avgörande för Sverige”. Dessutom ska de vara kopplade till något av fokusområdena AI, autonoma system eller mjukvara.

Satsningen beräknas kosta

200 miljoner kronor och samordnas genom ”Wallenberg AI, Autonomous Systems and Software Program” (WASP), ett ramprogram där stiftelsen totalt investerar 4,9 miljarder kronor under perioden 2015–2031.

ETT ANNAT EXEMPEL är att bilens fjärrkontroll inte fungerar som den ska när grannens robotgräsklippare klipper gräsmattan.

Problemen med EMC-störningar kan uppstå vid fel i konstruktionen, vid tillverkningen av komponenten eller vid felaktig installation. EMC-störningar kan även uppkomma i elanläggningar och i komponenter som har åldrats.

Den nya e-tjänsten är ett komplement till de befintliga e-tjänsterna ”Anmäl brister i en elanläggning” och ”Anmäl en produkt”. Formuläret är speciellt anpassat för anmälan av en störande elanläggning eller en elprodukt i en elanläggning.

– När vi får in en anmälan om en EMC-störning gör vi en granskning av innehållet och därefter beslutar vi om ett tillsyns- eller marknadskontrollärende ska startas. Vilka anmälningar som leder till att ett ärende startas beror bland annat på graden av störning samt vilken risk som störningen bedöms kunna innebära, säger Rolf Källkvist.

PER HENRICSSON per@etn.se

EU bäddar för nyordning kring patent

Ett utkast till en EU-förordning definierar nya regler och processer kring patent på EUmarknaden. Det har mötts av hård kritik.

Inte ens de grundläggande spelreglerna kring patent och licensering är oomstridda. Nu vill EU sätta ner foten och göra patentmarknaden mer väldefinierad – åtminstone inom EU.

Vissa standarder inom bland annat telekom omfattar tusentals patent och har varit en arena för flera licenskrig. På ena sidan stridslinjen har vi sett patentägare som Qualcomm, Ericsson, Nokia och Interdigital. På andra sidan hittar vi ofta Apple, Daimler, Google och andra slutproduktutvecklare.

Ansvaret för att lösa tvister mellan patentinnehavare och användare ska enligt förslaget nu hamna på EU:s patentorgan Eupio (European Union Intellectual Property Office).

Hetast är striderna kring patent som täcker teknik som används i standarder. Där finns grundläggande principer som Frand (fair, reasonable, non-discriminatory) – att alla ska kunna teckna licenser till samma rimliga priser och villkor. Men det är inte ens oomstritt hur ordet ”alla” ska tolkas i den principen.

Europeiska kommissionen hop-

pas att den nya processen ska förenkla och påskynda förhandlingar om Frandvillkor. Oberoende bedömare ska exempelvis sättas att bestämma vad patent omfattar.

Den information som släppts ut om reformen har redan mött kritik. Enligt patentbloggaren Florian Müller är det ”slarvigt förberett” och ”obalanserat och har fundamentala brister”.

En av processfrågorna i licenstvister är vilka vapen som ska vara tillåtna att använda medan en tvist fortfarande pågår. Patentägarna vill kunna utpressa produktutvecklarna med säljförbud. Andra sidan av samma mynt är produkttillverkarens gerillataktik holdout – att dra ut på konflikten i evighet för att tvinga patentägaren att kompromissa.

Euipo har följande förslag kring standardpatent:

• Förhandlingar om hur Frand är tillämpbart får ta maximalt nio månader.

• Säljförbud får inte tillgripas innan dess.

• Patent måste registreras för att ingen ska få licenskrav på patent de inte visste existerade.

• Licenspriser ska räknas ut aggregerat, det vill säga att licenskakans totala storlek ska bestämmas i förväg

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Många år innan bilbranschen kan följa Apple

Apple ska ha hundra procent återvunnen kobolt i sina batterier senast 2025. Det är ett djärvt mål. Det är också rimligt.

Rimligt eftersom det faktiskt är möjligt. År 2025 kommer det att finnas återvinningsbara litiumjonbatterier i bärbar elektronik till en volym som motsvarar cirka 57 procent av vad som sätts på marknaden samma år.

Detta enligt Circular Energy Storages senaste prognos.

Det är djärvt eftersom det är en plan som endast en verkligt stark och dedikerad aktör kan fullfölja. Men om det finns någon som skulle kunna göra det är det kanske världsledaren Apple, känd för ständiga innovationer. Apple använder redan idag återvunnen kobolt i sina batterier.

Det finns för övrigt även i de flesta batterier av typen LCO (litiumkoboltdioxid) även om det är svårt att säga den exakta andelen.

Marknaden för bärbar elektronik

är hyfsat mogen idag:

• Den har använt samma batterityp under lång tid

• Den har ingen explosiv tillväxt

• Det finns sedan länge teknik och kapacitet för återvinning

Den ser ut ungefär som marknaden för blybatterier. Men idag är marknaden nästan gömd bakom den snabba elbilsutvecklingen, vilket bidrar till att många inte har förstått att bärbara batterier snart kan tillverkas i ett slutet kretslopp.

En annan icke oväsentlig detalj är att bärbara batterier inte vuxit i storlek lika mycket som elbilsbatterierna. Batteriet i en Iphone 3G från 2008 har en kapacitet på 1 150 mAh. I motsvarande Iphone från 2020 har kapaciteten förvisso ökat till 2 227 mAh men väger nästan lika mycket som 12 år tidigare. Smarttelefonerna är ett bra exempel på att effektivitet och laddbeteende kan vara lika viktigt som att göra batteriet i sig större. Särskilt när tillgången till material är en kritisk faktor.

Jag är helt säker på att elbilarna kommer att se samma utveckling som smarttelefonerna. I nuläget går vi i västvärlden dock i precis motsatt riktning: för att få ihop material till en VW ID3 skulle du behöva återvinna mellan tre och fyra E­Golf­batterier. Det, tillsammans med faktumet att vi nu sätter mer än 100 gånger fler elbilar på marknaden än för 10 år sedan och att batterierna håller längre än bilarna, gör att det kommer att dröja decennier innan biltillverkare kan göra samma utfästelse som Apple. Såvida branschen inte börjar innovera mer inom laddning och batteriutnyttjande och därmed möjliggör mindre batterier som kräver mindre kritiska material naturligtvis. Det om något skulle göra branschen mer cirkulär.

Tyska forskare jagar hårdvaruhack med mikroskop

Du har designat en krets och skickat designfilerna till en fabrik för tillverkning, men hur vet du att fabriken levererar det du har beställt, utan ändringar? Tyska forskare jobbar med frågan.

Det finns hotbilder och så finns det, låt oss säga mer esoteriska, hotbilder. Till den senare hör nog risken för modifierade kretsar med inplanterade bakdörrar.

Ett tyskt forskarteam har tagit sig an utmaningen med hjälp av bildanalys, och resultaten ska presenteras på ett IEEE-symposium i San Francisco i slutet av maj.

Med hjälp av ett svepelektronmikroskop tog forskarna tusentals bilder

av de kretsar som skulle undersökas, och jämförde dem med hur det enligt designfilerna borde se ut. I just det här fallet var kretsarna redan tillverkade och kunde sålunda inte hackas; istället bad man en utomstående grupp göra små ändringar i designfilerna så att det skulle finnas avvikelser att leta efter. För de kretsar som var tillverkade i 40, 65 respektive 90 nm hittade gruppen samtliga ändringar, men man missade tre stycken på den krets som var tillverkad i 28 nm. Ett bättre resultat skulle kunna uppnås, skriver man, genom att använda ett bättre mikroskop och framför allt fotografera kretsarna i renrum.

Skynda på!

Datahastigheter på upp till 28 Gbps Hög överföringshastighet och tidsbesparing i utvecklingsprocessen gör en verklig skillnad. Med kort-till-kort-kontakter i FR-serien med en delning på 1,27 mm, möjliggör Phoenix Contact datahastigheter på upp till 28 Gbps och erbjuder kundspecifika simuleringar för dataintegritet.

För mer information, besök phoenixcontact.com/finepitch

Trångt på Embedded World

Nära 27 000 besökare lockades till mässan Embedded World i Nürnberg den 11 till 14 mars. Det betyder att antalet besökare ännu inte riktigt är återställt till pre ­pandeminivåer – det är 87 procent av antalet 2019.

Men det är en fördubbling av förra årets mässa i juni som bara lockade 18 000.

År 2020 skedde mässan samtidigt som pandemin startade vilket halverade antalet besökare. År 2021 var mässan virtuell.

Statistiken för antalet utställare följer samma proportioner. De var 1 117 stycken år 2019, 720 i fjol och 950 i år (från 44 länder). Elektroniktidningen hade två reportrar på plats.

Mässans konferensprogram lockade 1 659 deltagare och föredragshållare från 46 länder.

Ett av inslagen var nytt för i år: ett debattprogram kallat #women4ew som samlade cirka 100 personer, mest kvinnor, till en diskussion kring karriärvägar, ledarskap och värdet av diversitet.

Nästa år är mässan lite senare på året: 9–11 april, 2024.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Logikens lagar avlusar C och C++

Trustinsofts utvecklingsverktyg använder formella metoder, matematik, för att avgöra huruvida det finns några buggar i din kod eller inte.

Franska Trustinsoft letar efter fler kunder inom fordonsbranschen för sitt statiska kodgranskningsverktyg Analyzer. Det är ett område där du behöver kunna garantera att koden inte innehåller buggar som äventyrar cybersäkerhet och personsäkerhet, påpekar Trustinsoft.

Sedan tidigare har Trustinsoft kunder som arbetar med kritiska system inom telekom, IoT och halvledarproduktion.

Det finns att antal approacher för att kvalitetsgranska kod. Trustinsoft levererar matematiska bevis. Andra kanske testar en funktion med en miljon

slumpmässigt utvalda indata och ser om utdata stämmer. Det är bättre än inget, men inget bevis.

Kod som använder odefinierade beteenden kan ofta ändå fungera. Men om programmet plötsligt presenteras för ovanliga indata – kanske i en medveten cyberattack – kan det locka fram ett oväntat beteende som öppnar ett säkerhetshål.

Med hjälp av Trustinsoft kunde en ensam utvecklare göra fyra personers jobb, med bättre resultat, i en utvärdering som en kund inom flygområdet gjorde.

Verktygen bygger på franska forskningsresultat.

– Frankrike är känt för att vara framstående inom logikområdet, säger företagets coo Caroline Guillaume

Företaget grundades 2013, tog in investeringspengar 2020 och har idag ett drygt 40-tal anställda.

Det som Trustinsoft lyfter fram under mässan är två nya kunder inom autonoma fordon: japanska Esol och fransktyska Easymile. Den förra är känd för realtidsoperativsystemet och hypervisorn Emcos. Det är i vidareutvecklingen av dem som Esol ska använda ska använda Trustinsoft – för att säkra kodkvaliteten.

Easymile utvecklar mjukvara för diverse självkörande fordon, som skyttelbussar och dragtraktorer.

Trustinsoft stöder C och C++. Nästa mål är Java. Bland de idag knappt 20 kunderna finns biltillverkaren Mitsubishi och en organisation inom den franska kärnkraftsindustrin.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Kontronmoduler på Mediatek kretsar

Tyska Kontron släpper 3,5tums IoT-moduler som drivs av processorer i Armbaserade familjen Genio från taiwanesiska Mediatek.

Den första produkten använder processorn Genio 1200, som är en biglittle-fyrkärna på Cortex A78 och A55 med neuronkärna, stöd för 4K-video, högupplöst kamera, Wifi och Bluetooth. De här modulerna borde kunna hitta användning inom industri och återförsäljning i sammanhang som kräver hög beräkningskraft och multimedia, tror Kontron. Till exempel för da-

torseende – kanske för att räkna kunder eller summera inköp.

Neuronkärnan i Genio 1200 har en prestanda på 4,8 Tops.

Planerade ytterligare moduler kommer att använda Genio 700. Den har fler cpu:er, åtta stycken uppdelade i två prestanda A78:or och sex effektiva A55:or. Däremot ligger dess neuronkärna bara på 4,0 Tops.

Både 1200 och 700 använder Arm Mali-G57 som grafikkärna.

Elektroniktidningen ser inget namn på de nya modulerna i pressreleasen från Kontron.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Asus släpper processor­

kort baserat på Risc V

Kortet heter Tinker V och är ett grupparbete: en Risc Vcpu från Andes i en processor från Renesas i ett kort, som sagt, från Asus.

Det pågår en tyst tävling om vilket Risc V-kort som kommer att få äran att bli motsvarigheten till den populära Arm-baserade Raspberry Pi för Risc V-processorer.

Den här designen finns i den kompakta formfaktorn Pico-ITX och tänker sig att kunna bli integrerad i kanske en gateway eller någon IoTprodukt. Fem års support ingår i köpet.

Renesas mikroprocessor heter RZ Five MPU. Den använder Andes Andescore AX45MP som är en 64-bitars enkelkärna som tickar i upp till 1 GHz.

Bland anslutningarna märks GPIO, micro-USB, dubbla gigabit Ethernet, två CANbussar och två RS232-portar.

Den har 1 Gbyte inbyggt RAM och 16 Gbyte EMMC finns som tillval. Temperaturområdet är –20 °C till 60 °C. Provexemplar kommer att finnas under andra kvartalet. Tinker V kör Linux Debian eller Yocto.

Risc V är en färsk cpuarkitektur som nu börjar dyka upp i processorkort. Risc V är öppen källkod vilket betyder att det inte finns någon inträdesavgift för att delta i ekosystemet, så intresset har vuxit sakta men säkert sedan cirka 2014 när professorerna bakom arkitekturen plötsligt bestämde sig för att undersöka om deras forsknings- och skolboks-cpu också skulle kunna ha en kommersiell framtid.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

FUTURE MOBILITY

WHAT REALLY MOVES US !

Tomorrow‘s mobility is associated with the desire to achieve seamless integration of personal freedom of decision and movement into a growing traffic volume. Its complexity will grow. It will become more individualized and applications increasingly diversified. Only intelligent, networked, autonomous and shareable solutions will fulfill increasing requirements. Whether innovative, unique solutions or optimization of existing applications, Rutronik provides the components and offers knowledge to open a new chapter of mobility together with our partners.

Linuxexperten: ”Det finns skäl att vara rädd för AI”

AI-program som på egen hand snabbt skräddarsyr en cyberattack mot önskad server på Internet – sådana kan utvecklas med samma teknik som driver Chat GPT, enligt Iisko Lappalainen på Montavista Software.

De omtalade stora AI-språkmodellerna (LLM, large language model) ser ut att innebära en stor utmaning för alla som jobbar med cybersäkerhet.

– Jag tycker att när det gäller cybersäkerhet så bör vi vara rädda för AI. Det kommer att bli ett stort problem. Du kan använda den underliggande tekniken, maskininlärning, för att hacka system.

Det sade Iisko Lappalainen på Montavista i en presentation han höll under konferensdelen av Embedded World.

– Jag ser ett hot på nära håll, att AI:ar som GPT4 kan läras att tänka som angripare. De kan snabbt utnyttja sårbarheter och extrapolera fram nya vari-

anter av existerande attacker.

– Jag är säker på att någon kommer att göra det förr eller senare, säger Iisko Lappalainen.

Vissa potentiella möjligheter att använda Chat GPT och andra språkmodeller för cyberattacker har redan uppmärksammats, som sociala attacker som att lura sig till access genom att härma en annan person i text, röst och bild.

– Men AI kommer att bli generellt säkerhetsproblem, tror jag. Man kan använda samma typ av teknik som Chat GPT är baserad på för att bygga andra sorters AI som exempelvis är direkt konstruerade för att hitta sårbarheter i servrar.

GPT-maskinerna kan skriva programkod. Redan det är imponerande. Men de är dessutom väldigt produktiva vilket gör att det går snabbt att automatiskt skapa och genomföra anpassade cyberattacker.

– Du kan exempelvis visa dem en typ av sårbarhet, och då kan de på ett smart sätt skapa

nya varianter av den, så kalllad fuzzing, och mycket snabbt attackera nya system.

Han visar upp en av sina dialoger med Chat GPT. De konverserar om vilka valmöjligheter som står till buds för att hacka en sajt. Chat GPT producerar utan att protestera kod som kan användas för attacker.

Och det är bara början. Attackerna som Chat GPT visar för Iisko Lappalainen är kända sedan tidigare.

– Du kan hitta samma exempel genom att googla.

– Men samma teknik som Chat GPT är baserad på, kommer även att kunna användas för att bygga en AI som är specialiserad på till exempel just de verktyg som finns för Linux.

– Den skulle kunna utvärdera system efter deras unika sårbarheter. Sedan skulle den kunna skapa mutationer av existerande sårbarheter som passar för just den sajten, testa dem, skapa nya mutationer – och sedan repetera processen.

Maskinen skulle på egen hand

Självutnämnda experter på allt

GPT (Generative Pre-trained Transformer) är en familj djupa artificiella neuronnät som bland annat driver den berömda konversationsmaskinen Chat GPT.

De levereras av företaget Open AI som skapar dem i enormt beräkningskrävande sessioner av maskininlärning.

Version 3 av GPT tränades på en textmassa som omfattade

en halv biljon tokens (delar av ord) huvudsakligen hämtade från webben. Den blev en sorts självutnämnd expert på precis allt. Open AI har inte avslöjat hur mycket text som version 4

tränades på. GPT5 har i mitten av april enligt Open AI inte inlett sin träning.

kommunicera direkt med Internet istället för att som Chat GPT växla repliker med en användare.

EN KNAPP MÅNAD efter vårt samtal, veckan innan tryckning av tidningen, presenteras det öppna projektet Auto GPT som använder GPT4 som verktyg för att uppnå mål – helt på egen hand. Det är just det arbetssätt som Iisko Lappalainen varnar för.

Kräver att forskningen tar paus

Nära 24 000 personer har i skrivande stund undertecknat ett öppet brev som säger att AI-utvecklingen ska pausas för utvärdering av möjliga risker.

Bland signatärerna finns svenska professorer som neuronnätsnestorn Anders Lansner, robotikforskaren Volker Krueger, neurofilosofen Kathinka Evers och den kände AI-debattören Olle Häggström.

Iisko Lappalainens varning gäller dock inte framtida risker, utan risker i de AI-språkmodeller som redan publicerats.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

96­kärnig serverprocessor för edge och inbyggda system

AMD har tagit sin serverprocessor EPYC 9004 och anpassat den för inbyggnadstillämpningar som kräver extremt hög prestanda. Typiska exempel är datalagring, nätverksprodukter, brandväggar och industriella tillämpningar som edgeservrar.

EPYC Embedded 9004 finns med 16, 24, 32, 48, 64 och 96

stycken kärnor (Zen 4). Beroende på modell kan de klockas i 3,70 till 4,15 GHz och har en effektförbrukning på 200 W till 360 W.

De kommer att tillverkas i minst sju års tid räknat från lanseringsdagen.

Förutom de funktioner som finns i serverversionen har EPYC Embedded 9004 begåvats med stöd för NVDIMM:ar och så

kallad non-transparent bridging (NTB) för att två redundanta system ska kunna utbyta data. Vidare finns två SPI-gränssnitt för att kunna hämta kod från externa ROM vid start.

Siemens och Advantech har redan släppt produkter baserade på processorerna.

PER HENRICSSON per@etn.se

JUBILEUM:

Skalning och självlinjering

– nyckeln till Moores lag

Som redan har meddelats i Elektroniktidningen har Gordon Moore gått bort. Vi kommer alltid minnas honom för Moores lag, som förenklat säger att antalet transistorer på en given yta fördubblas på ungefär två år. Över tid leder det till stora mängder transistorer enligt nedanstående räkneexempel:

På tio år har vi fem dubblingar, eller 2×2×2×2×2 = 25 = 32 gånger.

På tjugo år har vi tio dubblingar, 210 = 1 024 gånger så många transistorer (låt oss räkna med 1 000 för enkelhets skull).

På fyrtio år har vi 1 000×1 000 = en miljon gånger fler transistorer, och på femtio år cirka 32 miljoner fler.

TACK VARE MOORES LAG har industrin gemensamt lyckats hålla den takten med tillverkningsmaskiner, design av integrerade kretsar som använder transistorerna, och tillverkningsuppfinningar för att göra transistorerna mindre.

Exempelvis hade Intels första integrerade krets 4004 från 1971 cirka 2 000 transistorer,

Gate efter S/D implantering fellinjerad. Streckad linje visar nödvändig förstoring.

femtio år senare hittar vi FPGA:er med cirka 60 miljarder transistorer.

Att det är dubbelt så många transistorer på samma yta är en viktig poäng. Om chipstorleken skulle ökat, från 1×1 cm 1971, skulle chippen 1991 varit 30×30 cm, och 2011 10×10 meter. Transistorytan minskar med hälften för varje två år, men med inversen av kvadratroten ur två av längden i båda dimensioner. Industrin har gått från en typisk gatelängd på 10 mikrometer till 10 nanometer för en faktor en miljon fler transistorer.

DET MAN KANSKE GLÖMMER att fråga sig är hur precisionen i tillverkningen kunnat öka med mer än en faktor 1000. Vid tillverkning av integrerade kretsar tillverkas alla transistorer samtidigt med fotolitografi. Denna process uppfanns 1958 av Lathrop och Nall, och ihop med planarprocessens uppfinnande av Hoerni 1959, var detta nödvändiga men inte tillräckliga verktyg för de integrerade

före S/D implantering, självlinjerad. Det jonimplanterade området är automatiskt kant i kant.

kretsarnas frammarsch. Det krävs flera steg i tillverkningen, där fotomaskens placering måste linjeras med föregående stegs resultat på kiselskivan. Ett viktigt val tidigt gjorde stor skillnad: istället för bipolärtransistorn valdes MOS-transistorn. Det gjordes dels för att den är energisnålare, dels för att den enklare kan krympas. Konceptet kallas skalning och tekniken för självlinjering.

Energisnålheten är viktig, med en miljard transistorer så får transistorerna inte förbruka mer energi per ytenhet. Transistorskalningsprincipen av Dennard 1974 medför att varje transistor förbrukar mindre energi; i proportion till storleken. Annars skulle chippen, och mobiltelefonen brinna upp.

MED SJÄLVLINJERING UTNYTTJAS ett eller flera tidigare steg för att ge en mönstringsprecision som är bättre än om vi använder en fotolitografisk mask. Den minsta laterala dimensionen i en MOS-transistor är gatelängden, som avgör hastigheten och strömdrivningsförmågan. Gaten behöver passas in exakt över source och drainområdena, som är jonimplanterade. Genom att tillverka gaten före source och drain, och sedan använda kanterna på gaten som en självlinjerad mask för source och drain, kan passningen göras exakt, oavsett om gatelängden varierar, eller om gateområdet har en liten förflyttning eller vridning på chippet. Source och drain-områdenas utbredning bestäms även av en annan tidigare mask som definierar det aktiva områdets utbredning.

DET VIKTIGA STEGET var att utnyttja högdopat polykristallint kisel som gatematerial. Det har en bra ledningsförmåga, nästan metallisk, och tål den höga temperatur som krävs efter jonimplantering, ca 1 200 °C. Tidigare användes en aluminiumgate, men aluminium smälter redan vid 660 °C. Processen kallades silicon-gate technology (SGT). Flera uppfinnare var involverade, men Federico Faggin på Fairchild brukar nämnas som den som gjorde den kommersiell 1968. Den var senare nyckeln i Intels 4004-processor.

DEN PROCESS SOM ANVÄNDES under flera år får då följande steg:

• deponering av isolationsoxid över hela kiselskivan

Om gaten görs innan man jonimplanterar source och drain så kommer inte små fellinjeringar att påverka transistorns funktion. Om gaten görs efter jonimplantering måste den göras större för att säkert täcka avståndet mellan source och drain, vilken gör transistorn långsammare.

• öppning av aktivt område

• gateoxidering, ger en tunn isolerande oxid på aktiva området

Principskiss av planar MOSFET. Ursprungligen var gaten av aluminium, därav fick den namnet Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor. Fälteffekten innebär att när en spänning läggs på gaten så skapas en elektronkanal i halvledaren. Ingen elektrontransport sker till gate, bara från source till drain. Det elektriska fältet stänger av eller sätter på transistorn.

• deponering av polykristallint kisel över hela kiselskivan

• mönstring av gaten i polykristallint kisel

• jonimplantering av source och drain, självlinjerat till isolationsoxiden och den polykristallina gaten

• värmebehandling vid 1 200 °C för att läka jonimplanteringsskador och aktivera dopämnena

DETTA FÖLJS av flera metall- och isolationssteg för att koppla ihop transistorerna. I en CMOS-process tillverkas även p-kanals transistorer med p+ source och drain. I moderna kretsar används en icke-planar struktur som kallas FinFET för att ytterligare minska ytan som varje transistor upptar, och flera andra processknep.

Andra transistortyper som bipolärtransistorn har inga naturliga självlinjeringar som tillåter den att skalas så enkelt. Effektförbrukningen är också högre för bipolärtransistorer. När vi talar om att våra integrerade kretsar blir bättre i takt med Moores lag, menar vi i själva verket att MOS-transistorerna skalas enligt Dennards princip och med självlinjerad tillverkning som Faggin med flera utvecklade för 50 år sedan.

APPLICATION: PROGRAMMABLE INTERFACES

Standardiserade API:er

Kan bana väg för globala

Vid Mobile World Congress i Barcelona nyligen demonstrerade mobilindustrin en ny modell för att utveckla, producera och använda mobilappar. Ett paradigmskifte, enligt mobiloperatörernas globala organisation GSMA som nu går i täten för den nya tekniken.

Grundbulten är en ny global standard för API:er (Application Programmable Interfaces) som gör det möjligt för programvaruhus att utveckla mobiltjänster (applikationer) som kan bli tillgängliga i alla mobilnät i hela världen.

Den nya API-standarden kallas GSMA Open Gateway och lanserades 27 februari av GSMA med stöd av 21 operatörer som tillsammans har cirka 2,5 miljarder abonnenter.

I Barcelona demonstrerade de tre mobiloperatörerna Orange, Telefonica och Vodafone i samarbete med Ericsson och Ericssonägda Vonage hur spel (Blacknut) och videokonferenser (Zoom) kan använda bättre kvalitet i näten för att förbättra slutanvändarens upplevelse.

Både Blacknut och Zoom

bekräftade fördelarna med den nya API-standarden.

– I Barcelona demonstrerades den första versionen av några standard API:er. Nästa steg är att införa standard API:er i mobilnät. Det tredje steget är att tjänsteleverantörer som Blacknut och Zoom inför standard API:er i sina kommersiella produkter. Därmed kan vanliga slutanvändare börja använda mobiltjänster som baseras på den nya tekniken, säger Jan Karlsson, Head of Global Network Platform, Ericssonkoncernen.

Han räknar med att ett begränsat antal operatörer i några få länder inför den nya API-standarden det närmaste året. Sedan kan utvecklingen ta fart i fler länder.

– Jag tror att den nya APIstandarden får spridning i stor

Sjukhuset har onlineförbindelse till sin leverantör av övervaknings tjänst som i sin tur kommunicerar med Vonage API-tjänst. Vonage API-tjänst kommunicerar med 5G-operatörens 5G-nät och får därmed tillgång till garanterad onlinekapacitet via 5G-nätet fram till abonnentens 5G-telefon.

skala 2024 och 2025. Vi kan börja se en kritisk massa av operatörer och tjänsteleverantörer som använder den nya tekniken 2025.

GSMA Open Gateway har tagit fram åtta olika standardiserade API:er. Vissa är enklare och andra är mer avancerade. En av de mer avancerade kallas Quality On Demand. Den tillåter en applikation att fråga efter en kvalitetsnivå för ett trafikflöde. Detta är intressant till exempel för videokonferenstjänster och spel via mobilen med höga prestandakrav.

VERIFY LOCATION klarar att ange om en mobil är i närheten av en viss plats, det vill säga positionering.

Number Verify bekräftar om en användare kan autentiseras eller ej. Ericssonbolaget Vonage redovisar ett avancerat exempel på hur API:er kan användas.

Ett sjukhus har en patient som behöver ständig tillsyn men som kan flytta hem bara det går att garantera ständig tillsyn dygnets alla timmar. Sjukhuset abonne-

rar på en on-linetjänst för videoövervakning och utrustar patienten med en app i mobiltelefonen som har kommunikation med en eller flera videokameror som täcker patientens bostad. Sjukhuset får kommunikation med garanterad kvalitet från sitt kontrollrum fram till videokameror hos patienten. Videoövervakningen baseras på network slicing eller en QoS-tjänst.

Det som gör denna tjänst möjlig är ett video-API från Vonage, där ingår network slicing eller en QoS-tjänst som ger garanterad kvalitet på kommunikationen via mobilnätet fram till patientens mobiltelefon i bostaden. Appen behöver bara använda Vonage video-API och behöver inte förstå hur 5G fungerar på infrastrukturnivå.

TACK VARE DENNA TJÄNST spar sjukhuset pengar, jämfört med att patienten bor kvar på sjukhuset under en konvalescenstid.

Sjukhuset betalar en leverantör som säljer videoövervakningstjänsten (appen). Videoövervakningsföretaget köper en nättjänst med garanterad kvalitet

mobiltjänster

av Vonage som i sin tur köper nätkapacitet av mobiloperatören.

Sjukhuset betalar en avgift som sedan delas mellan videoövervakningsföretaget, Vonage och nätoperatören. För sjukvården handlar det om stora besparingar.

Tack vare GSMA:s nya APIstandard kan Vonage byta till ett standard-API. Programvaruhus kan utveckla nya mobiltjänster som baseras på standard-API.

DEN MAXIMALA NYTTAN uppstår när alla mobiloperatörer i ett land samarbetar så att ett sjukhus kan kommunicera med alla patienter oavsett vilken mobiloperatör patienterna har. Det innebär att avancerade mobilnättjänster kan erbjudas med nationell täckning i ett land, förutsatt att alla mobiloperatörer och aggregatörer, typ Vonage, kommer överens om en affärsmodell.

Systemleverantörer som utvecklar och säljer nätutrustning för 5G och 4G behöver införa API-standarden i sin nätutrustning om mobilnäten ska kunna klara de nya mobiltjänsterna.

5G-signalen når patientens

5G-mobil. Den kommunicerar med flera videokameror som täcker bostaden.

Ericsson räknar med att detta kommer att inträffa.

Mats Granryd, generaldirektör för GSMA, anger att GSMA Open Gateway har potential att få samma betydelse som roaming haft. Roaming är idag en mycket viktig tjänst för hela mobilindustrin, 35 år efter lanseringen 1987.

Granryd anger att API-standarden införs vid samtrafik mellan operatörer vilket innebär att ett programvaruhus kan utveckla en speltjänst och använda etablerad teknik för identifiering, cybersäkerhet och debitering. Potentialen är att kunna använda samma teknik gentemot alla operatörer i hela världen. Detta sänker kostnaden för att göra en speltjänst tillgänglig i hela världen.

GSMA OPEN GATEWAYS API:er är definierade, utvecklade och publicerade i Camara, ett open source projekt som ger utvecklare tillgång till nätfunktioner. Camara drivs av Linux Foundation.

Jan Karlsson påpekar att tack vare befintliga och nya API-er

kan operatörerna erbjuda nya tjänster till abonnenterna via 5G som kan öka operatörernas intäkter.

– Vi visar operatörerna hur de ska öka sina intäkter genom att nyttja API:erna i 5G-näten. De kan producera nya tjänster. Detta ökar också motiveringen för 5G-utbyggnaden, säger Jan Karlsson.

Ericsson bedömer att huvuddelen av marknaden för de nya API-baserade tjänsterna är företag och organisationer. Jan Karlsson pekar på fem branscher som sannolikt blir först att utnyttja de nya API-erna i stor skala: gaming, sociala media, transporter & logistik, hälso- och sjukvård samt videokonferenser.

TELIA BEDÖMER att GSMA:s APIinitiativ kan bli den lösning som används globalt av alla världens nätoperatörer.

– Under andra halvan av 2023 eller 2024 kommer vi att veta om lösningen blir den skalbara globala lösning som GSMA strävar efter att få till, säger Mats Mudigonda Lundbäck,

TELENOR ÄR EN AV GRUNDARNA

Operatören Telenor står bakom GSMA:s initiativ för standardiserade API-tjänster, GSMA Open Gateway och är intresserat av att få tekniken att fungera.

Telenor har använt API:er i över 20 år, till exempel för inloggning, och företaget anser att nyttan med standardiserade API:er kan bli stor om den nya standarden får ett stort genomslag på världsmarknaden.

– Det var åtta olika API:er som presenterades i Barcelona. Utöver dessa finns det flera andra som kommer att ingå i GSMA­standarden, säger Terje Jensen, Head of Network and Cloud Technology Strategy, i Telenorkoncernen som har över 200 miljoner mobilabonnenter.

Hur viktig är GSMA:s API-standard?

GSMA:s generaldirektör Mats Granryd menar att den kan bli lika viktig som roaming varit.

– Om GSMA Open Gateway blir lika stor som roaming återstår att se. Telenor hoppas att vi kan få en bekräftelse om att GSMA Open Gateway får ett brett genomslag på världsmarknaden, säger Terje Jensen.

Han påpekar att det är svårt att idag se vilka API:er som blir succéer.

– API:er som ger möjligheter till positionering av mobila enheter (devices) har stor kommersiell potential. Energistyrning i fastigheter kan förbättras om mobila enheter kan följas. Konsumenternas mobilitetsmönster i butiker kan följas tack vare kunskaper om positionen för mobila enheter, QoD (Quality On Demand) kan bli viktig. Men vilken information blir det tillåtet att inhämta? Det är ingen tvekan om att skydd för personlig integritet och säkerhet måste följas, säger Terje Jensen.

Hur stort behov finns av aggregatörer som Ericssonägda Vonage?

Ericsson bedömer att det finns en stor

head of Strategic Programs, Telia Company. Framgångsfaktorer är framför allt förmågan till global harmonisering och förmågan att attrahera utvecklare, enligt Mundigonda Lundbäck.

Tommy Ljunggren, telekomexpert i Ljunggren Consulting; – Jag tror det tar minst fem år innan en kritisk massa av operatörer har infört GSMA:s API-standard, säger Ljunggren.

– Det kan komma politiska utspel som påverkar genomslaget, till exempel att Huaweis utrustning inte får vara inkopplad, säger han.

Ljunggren menar också att det finns många frågetecken när det gäller den nya marknaden för aggregatörer som Ericssonägda Vonage siktar på. Amazon, Microsoft, Meta och Google kan bli konkurrenter.

GÖTE ANDERSSON gote@etn.se

marknad för aggregatörer som gör det möjligt att få nationell och internationell täckning för API­baserade tjänster. Ericsson och Vonage lyfter fram exempel på hur sjukhus kan köpa en tjänst för videoövervakning av patienter i deras bostäder, oavsett hos vilken operatör patienten har sitt mobilabonnemang.

Kan ett företag som Vonage spela en sådan roll i Norge och andra länder?

– Det återstår att se om Vonage kommer till olika länder med en sådan tjänst. Det finns också andra sätt att lösa saken utan ett företag som Vonage. Till exempel har Telenor genomfört ett projekt där vi stöder sjukhusen med en kontinuerlig fjärrövervakningstjänst av patienter, med möjlighet till direkt konsultation vid onormalt beteende. Detta är en lösning som kan användas i andra länder. Det finns också andra företag som har motsvarande lösningar för hälso­ och sjukvårdssektorn, säger Terje Jensen.

Vi är ett ingenjörsdrivet produktdesignföretag och elektroniktillverkare – en av de få i landet idag som integrerar samtliga discipliner, säger David Eriksson, hårdvaruchef på Teenage engineering, när han får frågan om hur han vill beskriva sitt företag.

Utifrån är det inte så lätt att rakt av karaktärisera Teenage engineering. Det är definitivt en elektroniktillverkare. Syntar, digitalmixrar, trummaskiner och högtalare är stommen i sortimentet. Allt, eller nästan allt, är utvecklat på huvudkontoret i Stockholm med ett 60-tal anställda. Omsättningen ligger på omkring 200 miljoner och företaget har gått med vinst de senaste fem åren.

TILLVERKNINGEN SKER hos underleverantörer, ofta i Malaysia, men även i europeiska länder som Tjeckien, Spanien och Sverige. Utvecklingsavdelningen, som sitter med fin utsikt mot Hammarbyhamnen, tar ett stort ansvar för produktionsutveckling och konstruerar även monteringslinjerna. Mer om det längre fram i artikeln.

Men Teenage engineering är inte enbart en tillverkare av instrument för musikkreatörer och entusiaster. Granskar man företagets produktkatalog och berättelse om sig självt så hamnar man i ett gränsland mellan medvetet formgiven elektronik, datorspel, mode och marknadsföring.

Ta till exempel den kuriösa kören av trägubbar i svarvat och putsat bokträ. Första versionen var en marknadsgimmick åt Sveriges mest internationellt kända vodkamärke. Kören har nyligen uppstått igen 15 år senare, med ett förnyat och mer samordnat yttre.

På företagets hemsida finns också en bred palett av tillbehör och accessoarer som väskor, fodral, kablage och annat för den trogna och växande skaran av fans. Företaget utvecklar och säljer till och med skrivbord, i laminat och strängpressad aluminium, samma modell som används på det egna kontoret.

DEN SOM OFTAST syns utåt är vd:n, entreprenören och reklammannen Jesper Kouthoofd. David Eriksson bildar tillsammans med kollegerna David Möllerstedt och Jens Rudberg samt

Musikmaskinerna

Syntar, digitalmixrar, trummaskiner och högtalare är några av de produkter som utvecklas av Teenage engineering i Stockholm för att sedan tillverkas i egenutvecklade monteringsstationer och säljas till en växande skara fans runt om i världen. På kundlistan finns också giganter som Ikea och den kinesiska sökmotorn Baidu.

Kouthoofd grundarkvartetten som fortfarande är delägare av företaget.

De fyra har olika bakgrunder, det är datorspelsutveckling, ljudoch ljus, reklam och mode. För drygt 15 år sedan slog de sig samman för att grunda Teenage engineering. Företaget blev klar med sin första bärbara synt OP-1 år 2011. Något år efter lanseringen rapporterade Elektroniktidningen att det svenska uppstartföretaget lyckats göra en batteridriven och kompakt synt genom att utnyttja komponentlösningar från mobiltelefonindustrin.

OP-1 är såväl en synt som en sampler och en sequencer. Tangentbordet har 24 tangenter eller två oktaver. Dessutom finns inbyggd mikrofon och högtalare.

Instrumentet som främst är gjort för att skapa musik fick stor uppmärksamhet och erövrade en rad designpriser. Elektroniken har förnyats i omgångar, men skalet

är i stort sett oförändrat.

Sedan följde högtalaren OD-11. Den bygger på ritningar från Stig Carlssons Sonabhögtalare från sjuttiotalet som har ikonstatus bland ljudentusiaster. Teenage engineerings bidrag är den inbyggda elektroniken med wifi- och trådlös stereosynkronisering.

Utvecklingen har sedan fortsatt med bland annat en serie enkla syntar, trummaskiner och loopenheter, med det gemensamma namnet Pocket Operators. Ser man till utseendet liknar de närmast den gamla typen av miniräknare. Styckpriset ligger under tusen kronor.

TEENAGE ENGINEERING säljer sina produkter över hela världen, genom den egna hemsidan och genom specialiserade nätbutiker. Men driver dessutom samarbeten med butiker och butikskedjor. Det är inte bara musikaffärer

utan också klädkedjor, designaffärer och prylbutiker.

Internationellt sett är Teenage engineering ett litet företag. Men dess förmåga att knyta sig till tunga samarbetspartner är rätt uppseendeväckande. Åt Ikea har exempelvis företaget utvecklat en serie ljudstyrda led-paneler. Om de kopplas till en musikanläggning visar panelerna ett flöde av grafik, i takt med musiken. Företaget har också varit med om att utveckla smarta högtalare åt den kinesiska sökmotorjätten Baidu.

David Eriksson säger att i sortimentet finns ett tiotal olika audioprodukter och ett femtiotal accessoarer av olika slag. Produktionsvolymerna är mycket varierande. Den är allt från 5000 enheter per år till 100 000 enheter. Man väljer olika tillverkare för olika produkter.

– Serieproduktion av elektronik är något av det svåraste, kostsammaste och mest riskfyllda

FAKTA Teenage engineering är en svensk elektroniktillverkare som anlitar kontraktstillverkare men hårdvaruavdelningen är djupt inblandad i produktionsutvecklingen.

Davids favoriter

Ljudkretsar, signalprocessorer, Bluetooth och wifi­kretsar är några av de komponenter Teenage engineering använder i sina instrument och högtalare. Här berättar David Eriksson om sina favoritleverantörer av elektronik.

Signalprocessorer:

Analog Devices

– Analog Devices med sina DSP, är en av våra favoriter. Vi träffade dem på en mässa för 13 år sedan och de är fortfarande kvar hos oss.

Kundanpassade kretsar:

Nordic Semiconductor

– Nordic Semiconductor är bra på Bluetooth. De har dessutom en öppen utvecklingsmiljö och verktygslåda som baserar sig på Open source.

FPGA-kretsar: Effinix

– Effinix har en bra inställning till Open source. Men det som kan vara lite besvärligt i den världen är att företagen köper upp varandra efter hand.

Ljudkretsar: Cirrus Logic – Det är ett gäng musiker som driver företaget, vi gillar dem.

som charmat världen

innan de skeppas i väg till tillverkaren. På kontoret finns flera 3d-skrivare som ser ut att användas flitigt, bland annat i tillverkningen av produktionsutrustning.

– Det är viktigt att testa tidigt och mycket, och upptäcka felen redan här på utvecklingsavdelningen. Det kostar mycket mer om vi måste åka iväg och serva eller komplettera monteringslinjen hos underleverantören.

använder ni någon gemensam plattform?

– Egentligen inte, vi använder oss av den hårdvaruplattform som lämpar sig bäst för varje ny produkt. Jag ser det som en fördel att inte vara väldigt beroende av en viss tillverkare. Det innebär en flexibilitet i tider när det är brist på halvledare. De senaste åren har vi ibland fått vända oss till brokers som förmedlat chip till oss för skyhöga priser. Värst var det 2021, men nu har det börjat släppa.

DAVID ERIKSSON säger att det är två aspekter som är viktiga när Teenage engineering väljer kretsar och kretsfamiljer:

– Vi vill allra helst använda öppna konstruktionsverktyg som finns som Open source. Då behöver de kretstillverkare som vi väljer stödja den saken.

– Det är viktigt att vi gillar dem och de gillar oss. Då kan vi få tidig information om vad som är på gång med och vi kan testa lösningarna och ge återkoppling till dem. Personliga relationer med utvecklare som sitter centralt betyder mycket.

Hur arbetar ni med programvara?

– Vi programmerar både Linux- och realtidsoperativsystem. Det mesta sker nog i programspråk som C/C++ och Rust.

HUR KLARAR NI att hitta konstruktörer med rätt bakgrund?

man kan ägna sig åt, understryker David Eriksson. Tänk bara på vad det kostar att göra ett verktyg till ett apparathölje. Det får helt enkelt inte bli fel konstaterar han. Att gå från idén att tillverka en synt till att den första serietillverkade OP-1 lämnade tillverkningslinjen tog fyra år.

Hur produkterna skyddas mot kopiering är en fråga för sig. Men med åren tycks Teenage engineering ha lättat något på skyddet.

– De flesta produkterna är mönsterskyddade. Tidigare har vi haft en målsättning att skaffa ett patent per produkt, men så är det inte längre. Vi har så pass

komplexa lösningar så att konkurrenter med stort vinstintresse kanske inte tycker det är lönsamt att ta upp kampen med oss.

FÖRETAGET ANVÄNDER som sagt underleverantörer för all produktion. Men man ser till att involvera sig djupt i tillverkningen och har både elektronik- och mekanikkonstruktörer.

– Vi designar monteringslinjerna för de olika produkterna, säger David Eriksson och visar upp både mekaniska fixturer och specialtillverkade brickor för komponentsatser.

Delarna testas ordentligt

– Vi är till stor del självlärda och har gått långt genom att prova och utveckla själv och lära oss av våra misstag, det är en gördet-själv-filosofi, säger David Eriksson.

HAN SÄGER OCKSÅ att han saknar ett gemensamt forum eller ett ”community” för tillverkning av elektronik där man kan hitta kolleger att diskutera designproblem med.

– Tänk om det fanns ett ”Open source” i världen för tillverkning, drömmer David Eriksson.

Hur gör ni med elektronikkonstruktionerna, återanvänder ni konstruktionslösningar eller

– Vi letar alltid efter bra folk. När det gäller elektronikingenjörer så brukar det finnas plats för någon i junior befattning. För mer seniora befattningar vill vi ha någon som kan elektronikkonstruktion men som också har någon specialkompetens, till exempel antenner eller akustik. Just nu är vi på jakt efter embeddedutvecklare och någon med stort intresse av computervision och maskininlärning.

De anställda kommer från alla världsdelar.

– Det gör att vi har en spännande arbetsplats med ett bra klimat. Men vi verkar inte vara så kända i Sverige. 90 procent av de sökande kommer från USA. Det funkar inte alltid. Ibland har de inte sett att arbetsplatsen är i Sverige. Det tar dessutom lång tid att anställa någon som inte är från något EU-land.

Nästa generation

Det vore mycket enklare att vara självkörande bil om det inte hela tiden dök upp en massa nya okända föremål i trafiken. Ny sensorfusion och bättre radar kommer att göra jobbet enklare.

Nästa generation radarsensorer för förarassistans och självkörning kommer använda Dynamic Grid och annan integrerad sensorfusion. Det kommer att vara avgörande för att överkomma de begränsningar som finns i dagens lösningar och det kommer att bli vad som möjliggör framtidens självkörning.

Ett fordonssystem för förarassistans och självkörning har vanligen följande komponenter: en eller flera sensorer, sensorfusion, själva körfunktionen samt den faktiska kontrollen över fordonet i form av styrning, gaspådrag och bromsar.

Förarassistansfunktioner av idag – exempelvis automatisk nödbroms (AEB), adaptiv farthållning (ACC ) och filföljning – används i välstrukturerade trafikmiljöer och har alla ett och samma uppdrag: att hålla reda på objekt som alla är av liknande slag. Dessutom är antalet körscenarier ganska begränsat.

För ett sådant uppdrag duger lågupplösta sensorer. En lågupplöst radar rapporterar för varje detektering dels en 2D ­position och dels en dopplerhastighet. Högst två eller tre detekteringar används för varje detekterat objekt. En lågupplöst kamera levererar detekteringar som är oberoende av den interna bildsensorns upplösning. Detekteringen levereras i form en ram som avgränsar det detekterade objektet från dess omgivning, i bilden och i verkligheten. Ofta görs en enda detektering per objekt.

För att detektera dynamiska objekt med hjälp av data från multipla sensorer, använder dagens ADAS­system en metod som kallas dynamisk objektfusion (Dynamic Object Fusion, DOF). Algoritmen baseras på Kalmanfiltrering och kan köras även på en mindre kraftfull cpu.

Av Eric Richter, Baselabs

Eric Richter är en av Baselabs grundare. I egenskap av ansvarig för ”teknisk innovation” tar han bland annat fram nya kravspecifikationer på Baselabs produkter, för exempelvis sensorfusion för självkörning – ett område inom vilket han för övrigt innehar en doktorsexamen.

Kalmanfilter passar bra med lågupplöst kamera och radar eftersom lågupplösta sensordata är just vad de vill ha som indata.

Alla typer av objekt som kan förekomma i trafiken behöver dock vara kända i förväg när systemet konstrueras. Det finns inget stöd för att hantera nya okända typer av objekt.

DOF kan hantera uppgiften att följa dynamiska objekt – om de befinner sig på ett visst avstånd. Stödet för näraliggande objekt är begränsat, liksom stödet för objekt som är utsträckta. DOF kan heller varken detektera statisk omgivning eller fria ytor.

Nästa generation radarsensorer levererar större datavolymer. De levererar samma typ av data som dagens sensorer – 2D­positioner

och dopplerhastigheter – men skillnaden är att de levererar betydligt fler detekteringar. Därmed går det att urskilja objekt med större detaljnoggrannhet.

Medan dagens kameror detekterar objekt kommer nästa generation kameror ofta att utföra så kallad ”semantisk annotering”. Det innebär att varje enskild bildpunkt tilldelas en kategori efter vilken typ av objekt punkten sitter på. Därmed får sensorfusionen mer detaljer om scenen och objekten att arbeta med. Nästa generation körfunktioner kommer att innebära nya krav och utmaningar. Medan dagens körfunktioner typiskt stöder motorväg kommer morgondagens även att kunna aktiveras i stadsmiljöer.

sensorfusion

Där hittar vi för det första fler typer av trafikanter: fotgängare, cyklar, rullstolar, med mera. Dessutom kommer det att vara förhållandevis vanligt att det dyker upp dynamiska objekt som inte var kända när modellen designades. Också de måste kunna upptäckas.

Den nya kravbilden för med sig nya krav på hur trafikmiljön måste modelleras. Objektens utsträckning i rummet måste ingå i modellen för att man exempelvis ska kunna ange korrekt körfältstillhörighet för ett dynamiskt objekt.

För att så långt som möjligt kunna förutspå rörelser (Object Motion Prediction) måste kinematiken för varje dynamiskt objekt bestämmas.

Utöver dynamiska objekt måste även statiska objekt kunna hanteras. När automatiserad styrning och vägplanering ingår bland funktionerna krävs dessutom kartläggning av fria ytor (Free Space).

Vi behöver även kunna upptäcka och göra förutsägelser på kategorin ”okänt dynamiskt objekt”. För det vore en oöverstiglig uppgift att försöka räkna upp och modellera alla tänkbara typer av rörliga objekt i förväg.

Begränsningar i nuvarande metoder Dagens metoder för sensorfusion kombinerar DOF med en Static Occupancy Grid (SOG) – ett rutnät som visar statiskt upptagna områden.

DOF med Kalmanfilter presterar inte så bra när objekten är små och utsträckta i rummet. Främsta orsaken till det är att algoritmerna gör grundantagandet att objekt är punkter – och det stämmer inte alls med verkligheten. De kräver att alla objekttyper är kända i förväg och löper därmed en risk att missa nya typer av objekt.

Om man använder sensorer med hög upplösning krävs att data klustras för att det ska gå att applicera Kalmanfilter. Eftersom sådana kluster formas av detekteringar uppstår ofta klustringsfel som svårligen kan kan

I en Static Occupancy Grid ser man röda ”svansar” efter dynamiska objekt som passerat. Det är ytor som blivit fria.

Uppdaterad skattning av fria ytor i en Dynamic Grid (vänster) och en överspelad uppskattning av fria ytor i en Static Occupancy Grid (höger).

korrigeras i senare bearbetning. Resultatet blir objektfusion med dålig prestanda.

SOG­metoder täcker både in statiska objekt och visar ytor som är upptagna. För ett gränssnitt är detta visserligen tillräckligt. Men en SOG­grid innehåller även dynamiska objekt och de ger upphov till felaktiga indikeringar i form av karaktäristiska ”svansar” som är falska indikationer på att en yta är upptagen.

För att komma runt problemet har man försökt att utesluta detektioner av dynamiska objekt från att läggas in i SOG­ gridden. DOF­fusionen får avgör vilka mätningar som härrör från dynamiska objekt.

Kvaliteten på den kopplingen är starkt beroende av hur klustren formades. Fel från

klusterformningen sprids via objektfusionen vidare till din SOG­grid.

Dynamic Grid är konsistent by design

Lösningen på detta problem är integrerad sensorfusion. Den detekterar både statiska och dynamiska objekt, och dessutom fria ytor.

En Dynamic Occupancy Grid (DOG, eller kort bara Dynamic Grid) använder sensorfusion på låg nivå och integrerar den på ett sätt som gör att den inte blir beroende av klusterformning. Därmed uppstår inte tidiga fel som kan spridas vidare.

Klassificeringen av statiska och dynamiska objekt baseras på mer information. En Dynamic Grid tar hänsyn till objektens (”partiklarnas”) dynamik genom att ansätta olika hypoteser för deras hastighet och riktning. Därmed blir prediktionerna bättre.

Per design finns inte längre någon konflikt mellan dynamiska objekt och den statiska trafikmiljön eftersom de båda, med kort fördröjning, härleds från en och samma modell.

Gridmetoder kan även hantera okända typer av dynamiska objekt, vilket ytterligare förbättrar deras användbarhet i stadsmiljöer. Om en sensor – säg en kamera – levererar objektklassificering – som semantisk segmenteringsdata – är detta information som direkt kan adderas till en grid­metod. Detta bidrar till att förbättra robustheten i extraktion av ett trafikobjekt. Och det ger detaljinformation om objektets klass. Och det kan användas för att upptäcka fritt utrymme under exempelvis automatisk parkering. ■

Artificiella drängar ska

Autonoma traktorer, drönare och robotar som används för sådd, ogräsrensning och skörd är teknik som utvecklas nu. Det kommer att förändra jordbruket och dämpa bristen på livsmedel genom att hållbarhet och produktivitet kommer att förbättras.

Autonomi kommer att frigöra människor från att köra traktor och att använda andra maskiner. Därmed kommer tid att frigöras för mer värdeskapande aktiviteter.

Precisionsjordbruk kan införas för att öka avkastningen, minska negativ miljöpåverkan och förbättra hållbarheten. Utmaningar som adresseras är bland annat vattenbrist och brist på arbetskraft.

Drönare och jordbruksrobotar är nya system som utvecklas och distribueras från grunden. Med traktorer är det annorlunda. Det finns redan en stor installerad bas, och de tenderar att ha lång livslängd.

Utöver utvecklingen av helt automatiserade nya konstruktioner måste befintliga traktorer eftermonteras med elektriska drivsystem och uppgraderas med digitala system för särskilda ändamål – digitala traktordrivna redskap.

Artikeln handlar om utvecklingen av sådana, och om kommande elektriska traktorer (e ­traktorer).

Vi går igenom utmaningarna med att ta fram autonoma traktorer och tittar på drönare, sensorer på traktorer, AI (artificiell intelligens) och ML (maskininlärning) och hur de används för precisionsjordbruk.

Vi tittar även en del på den teknik som används för att implementera systemen och på hur Digi­Keys produktutbud kan skynda på utvecklingen. Digi­Key har ett omfattande sortiment inom datorseende, motorer, styrenheter, kraftomvandlare, sensorer, ström­

Av Rolf Horn, Digi-Key Electronics

Rolf Horn, applikationsingenjör på Digi-Key Electronics, har varit en del av den europeiska tekniska supportgruppen sedan 2014 med huvudansvar för att besvara utvecklings- och ingenjörsrelaterade frågor från slutkunder i Emea. Han har en elektroingenjörsexamen från yrkeshögskolan i München, Bayern.

brytare, kabelanslutna och trådlösa kommunikationsgränssnitt – för att inte räkna signalkablar, kraftkablar och kontakter.

Vi avslutar med en kort inblick i framtiden, där helt autonoma jordbruk kommer att styras av sofistikerade operativsystem som kan hantera blandade vagnparker med både autonom och vanlig jordbruksutrustning. Allt för att maximera produktivitet och hållbarhet.

Jordbruksredskapen tar ISO-bussen

På samma sätt som Industri 4.0 går jordbruket mot att använda maskiner som dels är intelligenta och dels kan kommunicera. För det senare kommer ISO­standarden 11783 in i bilden. Det är en seriell buss för datanät i traktorer och maskiner för jordbruk och skogsbruk.

Inom jordbruksindustrin kallas den helt enkelt för Isobus. Den baseras på standardprotokollet SAE J1939, som inkluderar Can (Control Area Network), och är optimerad för jordbrukstillämpningar. Isobus stöds aktivt av Agricultural Industry Electronics Foundation, som arbetar för att samordna förbättrade certifieringstester för nämnda ISO11783.

Innan Isobus hade lantbrukarna traktorer med egna styrsystem. Det begränsade flexibiliteten, prestandan och driftkompatibiliteten. Isobus innehåller standardiserade kon­

takter, kommunikationsprotokoll och riktlinjer för drift, vilket möjliggör utveckling av sammankopplade sensor­ och styrsystem från olika tillverkare (Bild 1).

Isobus har även stöd för elektrifiering av traktorredskap, inklusive elektriskt drivna mekaniska kraftuttag (PTO) och högspänningskopplingar på upp till 700 V och en effekt på 100 kW för att driva elektriska redskap.

Isobus håller på att utvecklas till ett system för hantering av traktorredskap (TIM). En avancerad version av Isobus ska enligt planerna göra det möjligt för redskap att ge återkoppling till traktorn och på så sätt kunna optimera det kombinerade systemet bestående av traktor och redskap.

Den kommer även att möjliggöra högre nivåer av sensorintegration på de redskap som har stöd för precisionsjordbruk. Traktorn kommer att tillhandahålla platsinformation och det kombinerade systemet kommer kontinuerligt att samla in data om marken och grödornas förutsättningar. Med mer detaljerade insikter kan både avkastning och hållbarhet ökas.

E-traktorer, eftermontering och autonoma traktorer

Förutom den fortsatta utvecklingen av Iso ­

effektivisera jordbruket

bus kommer elektrifieringen av traktorer att vara viktig för den framtida utvecklingen av autonoma fordon och ett mer hållbart jordbruk. Minskningar av utsläpp är en viktig aspekt. En fjärdedel av världens utsläpp av växthusgaser kommer från jordbruk och jordbruksrelaterad verksamhet, och en traktor motsvarar 14 bilars utsläpp.

E­traktorer börjar dyka upp. Förutom att minska utsläppen kan e ­traktorerna minska bränslekostnaderna avsevärt. De är för närvarande begränsade till mindre modeller eftersom stora, högeffektiva e ­traktorer kräver batteripaket som är större än storleken på den konventionella traktor som de skulle ersätta.

Stora e ­traktorer väger också mer, vilket leder till ökad icke önskvärd packning av marken.

Slutligen är laddningstiderna för stora batteripaket allt för långa för att vara praktiska i en jordbruksverksamhet.

Mindre e ­traktorer med motorer från 25 till 70 hk och små batteripaket, testas redan. Elektrifiering av traktorer handlar om mer än drivlinan. Det handlar också om att ersätta hydrauliken för att driva och styra traktorns redskap (Bild 2).

För större traktorer finns paket för eftermontering av hybrider. Ett företag erbjuder till exempel ett paket med en generator på 250 kW som kan anslutas till traktorns befintliga förbränningsmotor istället för till hydraulpumpen. Satsen innehåller även fyra elmotorer som ersätter det hydrauliska drivsystemet och en elektrisk växellåda för att driva befintliga redskap.

Genom att byta ut hydraulsystemen mins­

Våra högströmskontakter från Stäubli är konstruerade för krävande industriella miljöer.

De är utrustade med den beprövade MULTILAM-tekniken som innebär lägsta övergångsmotstånd och extremt hög strömtäthet.

Kontaktdonen är lämpliga för en mängd olika applikationer såsom kraftgenerering och distribution, rack- och panelmontage, maskinstyrningssystem, mobila transformationer m.m.

Kontakta oss för ytterligare information.

kar eftermonteringssatsen bränsle­ och underhållskostnaderna och ökar tillgängligheten och tillförlitligheten hos hybridtraktorerna.

Precis som när det gäller utrullningen av självkörande bilar och lastbilar går utrullningen av autonoma traktorer en obestämd framtid till mötes. Enligt gällande bestämmelser i Kalifornien krävs till exempel att ”all självgående utrustning skall, när den drivs av egen kraft och är i rörelse, ha en förare placerad vid fordonets reglage”.

Fullständig autonomi får vänta.

Flygturer över fälten

Drönare används för närvarande för ett stort antal uppgifter inom jordbruket. Exempel på detta är:

• Bildövervakning av växthälsa. Drönare har till stor del ersatt satellitbilder för att

övervaka grödors hälsa. Drönarna är utrustade med NDVI­bildutrustning (Normalized Difference Vegetation Index) och ger detaljerade färgbilder. Jämfört med satellitbild som tar lång tid att hämta och bara ger meternoggrannhet, ger drönare millimeternoggrannhet och kan identifiera specifika sjukdomar, skadedjur och andra problem i realtid.

• Övervakning av förhållandena på åkern. Drönare övervakar även mark­ och dräneringsförhållandena på hela åkrar. Detta kan möjliggöra effektivare och mer hållbara bevattningsprogram.

• Plantering. Automatiserade drönare för fröplantering är vanliga inom skogsindustrin, och användningen av dem håller på att utvidgas till allmänt jordbruk. Drönare kan snabbt plantera träd eller frön och nå svåråtkomliga områden på ett effektivt sätt. Som exempel kan 400 000 träd planteras per dag av ett team bestående av två operatörer och ett antal drönare.

• Besprutning. Användning av drönare för besprutning med gödselmedel och bekämpningsmedel är en ny tillämpning som varierar mellan olika regioner (Bild 3). I Sydkorea används drönare för cirka 30 procent av besprutningen inom jordbruket. I Kanada är det inte lagligt att använda drönare för besprutning inom jordbruket. I USA kräver besprutning med drönare en licens och certifiering enligt föreskrift.

Precision ger mer med mindre

Redan innan autonoma traktorer blir verklighet förväntas drönare och elektrifiering av traktorer och traktordrivna redskap stödja precisionsjordbruk och öka hållbarheten.

Enligt en undersökning av AEM (Association of Agricultural Equipment Manufacturers) kan användning av precisionsjordbruk leda till en ökning av skördeproduktionen med 4 procent, en förbättring av gödselplaceringens effektivitet med 7 procent, en minskning av användningen av herbicider och bekämpningsmedel med 9 procent och en minskning av användningen av fossila

bränslen med 6 procent. Dessutom kan vattenförbrukningen minskas med 4 procent med hjälp av precisionsbevattning.

Siffrorna är baserade på nuvarande teknik. Med uppkopplade system och AI väntas förbättringen bli mångdubbelt större. Användning av maskininlärning för underhåll kommer att ge ytterligare besparingar och förbättra hållbarheten.

Enligt AEM förväntas autonom jordbruksutrustning leda till en ytterligare förbättring på 24 procent när man beaktar både besparingar och förbättrade skördar. En viktig faktor i denna förbättring är antagandet att autonoma maskiner kommer att vara lättare än den utrustning de ersätter, vilket kommer att ge mindre kompaktering och bättre markförhållanden.

AI och ML kommer också att vara avgörande för att utveckla precisionsmaskiner som är optimerade för specifika uppgifter.

Maskiner för särskilda uppgifter kan vara mindre än traktorer för allmänna ändamål. Till exempel utvecklas maskiner för små arbetsuppgifter för att plocka grödor som kräver maskinseende, precision och ”fingertoppskänsla”.

Ogräsbekämpning är ett annat område där uppgiftsspecifika maskiner baserade på AI och ML förväntas bidra avsevärt. Ogräsbekämpning är svårt och arbetsintensivt och bidrar till, om det inte genomförs på ett effektivt sätt, att mer vatten används och att markens näringsämnen utarmas.

Växelbruk är en dellösning men kan inte eliminera behovet av herbicider eller manuell ogräsbekämpning. Robotar för ogräsbekämpning som kombinerar maskinseende med AI och ML testas. Dessa små maskiner minimerar även jordkomprimeringen (Bild 4).

Operativsystem för jordbruk och autonoma vagnparker Jordbruksindustrin har en framtid där helt autonoma jordbruk kommer att styras av sofistikerade operativsystem (OS) som kan

hantera blandade vagnparker med både autonom och vanlig jordbruksutrustning, för att maximera produktiviteten och hållbarheten (Bild 5).

Dessa flottor av jordbruksutrustning kommer att drivas samordnat för göra det lättare att kontrollera kapitalkostnader, minimera behovet av arbetskraft och tillhandahålla de stora datamängder som krävs för att möjliggöra autonomt utförande och precisionsjordbruk.

Framtidens operativsystem för jordbruk kommer dessutom att vara standardiserat och optimerat för att stödja ett brett utbud av utrustning från många olika leverantörer. Att använda Isobus är bara det första steget mot öppen källkod och en standardiserad strategi för jordbruksautomation.

Ytterligare fördelar som förväntas av det föreslagna operativsystemet för jordbruk är minskade koldioxidutsläpp, lägre bränsleförbrukning och optimering av hantering och laddning av batterier.

Analyser av stora datamängder kommer också att spela en viktig roll i jordbrukets framtid. Stora mängder realtidsdata direkt från fältet kommer att användas för att kontinuerligt träna de AI­ och ML­algoritmer som krävs för beslutsfattande, styrning och driftsplanering optimerat precisionsjordbruk.

Sammanfattning

Utvecklingen av autonoma jordbruksfordon och hållbart precisionsjordbruk är fortfarande i sin linda.

Branschen har börjat använda Isobus. Nästa generation av Isobus kommer att ha stöd för ökad driftskompatibilitet och bidra till mer komplicerade och sammankopplade vagnparker med jordbruksutrustning.

Det slutgiltiga målet är att utveckla ett ”operativsystem för jordbruk” som tar dessa vagnparker med jordbruksutrustning och kombinerar dem med AI­analyserad realtidssensordata och driftsätter dem som en enda samordnad grupp av markgående och flygande maskiner. ■

TAKING THE NOISE OUT OF E-MOBILITY

Noise free e-mobility

e-Mobility is no longer a question of tomorrow and the number of e-vehicles is increasing day by day. Handling EMI noise is becoming more and more crucial, when it comes to design new electronic devices and systems. Würth Elektronik offers a wide range of EMC components, which support the best possible EMI suppression for all kinds of e-mobility applications. With an outstanding design-in support, catalogue products ex stock and samples free of charge, the time to market can significantly be accelerated. Besides ferrites for assembly into cables or harnesses, Würth Elektronik offers many PCB mounted ferrites and common mode chokes as well as EMI shielding products.

www.we-online.com/emobility

WE meet @ PCIM Europe

Hall 6-217

Highlights

• Large portfolio of EMC components

• Design-in-support

• Samples free of charge

• Orders below MOQ

• Design kits with lifelong free refill

Apparna trängs i hypervisorn

Framtidens fordonsdatorer är utspridda i zoner och har hårdvarustöd för separerande virtualisering som klarar realtid.

Bilindustrins megatrend – mjukvarudefinierade fordon – kommer att tvinga fram förändringar av de datorarkitekturer som används i fordon. En och samma hårdvara måste kunna köra flera program samtidigt. Det är avgörande att man kan garantera att de är tryggt separerade från varandra och kan möta sina realtidskrav.

Virtualisering är nyckeln. Det görs antingen i ren mjukvara eller med stöd i hårdvara. Denna text fokuserar på det senare. Vi kommer som exempel att beskriva ett system bestående av en mikrokontroller (MCU) med virtualiseringsstöd i hårdvara, och en hypervisor som adderar ytterligare möjligheter.

Förarassistans, komfort, konfigurationssystem och diverse nya tjänster är högsta mode. De kräver kraftfull hårdvara – och mer hårdvara – vilket står i konflikt med målet att fordon ska bli lättare och bränslesnålare.

Ett sätt att möta utmaningen är att packa in så många funktioner som möjligt på en och samma processor. Det förenklar nätverket, sänker kostnaderna och minskar vikten.

Marknaden erbjuder flera olika lösningar för att göra konsolidering av det här slaget.

Autosar

Medlemmar i konsortiet Autosar utvecklade redan för nästan tio år sedan en arkitektur som skyddar minne och kan uppfylla tidskrav för enskilda funktioner. Program med säkerhets­ och realtidskrav på olika nivåer kan köras samtidigt i samma operativsystem (OS).

Nackdelen är att den här arkitekturen är begränsad till ett enda operativsystem.

FAKTA

Stellar

Beräkningskraften i Stellar kommer från en Cortex R­52 med ett antal M4­kärnor som den avlastar uppdrag till. M4­kärnorna sköter även strömstyrning.

Stellar­familjen är byggd på energieffektiv 28 nm FD SOI (Fully Depleted Silicon on Insulator) som har en revolutionerande implementering av PCM (phase ­ change ­memory) för fordon. Detta öppnar helt nya möjligheter för Over­the ­air­uppdateringar och gör att hälften av minnesvolymen inte behöver användas med standard Flash­teknik.

Stellar finns redan på marknaden i flera varianter och når ASIL­D­nivån enligt ISO­26262.

– men håller avstånd

Av Isaac Trefz och Jan Pistulka, STMicroelectronics

Isaac Trefz är produktchef över COQOS Hypervisor SDK på OpenSynergy och har över 20 års erfarenhet inom programutveckling och diagnostiska verktyg för bilindustrin. Han läste till elektroingenjör på Massachusetts Institute of Technology.

Jan Pistulka är system- och applikationschef på ST Microelectronics, baserad i Tyskland. Han startade på ST som fältingenjör och har arbetat inom vitt spridda fält, bland annat kommunikation, OTA, virtualisering, batterihanteringssystem och kraftledningskommunikation.

Hans examen kommer från Tjeckiens tekniska universitet i Prag.

Denna inflexibilitet betyder att det endast är möjligt att leverera programvara i form av ett enda monolitiskt programpaket.

Det betyder att enskilda appar inte kan uppdateras modulärt. Det är inte heller möjligt att göra efteranpassningar.

Om programmen kommer från olika källor, till exempel en OEM, en tredjepart eller ett eget äldre system, finns dessutom en möjlig säkerhetsrisk. Därför kan inga ändringar göras i något av de integrerade systemen utan att ECU:n och hela programsystemet omkvalificeras från grunden.

Hårdvaruvirtualisering

Något som kan ge kunden större flexibilitet är isolering via virtualisering. Det finns rena mjukvarulösningar för detta och det finns lösningar som tar stöd i hårdvarufunktioner –sedan några år finns ECU:er från flera olika tillverkare som kan separera program störningsfritt och med garanterad realtidsprestanda.

Funktioner som är integrerade med operativsystemet allokeras till olika minnesområden, vilket ger spatial separation. Segmentering säkerställer att funktionerna inte stör

varandra. Därmed kan programpaket med olika funktionssäkerhetskrav integreras på samma processor.

Till skillnad från Autosar levereras inte mjukvaran i ett monolitiskt paket. Varje funktion kan modifieras för sig, utan omcertifiering. Det går att lägga till och ta bort funktioner utan större ansträngning.

När flera tillämpningar körs i samma MCU måste de garanteras åtkomst och de måste separeras. För ändamålet finns två mekanismer:

• Brandväggar som fungerar som portvakter. De validerar att åtkomst är tillåten för en applikation som försöker initiera en transaktion.

• En Quality­ of­service ­mekanism som ser till att varje tilämpning får den bandbredd som behövs, garanterat fri från störningar

Virtualisering på en MCU från ST STMicroelectronics MCU­familj Stellar har hårdvarustöd för en typ 1­hypervisor, även kallad bare ­metal­hypervisor. En hypervisor av typ 1 är ”lean” – den ger en knappt påvisbar prestandaförlust. De funktioner som krävs för separation är permanent integre ­

Klusterbildning är en egenskap hos integrationsplattformar. Denna klusterbildning specificeras för olika tillämpningar som körs parallellt på en och samma maskinvara.

Så har fordonsarkitekturerna utvecklats: från 1:1-anslutning genom multipla nätverk, via centraliserad gateway till dagens domän-controllers. Nästa steg är zon-controllers.

ID) som används av brandväggarna för att validera accesser.

Om det behövs virtualisering eller separation stöder hårdvaran även virtualisering av interrupt.

På så sätt kan funktioner inom olika domäner (till exempel kaross, cockpit, ADAS) köras tillsammans och samtidigt på en enda Stellarbaserad ECU. Prestandan är hög nog för att det ska finnas utrymme för att integrera ännu fler funktioner.

Zonstandardisering på Virtio Framtidens arkitekturer för fordon kommer att försöka gruppera funktioner rumsligt. De kommer att använda så kallade zondatorer för att minska kabeldragningen.

och en COQOS­hypervisor. Den skulle exempelvis kunna hantera karossfunktioner, IOaggregering, kraftdistribution och några av ADAS­sensorerna.

Det finns ett strikt separationskrav på alla nivåer på all firmware. Säkerhet, timing och cybersäkerhet får inte äventyras, inte heller funktionalitet. En ASIL­D­applikation får inte äventyras av någon annan mjukvara och ett byte till en ny firmware ­image får inte påverka övriga funktioner i mikrokontrollern.

Med bytet till Stellar fick STMicroelectronics en ARM­baserad plattform med stöd för en typ 1­hypervisor. Placeringen av ickeflyktiga minnen (NVM) i kluster gör att denna MCU­familj lämpar sig för integrationsplattformar och zonarkitekturer.

rade. Den mjukvara som finns är huvudsakligen till för konfigurering.

En typ 1­hypervisor är ett tunt mjukvarulager som körs direkt på hårdvaran. Virtuella maskiner (VM) används för att isolera tjänster som körs oberoende av varandra i respektive VM, var och en av dem tilldelad specifika hårdvaruresurser.

Även tjänster från olika leverantörer kan utvecklas, driftsättas och uppdateras oberoende av varandra. Det kan göras till och med efter produktionsstart, utan att övriga tjänster behöver verifieras på nytt med avseende på deras realtidsegenskaper.

Stellar kör typ 1­hypervisorn COQOS från OpenSynergy. Med hjälp av hårdvarustödet i Stellar konfigurerar COQOS minnesgränser och åtkomsträttigheter till målsystem och delade resurser.

COQOS har fulla rättigheter och är den som initialt konfigurerar hela systemet. Den tilldelar alla gäster en VMID (Virtual Machine

Systemen i QOQOS kan kommunicera med varandra utan hårdvara via virtuella enheter. För detta utnyttjas standarden Virtio som OpenSynergy är aktivt involverad i via konsortiet Oasis Open sedan 2018.

Fysiska Can­bussar ersätts av virtuella Virtio ­Can­bussar, som utnyttjar delat minne. Kontakter kan även tas mellan virtuella maskiner via Virtio ­vsock eller Virtio ­net beroende på tillämpning.

Dessa virtualiseringar kan sammantaget resultera i en viktminskning på upp till 70 kg, utöver de minskade kostnaderna för integration.

Användningsfall

Bilens systemarkitektur kan delas upp i zoner. Zondatorer i fordonets främre, mellersta och bakre del kommunicerar via en central gateway. Den vidarebefordrar data snabbt och på ett sätt som är säkrat mot angrepp.

En Zonal Front Computer i fordonets front är ett exempel på var en Stellar­MCU skulle kunna passa in, med Virtio­baserad hårdvara

SVENSKA ELEKTROOCH DATAINGENJÖRERS

RIKSFÖRENING

Slutsats

EE­arkitekturer måste minska sin materialanvändning för att tillverkarna ska kunna bygga lättare fordon – trots det ökande antalet funktioner i alltmer automatiserade bilar. Komponentbristen och de skyhöga bränsleoch elpriserna gjorde målet ännu viktigare. Den dag är förbi då det gick att höja prestanda genom att höja klockfrekvensen eller lägga till fler processorkärnor.

Samspelet mellan integrerad hårdvaruvirtualisering och nya hypervisorer som mångfaldigar deras funktionalitet är en effektiv lösning.

Eftersom lösningen skiljer hårdvara från tillämpningar går det att planera en arkitektur utan att börja grubbla över hårdvara och portering. När programvaran är färdig kan tillverkarna bestämma vilka och hur många SoC:er som efterfrågad beräkningskraft kräver. Här finns många möjligheter till innovation när det gäller utformningen av en Zonal E/E­arkitekturer. ■

Inte medlem? SER är intresseföreningen för yrkessamma. Vi är kontaktskapare mellan medlemmar och intressanta företag. SER arrangerar studiebesök, föredrag och seminarier med aktuellt fokus. I medlemskapet ingår även medlemstidningen Eloch Datateknik, Elektroniktidningen och Nordisk Energi.

PCIe-kort med 10 GSa/s

■ TEST OCH MÄT

För ett år sedan lanserade tyska Spectrum Instrumentation datainsamlingskort som fångar signalerna med 6,4 GSa/s, nu uppdateras det till 10 GSa/s. Precis som hos föregångaren är antalet bitar i AD-omvandlaren 12 och kortet kan leverera data över PCIebussen med 12,8 Gbyte/s.

– Det kommer att vara vår kraftfullaste produkt de kommande åtta till tio åren skriver, skriver Sven Harnisch på Spectrum i ett email till Elektroniktidningen.

Företagets M5i-familj har fått tillökning med de två korten M5i.3350-x16 och M5i.3357x16. Den förstnämnda har en kanal medan den andra har två.

AD-omvandlarna är på 12 bitar och kan maximalt sampla med 10 GSa/s när en kanal används. För kortet med två kanaler sjunker det till 5 GSa/s när bägge de synkroniserade kanalerna används.

Bandbredden på ingången är 3 GHz.

Mer intressant är att korten kan skyffla data över PCIe-bussen (x16 Gen3) med en kontinuerlig datatakt på 12,8 Gbyte/s. I praktiken innebär det att data överförs till datorn i realtid för vidare analys eller för lagring.

Korten är utformade att hantera en mängd olika signaler där ingången går att ställa i fyra lägen från ±200 mV till ±2,5 V. Dessutom går det att lägga in en offset.

Minnet är på 2 GSampel som standard men kan uppgraderas till 8 GSampel.

Korten fungerar med Windows och Linux och kan programmeras med nästan vilket programmeringsspråk som helst, inklusive C, C++, C#, Delphi, VB.NET, J#, Python, Julia, Java, Labview och Matlab.

PER HENRICSSON per@etn.se

Peer-to-Peer för PXIe: SP Devices strömmar data direkt till grafikprocessorn

■ TEST OCH MÄT

Genom att ”koppla bort” PXI-controllern i chassit går det att skapa en tunnel i bakplanet från datainsamlingskortet till grafikkortet som processar data. Linköpingsbaserade Teledyne SP Devices säger sig vara först med lösningen, som bland annat kan användas för realtidsanalys och maskininlärning.

– Vi använder bakplanet men dataströmmen kopplas direkt mellan korten via en switch (eller flera switchar) som sitter i bakplanet. Detta gör alltså att data aldrig passerar PXIe-controller (datorn) och därmed belastas inte dess CPU eller internminne av dessa överföringar, skriver Ulrik Lindblad i ett email. Exakt vilken prestanda man får beror på vilket chassi som

används eftersom PXI-specifikationen inte säger hur många switchar det ska vara och inte heller vilken överföringskapacitet det är mellan dem.

Tekniken visades upp på försvars- och säkerhetsmässan DSEI i Japan med Teledyne SP Devices datainsamlingskort ADQ7 på 14 bitar i kombination med Radx Technologies PXIe-kort Catalyst med Nvidias grafikprocessor

Quadro T600. Chassit kommer från NI och är PXIe-1095 med företagets kontroller PXIe-8881 som kör Ubuntu Linux 20.04. Data från SP Devices kort skickas med 5 Gbyte/s till Radx Technologies kort som därefter processar den med en FFT-algoritm på 1 MSampel.

Skissen visar ett bakplan där ett antal kortplatser delar på två switchar. Dataströmmen (rödmarkerad) mellan kort två och tre lämnar aldrig switchen, det blir en peer-to-peer-förbindelse.

– I ett system som innehåller ett enskilt par av digitizers och GPU kan det ibland vara svårt att avgöra om det är ”riktig” peer-to-peer eller inte. När man däremot kopplar in många digitizer-/GPU-par samtidigt så skulle detta inte fungera bra om man inte stödjer peer-to-peer. Länkkapaciteten och/eller CPU/ RAM i PXIe-controllern skulle helt enkelt inte räcka till utan agera flaskhals i sådana system, skriver Ulrik Lindblad. PER HENRICSSON per@etn.se

En AI-svit för kretskonstruktion

■ EDA Synopsys.ai är samlingsnamnet för tre AI- och molnbaserade tjänster för elektronikkonstruktion som Synopsys presenterade på sitt användarmöte den här veckan:

• DSO.ai, designtjänsten som lanserades redan 2020 och som i dag används av flera stora kretstillverkare,

• VSO.ai för felsökning och undersökning av RTL-koden för att analysera kodtäckning.

• TSO.ai för att generera testfall och optimera testning.

Den gemensamma nämnaren är att dessa tjänster använder maskininlärningsteknik för att snabbare hitta optimala lösningar inom respektive problemområde. I och med att de är molnbaserade kommer den kunskap som byggs upp när de används bli tillgänglig för alla användare.

Kraftaggregat för medicinteknik

■ KRAFT

Japanska Cosel utökar sitt medicinska strömförsörjningsprogram med den nya UMA-serien. De första modellerna är på 30 respektive 60 W med ett inspänningsområde från 85 till 264 VAC samtidigt som de uppfyller internationella säkerhetsnormer.

UMA-serien är utvecklad för krävande medicinska applikationer inklusive så kallad Body Floating och uppfyller säkerhetskraven 2MOPP (IN/OUT) och 1MOPP (OUT/FG).

UMA30F finns med fyra enkla utspänningar: 5V/3A, 12V/2,5A, 24V/1,3A och 48V/0,65A medan UMA60F finns för fem spänningar: 5V/6A, 12V/4,5A, 15V/3,5A, 24V/2,5A och 48V/1,25A.

Utspänningen är som standard fast inställd från fabrik, men för applikationer med behov av justerbar spänning finns option ”Y” med en potentiometer för justering.

Serien har begränsning för strömrusning på ingången, överströmsskydd och överspänningsskydd. Arbetsområdet är –20 till +70 °C. Beroende på applikationens utformning och kylförhållanden kan en derating gälla.

UMA30F har måtten 50,8×21,7×76,2 mm och väger 80 g. UMA60F är bara 2,5 mm högre och väger maximalt 120 g.

PER HENRICSSON per@etn.se

Battery Testing Simulation Load/Source

Mjuk värmeledning med grafen

■ KYLNING

Soft Pad, även kallad GT70SPRO, är det senaste tillskottet i Göteborgsföretaget Smart High-Techs utbud av grafenförstärkta värmeledningsmaterial för processorer och andra komponenter med hög värmeutveckling.

Materialet är som namnet antyder mjukt och formbart och kan fås 0,2 till 0,5 mm tjockt. Värmeledningsförmågan anges till 70±5 W/mK.

– Det är viktigt att vi ständigt

Noggrann styrkrets för litiumjonbatterier

■ STRÖMFÖRSÖRJNING

L9961 är en batteristyrkrets

förbättrar vårt produktsortiment för att möta marknadens ökande krav på bättre kylningsförmåga med bibehållen mekanisk prestanda. Våra team i Sverige och Kina har återigen flyttat gränserna för vad som är tekniskt möjligt, säger Lars Almhem, vd på Smart High-Tech i ett pressmeddelande.

Materialet ska produceras både i Göteborg och hos företagets dotterbolag Ruixi i Kina.

Styr Pi med tankekraft

■ INBYGGDA SYSTEM

Ett crowdfundingprojekt släpper en plugin kallad Pi EEG som låter dig ansluta din Raspberry Pi till åtta elektroder och använda den som en EEG-maskin.

Signalerna kan läsas av i realtid. Spel, meditation, underhållning, sport – det finns redan ett antal appar på GitHUB som du kan utgå från.

Egna appar skriver du i Python. Varför inte testa att mata

in signalen i ett neuronnät och lära Pi att styra med tankekraft? Upphovsmannen till projektet, Ildar Rakhmatulin, säger sig ha lyckats styra en leksaksmus med blinkningar.

ILDAR RAKHMATULIN är till vardags forskningsassistent vid Imperial College i Storbritannien.

– Det saknades billig hårdvara för att läsa av hjärnsignaler, säger han till tidskriften Motherboard om varför han tog sig an projektet.

från ST som passar för litiumjon- och litiumpolymerbatterier upp till 25 V.

Den har en I2C-kontakt för konfigurering och kommunikation med en värddator, och kan mäta spänningen i en battericell med en noggrannhet på ±15 mV. Strömmen mäts med en felmarginal på 0,25 procent.

L9961 är tillgänglig i ett 5×5×1 mm VFQFPN-format med 32 ben. Den egna strömförbrukningen är 5 µA i standby-läge och ner till 2 µA i djupt viloläge.

– Som regel riktar sig dessutom produkter till de som är erfarna inom området.

Prislappen kommer att ligga någonstans mellan 250 och 350 dollar.

Konstruktionen i sig är öppen hårdvara.

Many systems installed – ask us more!

AI-baserat kretskortsverktyg i molnet

■ EDA

Amerikanska Cadence har släppt en AI-baserad version av sitt kretskortsverktyg Allegro för mindre och medelstora projekt. Allegro X AI körs i molnet och ska korta utvecklingstiden avsevärt enligt EDA-jätten.

Det som tidigare tog två veckor att göra manuellt ska nu gå på 75 minuter med det AI-stödda kretskortsverktyget. Till att börja med finns en spärr på två timmar för att göra place-and-route, större projekt än så äter upp för mycket beräkningsresurser varför Cadence initialt dragit gränsen där.

Verktyget använder nätlistan för att avgöra storleken på projektet.

Allegro X AI har ett nytt designflöde som baseras på nyss nämnda nätlista plus fysiska och elektriska begränsningar vilket liknar det som används vid

design av halvledarkretsar.

Resultatet blir ett kort där komponenterna är placerade och där strömmatningsplanet plus de kritiska kommunikationsplanen är routade. Vidare skapas rapporter för signalintegritet och effektintegritet.

Enligt Cadence kommer Allegro X AI inte att ersätta konstruktörerna utan är mer tänkt att som ett hjälpmedel för att utforska olika topologier.

Utvalda kunder inklusive Kioxia, Velux och Schneider använder redan kretskortsverktyget som blir allmänt tillgängligt i oktober.

PER HENRICSSON per@etn.se

EMI-tester till 30 MHz

■ TEST OCH MÄT

EMI-mottagaren EPL1000 uppfyller CISPR 16-1-1 och kan därför användas för certifierande tester. Enligt Rohde & Schwartz passar instrumentet också den som snabbt vill få en uppfattning om det föreligger EMI-problem.

EPL1000 kan användas för att mäta ledningsbundna störningar – både spänning och ström. Frekvensområdet går upp till 30 MHz vilket innebär att det går att göra tester enligt ISO-, EN-, CISPR- och FCC-standarder.

Den snabba skanningen i tidsdomänen gör det möjligt att undersöka alla frekvenser i band A och B – enligt CISPR – i ett enda svep.

Ingången har skydd för starka pulser och en automatisk avkänning förhindrar att ingångskedjan bottnar och därmed ger felaktiga resultat.

Dessutom kan instrumentet användas för tidiga tester när man vill bilda sig en uppfattning om det finns EMI-problem. Den höga noggrannheten gör att testerna bli tillförlitligare, påpekar R&S.

FÖRUTOM ATT PRODUCERA EMItester med ett pass/fail som svar kan den integrerade spektrumanalysatorn användas av den som vill ha en mer detaljerad analys av störningarna.

Som tillval går det att få en signalgenerator med tillhörande trackinggenerator

För den om vill använda instrumentet i fält går det att drivas av batterier på 12 eller 24 volt.

EPL1000 kan med fördel användas tillsammans med Elektra, Rohdes EMC-mjukvara, som bidrar till att korta testtiderna och förenklar konfigureringen. PER HENRICSSON per@etn.se

Billig enkortsdator på Risc V

■ INBYGGDA SYSTEM

Star64 är en enkortsdator från Pine64 med en 64-bitars RISC-V-processor och stöd för upp till 8 Gbyte RAM och 128 Gbyte eMMC-minne.

Processorn är en StarFive JH7110 med fyra 1,5 GHz-kärnor samt integrerad grafik och en extra 32-bitars Risc V-kärna.

STAR64 ÄR I FÖRSTA HAND tänkt som en instegsmodell för proffsoch hobbyprogrammerare som vill lära sig Risc V. Kortet har en HDMI-utgång och är välförsett med kommunikation: WiFi 6, Bluetooth 5.2, två Gigabit Ethernet-portar, 1 x USB 3.0 och

3 x USB 2.0. Dessutom finns det ben för anslutning av SPI, UART (serieport) och i2c. Det går också att ansluta ett microSD-kort ifall man behöver mer än 128 Gbyte lagring.

Pine64-butiken listar just nu bara 8 Gbyte-modellen av Star64 för 90 dollar, men det ska också gå att beställa en modell med 4 Gbyte för 70 dollar.

”Don’t miss the Microwave and Antenna Event of the Decade in Kista!”

STM32-stöd i Microsofts VS Code

■ INBYGGDA SYSTEM

ST och Microsoft har tagit fram ett tillägg till VS Code, Microsofts gratis-IDE, som gör det möjligt att programmera STM32applikationer med VS Code.

VS Code är instegsmodellen i Microsofts Visual Studio-portfölj och ska ses som ett alternativ till exempelvis ST:s STM32CubeIDE. Tillägget, STM32 VS Code Extension, är förstås också kostnadsfritt tillgängligt.

Enligt ST ska VS Code med tillägget kunna öppna projekt från både STM32CubeMX och STM32CubeIDE. Även andra nyckelfunktioner, som STM32Cube Github Repository, är åtkomliga inifrån verktyget.

VS Code kan hämtas från Microsoft och finns för Windows, Linux och MacOS. Man kan även köra VS Code direkt i webbläsaren. LENNART BONNEVIER red@etn.se

Tredje generationens Lora­transceiver

■ KOMMUNIKATION

Amerikanska Semtech har släppt en uppdaterad version av sin transceiver för Lora. Den klarar flera frekvensband och satellitkommunikation.

LR1121 blir den tredje generationen av Semtechs

Lora-transceiver.

Den fungerar i ISM-band under 1 GHz men också i 2,4 GH-bandet och för satellitkommunikation i S-bandet (2,1 GHz).

Den hanterar allt som hör till det fysiska lagret i Lorawanspecifikationen samtidigt som den kan konfigureras för proprietära protokoll.

Exempelvis har den stöd för det som kallas Long Range – Frequency Hopping Spread Spectrum (LRFHSS).

Uteffekten är upp till +22 dBm för frekvenser under 1 GHz och +11,5 dBm på 2,4 GHz-bandet.

Vidare finns stöd för kryptering enligt AES-128 plus att kretsen kan hantera parametrar som DevEUI och JoinEUI enligt specifikationen från Lora Alliance.

LR1121 kommer i en QFN32 på 5×5 mm.

PER HENRICSSON per@etn.se

Azure Cloud nu på Renesas utvecklingskort

■ INBYGGDA SYSTEM

Renesas lanserar nu stöd för Microsofts Azure RTOS och Azure Cloud till två utvecklingskort, CK-RA6M5 med en Cortex M33-baserad processor samt CK-RX65N med Renesas RXv2.

Båda korten levereras med en kommunikationsmodul, Renesas LTE Cat M1, för trådlös anslutning till molnet samt Microsofts programvara Embedded Wireless Framework.

Microsoft har också certifierat korten för Azure Cloud vilket innebär att de kan provisioneras från molnet.

I övrigt har korten en rad sensorer för bland annat fukthalt, luftkvalitet och puls, 2 Mbyte flashminne, USB- och Ethernetkontakter, debugprob, och två SPI/UART/I2C-kontakter.

Båda utvecklingskorten går att beställa omgående.

LENNART BONNEVIER red@etn.se

Runda och robusta kontaktdon från Fischer

■ FÖRBINDNING Fischer Connectors lanserar en serie robusta Ethernet- och USB-kontaktdon för besvärliga industrimiljöer. De ska tåla vibration, höga och låga temperaturer, vatten och andra typiska påfrestningar.

Ethernet-donen är gjorda för 1 Gbit/s över en tvåledarförbindelse (”Single Pair”) och kan fås i ett utförande som klarar IP68/ IP69. De ska också tåla upp till 10 000 in- och urkopplingar.

USB-donen är gjorda för USB 3.2 Gen 2, vilket innebär dataöverföring upp till 10 Gbit/s samt 900 mA ström. En variant av kontakten har separata ledare för ström och kan leverera upp till 8A.

LENNART BONNEVIER red@etn.se

Kompakt avsyning för stora ytor

■ PRODUKTION Stora kretskort till produkter i mobilnätet är en lämplig tillämpning för svenska Inspectis kompakta kamerastativ.

När kretskorten är riktigt stora, som i radiohuvuden till mobilnät, finns inte alltid utrymme för den arm som det digitala mikroskopet är upphängd i. Inspectis lösning är att ersätta den med en balk, där mikroskopet fästs, och som kan flyttas fram och tillbaka över den yta som ska avsynas samtidigt som kameran kan förflyttas i sidled.

Därmed tar kamerastativet inte mycket mer plats än den yta som ska avsynas.

De nya stativen HD-370 och HD-380 ger samma funktion som de äldre HD-170 och HD180 men utan den långa arm som håller mikroskopet och som

i princip behöver lika mycket extra område som ytan som kan avsynas. PER HENRICSSON per@etn.se

Svensk Elektronik

– tillsammans för branschens bästa

Full fart på kansliet och i branschen

Inom kort kan vi lägga en tredjedel av 2023 till handlingarna. Det känns sannerligen inte som det var länge sedan vi skålade in det nya året, med förhoppningar om en bättre värld och det där lilla extra engagemanget för att bli bättre versioner av oss själva. Efter lite värmande sol och ett påskfirande, ackompanjerat av äggletande barns glädjerop, är det nu dags att ta sig an vårens sista intensiva veckor. Som alltid har vi på Svensk Elektronik kalendariet fullt av matnyttiga seminarier, nätverksmöjligheter och kompetenshöjande insatser.

På vår hemsida håller vi er uppdaterade på det senaste men nedan listar jag några av höjdpunkterna:

• Direktivsdagen 2023 – uppdatera dig på de senaste direktiven och diskutera branschens aktuella utmaningar med kollegor.

• Cirkulära affärsmodeller – Fördjupa dig inom cirkulära affärsmodeller under detta digitala seminarium tillsammans med RISE.

• Sektionsmöte - Sektionerna ”Embedded Technology” och ”Utveckling & Konstruktion” har slagits ihop till ”Embedded R&D”. Engagera dig gärna genom att delta på sektionsmötet den 25 maj.

• Vårmöte – Detaljerna sätts i skrivande stund. Håll utkik i våra kanaler för mer information.

• NIS2-direktivet – Ett digitalt uppföljande seminarium om NIS2-direktivet tillsammans med branschorganisationen Swedsoft.

Tillsammans med Skolverket, det strategiska innovationsprogrammet Smartare elektroniksystem och andra experter, arbetar Svensk Elektronik därtill i nationella programråd för att stödja utveckling av utbildningar på gymnasial nivå inom de områden som berör vår bransch.

”Eftersomelektronikbranschenären förutsättningfördengrönaomställningen, ärdetavytterstaviktattkunnasäkratillgångenpåkompetentamedarbetareinom branschen,bådepåkortochlångsikt.”säger Stella Erlandsson, Högskolan i Halmstad tillika styrelseledamot i Svensk Elektronik.

Jag kan inte annat än hålla med. Ansökningarna för höstens gymnasieval hanteras i skrivande stund. Tänk om vi lyckas fylla, de för oss relevanta utbildningarna, med kunskapstörstande elever som vill vara med och bidra till en grönare morgondag. Vindarna har vänt utomhus, förhoppnings även kring gymnasievalen.

Stefan Jakab, generalsekreterare

Ta chansen att locka morgondagens kompetens!

I samarbete med Framtidsvalet arbetar vi för att säkerställa branschens långsiktiga kompetensbehov. Därför hoppas vi att just du vill träffa studie- och yrkesvägledare från hela landet för att berätta mer om karriärmöjligheterna inom elektronikindustrin.

Är du intresserad av att medverka som föreläsare på våra fysiska seminarier? Scanna koden och fyll i ansökan!

KALENDARIUM

27 april

Direktivsdagen 2023

12 maj

Cirkulära affärsmodeller

16 maj

Evertiq Expo, Malmö

25 maj

Sektionsmöte

14 juni

Vårmöte Svensk Elektronik

8 september

NIS2-direktivet

12 oktober Stora elektronikdagen med Summit, Stockholm

29 november

Höstmöte Svensk Elektronik

svenskelektronik.se/ kalendarium

Tillsammans skapar vi branschens framtid! Ditt företag är väl med? Ett medlemskap i Svensk Elektronik stärker dig och ditt företag. www.svenskelektronik.se info@svenskelektronik.se

Test and measurement EVENT CALENDAR 2023 SPRING

APRIL

► Webinar – Scope days

► Exhibition – Elektronikmässan (Göteborg)

► Seminars – Nordic EMC Seminar Tour (Stockholm, Göteborg)

MAY

► Course – RF Measurements - a course in applied spectrum and network analysis (Stockholm/KTH)

► Seminar - Automotive Tech Day (Göteborg)

► Exhibition – Evertiq (Malmö)

► Seminar – 5G Stockholm and beyond (Stockholm, Lund)

JUNE

► Seminar – Calibration (Stockholm)