Elektroniktidningen maj 2023

EU blir först med reglering av AI. Nuvarande förslag är för statiskt, enligt kritiker. /12–13

CLASSIC: Ska lyfta svensk halvledardesign

/4–5

Kan EU tämja AI?

DRÖNARE: Systemen som ska skydda oss

/14–17

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:

”EU politicians trying to keep an unruly robot under control”. bild: Midjourney

6

Förenklad fjärrkontroll säkrade finalbiljetten En lättanvänd fjärrkontroll till TV:n blev UF-företaget Full Koll UF:s biljett till riksfinalen i Ung Företagsamhet 2023.

22

Pek för alla ytor

Norska Touchnetix peklösning fungerar för de flesta typer av material, som plast, läder och trä. Företaget har nyligen fått den certifierad för fordonstillämpningar.

8

Handfast handbok om cybersäkerhet För att förenkla utvecklingsarbetet – och bistå alla andra som arbetar med uppkopplade IoT-produkter – finns det nu en handbok som underlättar uppgiften.

10

Varför Infineon föll för svensk AI Vi pratade med Stockholmsbolaget Imagimob, expert på AI i batteridrivna tillämpningar. Veckan efter blev de köpta av halvledarjätten Infineon.

18

Därför går kodutveckling tio gånger snabbare nu Här är historien bakom AI-assistenterna som fungerar som raketmotorer på programmerare. Professor Miroslaw Staron både använder dem och forskar på dem.

24

EXPERT: Ett Ethernet som kan passa tider Framtidens fordon skulle kunna dela upp sin datorkraft i zoner som realtidskommunicerar via Ethernet. Toshiba har testat. Goran Filimonovic berättar hur det gick.

26

EXPERT: Vibrationsanalys är lönsamt Ett av de viktigaste verktygen som kan ge data för prediktiva underhållsprogram är vibrationsanalys, skriver Cliff Ortmeyer på Farnell. 28

EXPERT: Integrerade drivare gör 80 Plus Titan möjligt 80 Plus är en frivillig standard med sex nivåer för att ta itu med frågan om prestanda över hela arbetsområdet. Titan är den högsta, skriver Yong Ang på Onsemi.

ClassIC ska lyfta svensk

Trots att det sedan lång tid tillbaka designas avancerade asicar i Sverige har kretskonstruktion fört en undanskymd tillvaro på landets universitet och högskolor. Stiftelsen för strategisk forskning (SSF) satsar 60 miljoner kronor under sex år för att ändra på det, pengar som delas mellan Chalmers och Lund.

ClassIC

Chalmers-Lund Advanced Semiconductor System Design Center (ClassIC) är en gemensam satsning mellan Chalmers tekniska högskola, Lunds universitet, Acconeer, Axis, Codasip, Ericsson, Saab och Qamcom med stöd av Globalfoundries, ST Microelectronics och Cadence. Pengarna kommer från SSF som satsar 60 miljoner kronor under sex år.

SSF

har skapat den här utlysningen för att det finns ett behov i svensk industri att höja kompetensen inom avancerad halvledardesign, säger Christian Fager vid Chalmers, som leder det nya centrumet tillsammans med Joachim Rodrigues vid Lunds universitet.

Till vardags är Christian Fager professor och avdelningschef vid Mikrovågselektronik, institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, Chalmers.

Han är snabb med att påpeka att det handlar om elektroniksystemdesign, inte utveckling av halvledarprocesser.

CENTRUMET HAR DÖPTS till ClassIC, Chalmers-Lund Centrum för Avancerad Halvledarsystemdesign och startar officiellt den 1 juni. Målen, som SSF formulerat dem, är att ”Sverige ska bli ett av de främsta länderna inom halvledardesign, att bygga svensk kompetens inom området och att öka Sveriges medverkan i EU:s storsatsning Chips Act.”

60 miljoner kan låta som mycket pengar men utslaget på

sex år räcker det inte till mer än ett dussin doktorander och postdocs på de två orterna. Även om svensk industri stöttat ansökan – bland annat har Ericsson, Saab och Axis uttalat stöd – finns inga krav från SSF på att de ska skjuta till pengar. Deras engagemang kommer istället att visa sig på andra sätt.

– Svensk industri är beroende av chip med världsledande prestanda för att göra konkurrenskraftiga produkter på den globala marknaden. Chipen måste designas för applikationen i fråga, säger Christian Fager och fortsätter:

– Det är också ett säkerhetstänk, man blir utlämnad till

andra aktörer om man inte vet vad som sitter på chipen man använder.

ERICSSON ÄR ETT paradexempel på det. Företaget har över tusen asickonstruktörer, de flesta i Sverige, som tar fram minst en ny krets per år. Dagens vassaste har över nio miljarder transistorer och tillverkas i en 5 nm-process. Under utveckling är kretsar på 4 nm och 3 nm.

– Det vi är väldigt duktiga på i Sverige är att vara kreativa, Sverige rankas högt på patentansökningar. Det vi kan göra här är att satsa på kompetensutveckling, att satsa på hjärnorna. Då får vi väldigt mycket tillbaka på pengarna, säger Joachim Rodrigues som är avdelningschef för Integrerade Elektroniksystem vid institutionen för elektro- och informationsteknik vid Lunds Tekniska Högskola på Lunds universitet.

Chalmers och Lund kompletterar varandra väl när det gäller kretskonstruktion, där Göteborg har en lång tradition inom högfrekvenskretsar i material som galliumnitrid och indiumfosfid,

halvledardesign

men även stark forskning inom datorarkitekturer. Närheten till Ericsson och Saab med utveckling av radar och mikrovågslänkar har styrt inriktningen medan Lund sysslat med bland annat AD- och DA-omvandlare liksom minnen och andra implementeringar för CMOS-processer med koppling till trådlös kommunikation och maskininlärning. Även det med koppling till Ericsson. Längre tillbaka i tiden för mobiltelefoner men numera för basstationer.

– Det är ett multidisciplinärt centrum så vi vill utbilda chipdesigners som får lite bredare syn på chipen, säger Christian Fager.

TANKEN ÄR ATT SYSTEMEN ska bli bättre när konstruktörerna förstår sammanhanget som chipen designas för. Det gäller oberoende av om man kommer från analogsidan med millimeter-

vågssystem eller från digitalsidan med CMOS.

Ett annat ingångsvärde är att Moores lag tappat fart, en ny processgeneration ger inte automatiskt dubbelt så många transistorer som är snabbare och drar mindre ström. Dessutom har priserna ökat närmast exponentiellt för varje ny processgeneration vilket lett till att det krävs enorma volymer för att ha råd med utvecklingskostnaden.

Det har därför växt fram parallella spår, ofta kalla Morethan-Moore som syftar till att ge samma förbättringar som Moores lag men på andra sätt. Chiplets där man blandar okapslade chip från olika processer är en väg framåt även om det hittills varit förenat med stora kostnader.

– Det är sånt som skapar kreativitet, när vi har brist på något. Kan vi göra något bättre

i vårt designflöde genom att behovsanpassa är det en möjlighet, säger Joachim Rodrigues.

– Sen går det att suga ut mycket mer av teknik som redan finns om man tänker lite mer multidisciplinärt, säger Christian Fager.

FÖRUTOM ATT DET kan bli uppgifter för doktoranderna ska centrumet öka intresset hos studenterna så att fler väljer designkurserna och sedan kan jobba med kretskonstruktion när de är klara.

– Alla bolag får ett problem om vi inte kan försörja dem med kompetens, risken är att om inget händer så flyttar jobben.

Ytterligare en uppgift blir att engagera sig i de EU-program som öppnas upp genom EU:s Chips Act. Det handlar både om nationella och internationella projekt.

– När vi söker europeiska projekt i Chips Joint Undertaking behövs stöd av svenskt näringsliv. Nu när vi har avtal blir det mycket enklare och vi kan diskutera på en annan nivå med dem, säger Joachim Rodrigues.

Detsamma gäller för halvledarprocesser där universiteten exempelvis är med i Globalfoundries universitetsprogram men nu har större chans att få tillgång till andra tekniker när företagen är med i centrumet.

– Det har ett stort värde bara att vi är tillsammans, det kommer att generera andra intäkter som är större på sikt. Även internt är det en viktig pusselbit för att lyfta vikten av elektronikområdet och elektronikdesign på universiteten, säger Christian Fager.

PER HENRICSSON per@etn.se

Full Koll UF

Oscar Enghag – vd, marknad och sälj. Richard Appelberg – ergonomi och design. Hugo Frisk – elektronik. Oscar Ishii – programmering. Otto Hägg – administration och ekonomi.

Alla går tredje året på Teknikprogrammet med inriktning mot teknikvetenskap på Stockholm Science and Innovation School (SSIS) i Kista.

Förenklad fjärrkontroll säkrade finalbiljetten

En lättanvänd fjärrkontroll till TV:n blev UF-företaget Full Koll UF:s biljett till riksfinalen i Ung Företagsamhet 2023. Full Koll UF korades till Årets UFföretag i Stockholm och i riksfinalen på Älvsjömässan 23–24 maj tävlar man med ett trettiotal andra distriktsmästare om att bli Årets UF-företag i Sverige.

– Såvitt vi vet är vi det enda UF-företaget i år som har tagit fram en egen elektronikprodukt, berättar Hugo Frisk som är teamets elektronikspecialist.

Och fjärrkontrollen är verkligen egen, från det egendesignade kretskortet där komponenterna löds på plats för hand till det 3D-printade skalet med stora och tydliga knappar.

Idén föddes när en äldre släkting till Hugo Frisk drabbades av stroke för ungefär ett år sedan. Efteråt hade han problem att hantera sina normala fjärrkontroller.

– Det är inte så konstigt, säger Hugo Frisk, med tanke på hur många – och små! – knappar de båda fjärrkontrollerna hade. Vår fjärrkontroll har 20 knappar och ersätter båda de han har haft tidigare.

Arbetet inleddes mitt i den värsta kretsbristen under 2022, vilket var en extra utmaning; Hugo Frisk kollade ständigt Mousers sajt på jakt efter de komponenter som behövdes.

– Det gick knappt att hitta en MCU, men plötsligt en dag fanns det 100 ex av en så jag köpte 50 direkt. Nästa dag var de slut igen.

PÅ SÅ SÄTT kom fjärrkontrollen att byggas på en 8-bitars ATtiny1604 från Microchip som körs i 16 MHz. En fjärrkontroll till TV:n behöver egentligen inte särskilt mycket processorkraft, men det var ändå knappt att den här processorn klarade av att leverera.

– Helst hade jag velat sänka klockfrekvensen för att få bättre batteritid, säger Hugo Frisk, men då hann den inte med att spela in signalerna när vi skulle programmera den. Varje fjärrkontroll 3D-printas för sig och materialet, PLA-plast, är baserat på majsstärkelse och sålunda nedbrytningsbart när det en dag blir dags för återvinning.

– Vi använde skolans 3D-skrivare till att börja med, men tyckte att vi fick bättre resultat med en egen skrivare som vi har full kontroll över, säger Richard Appelberg som har ansvarat för design och produktion. Med tanke på att den primära målgruppen är äldre personer har man lagt en hel del arbete på designen. De stora knapparna är nämnda, men hela fjärrkontrollen är rejäl och greppvänlig även för händer där finmotoriken inte är vad den har varit. Priset är 1500 kronor och då levereras fjärrkontrollen med installationshjälp – någon från Full Koll UF kommer hem till köparen och hjälper till att programmera den för de apparater som finns i just det hushållet. Ett års garantiservice ingår också.

Hittills har man sålt fem fjärrkontroller, säger Hugo Frisk, och nya beställningar fortsätter droppa in.

Ett UF-företag måste enligt reglerna upplösas när skolåret är slut, men Full Koll UF planerar att bilda ett aktiebolag och driva verksamheten vidare i någon form – exakt hur det kommer se ut hänger i hög grad på hur många av de fem medgrundarna som har möjlighet att fortsätta.

Handfast handbok om cybersäkerhet

Cybersäkra IoT-produkter kan låta som en självklarhet men det finns alltför många exempel på motsatsen. För att förenkla utvecklingsarbetet – och bistå alla andra som arbetar med uppkopplade IoT-produkter – finns det nu en handbok som underlättar uppgiften.

Efter framgångarna med Elektronikhandboken

– som ska få allt från konstruktörer till de som tillverkar elektronik att förstå varandra – kommer nu en handbok om cybersäkerhet för IoT-produkter.

– Den första handboken, Smartare Elektronikhandboken, har laddats ned över 2300 gånger och vi håller kurser om den. Den här framgången gjorde att vi såg behovet i branschen av enkla hjälpmedel, i kombination med den enormt ökande hotbild som vi ser i vår omvärld. Vi har alla gamla hackare men också nationella hot, sade Maria Månsson i samband med att handboken lanserades på branschmässan i Göteborg i mars.

Hon har varit djupt involverad i framtagandet av bägge böckerna även om huvudförfattare till den senare varit John Lindström på konsultbolaget Dielcon i Luleå.

Den nya handboken om cybersäkra IoT-produkter har tagits fram av innovationsprogrammet Smartare elektronik-

system tillsammans med ett annat av Vinnovas innovationsprogram, IoT Sweden, liksom branschföreningen Svensk Elektronik.

MÅLET MED HANDBOKEN är att ge handfasta råd, checklistor, standarder och metoder som kan hjälpa elektronik- och mjukvaruutvecklare men också produktägare, beställare, med flera.

– Jag uppskattar boken som ett inspel för såna som inte är invigda i problemen. Men även om du kan mycket får du ut mycket av boken, sade Magnus Almgren i samband med lanseringen.

Han är docent på Chalmers och ordnar kurser i cybersäkerhet.

Handboken täcker hela kedjan från idéstadium till slutfasen när produkten ska skrotas.

I tio kapitel avhandlas bland annat hotbilder och hur man tänker när det är dags för att dra igång ett nytt utvecklingsprojekt men också hur man underhåller cybersäkerheten under produk-

tens hela livslängd. Plus hur man skrotar den utan att det läcker hemligheter.

På slutet finns dessutom ett antal konkreta användarfall för produkter i hemmet, i industrin, för marina tillämpningar, för produkter som omfattas av offentlig upphandling och för kritisk infrastruktur.

För den som vill lära sig mer avslutas handboken med lästips.

– På samma sätt som det borde vara självklart att när man låser dörren när man går hemifrån tillverkar man inte sina egna nycklar och lås, utan använder det som finns. Det är samma med cybersäkerhet. När man kopplar upp en massa prylar och använder dem, då finns det verktyg och lösningar som tas fram och vi borde tänka på att använda dem varje dag, sade Eva Fogelström med ansvar för cybersäkerhet på Ericsson Research.

– Jag håller med om att alla behöver veta lite men det är också viktigt att man inte försöker lösa

allt själv. Det gäller att veta när man ska gå till experter. Är det lite svårare så ta in en expert i projektet, sade Magnus Almgren.

Boken är på 82 sidor i A4 format och går att få både i en tryckt version men också att ladda ner den från bland annat Svensk Elektroniks hemsida. Branschföreningen har tagit på sig att förvalta den på samma sätt som med den tidigare handboken vilket innebär att vi kan förvänta oss uppdaterade upplagor.

Tilläggas kan att bägge handböckerna håller på att översättas till engelska, ett arbete som är tänkt att bli klart under året.

Och troligen blir det också kurser, precis som för den första handboken.

PER HENRICSSON per@etn.se Handböckerna kan laddas ner här

Elsäkerhetsverket har släppt rapporten om laddboxar

Ingen har väl missat turerna kring den norska laddboxen Easee som fick försäljningsförbud av Elsäkerhetsverket men som överklagat beslutet. Nu finns rapporten från granskningen av sex populära laddboxar för elbilar.

– Vi började planera inför marknadskontrollen för över ett år sedan då vi märkte att elbilsförsäljningen ökade kraftigt. Det kändes logiskt för oss att titta på laddboxar eftersom vi inte gjort någon marknadskontroll tidigare och samtidigt rekommenderar att elbilsägare ska använda laddbox istället för vanligt eluttag, säger Joel Lee Antman, inspektör, i en text på Elsäkerhetsverkets hemsida.

Han påpekar att många av de aktörer som säljer laddboxar har begränsad erfarenhet av elektriska produkter vilket också låg till grund för beslutet att göra kontrollen.

De testade boxarna är:

Garo: GLBDCM-T222WO

Charge amps: Halo

Ctek: Chargestorm Connected 2, 3001

Wallbox: Pulsar plus

Easee: Home Zaptec: Go

Elsäkerhetsverket har inget eget testlabb utan har anlitat ett externt provhus som bland annat tittade på hur boxarna tål vatten och fukt. Dessutom kontrollerades bruksanvisning och säkerhetsinformation, samt hur laddboxen var jordad och skyddad mot elchock. Vidare kontrollerades isolation, spänningshållfasthet och kryp- och luftmotstånd.

Alla boxar hade brister vad gäller märkning och dokumentation.

– Det är producenternas ansvar att alla produkter har en korrekt märkning. Samtidigt rör det här

sig om en ny produkt och nya standarder som specificerar olika märkningskrav, därför är det inte helt oväntat att tillverkarna kan missa saker. Nästan alla de saker som vi påtalade tog tillverkarna till sig och åtgärdade utan att vi behövde fatta något tvingande beslut. Så när det gäller den delen har vi haft en bra process med tillverkarna. Men de påvisade bristerna tyder på att många tillverkare prioriterar att snabbt få ut produkter på marknaden framför att säkerställa att produkten har rätt märkning och dokumentation.

Laddboxen från Easee fick dessutom försäljningsförbud eftersom den saknade teknisk dokumentation plus att Elsäkerhetsverket ansåg att det fanns säkerhetsmässiga brister vad gäller jordfelsbrytare.

Företaget har överklagat beslutet men det kommer att ta tid innan ett avgörande faller.

– Det uppstår många missförstånd när det gäller regelverket kring standarder och vi har haft en del diskussioner med tillverkarna om tolkningen av de standarder som finns att följa. Vissa av tillverkarna menar att de standarder som finns inte har följt med den tekniska utvecklingen. Det vi säger är att standarder är en hjälp för dem att få en produkt att uppfylla kraven, men det är inget absolut krav att man ska ha en så kallad harmoniserad standard. Om man inte följer standard så har man möjlighet att på annat sätt visa att produkten är lika säker som om man hade följt standard, säger Joel Lee Antman. PH

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

Därför nappade Infineon på svensk mikro-AI

Tyska halvledarjätten

Infineon köpte i maj det lilla svenska mjukvarubolaget

Imagimob för en hemlig summa pengar. Elektroniktidningen råkade träffa företaget veckan innan köpet blev offentligt.

Efter att har rått sig själva i tio år jobbar nu ett dussin mjukvaruingenjörer i Stockholm för Infineon. Den gemensamma nämnaren mellan bolagen är artificiell intelligens. Närmare bestämt AI på snål hårdvara.

Vi var nyfikna på Imagimob för att det är en svensk nestor inom ett område, AI, som växer explosionsartat just nu.

Visserligen är AI-strålkastarljuset idag helt fokuserat på stora språkmodeller. Det är en sorts AI som är så beräkningstung att den måste köras i molnet, möjligen i bantad form på dyrare pc-grafikkort.

Men det finns helt andra viktklasser av AI som också fungerar bra. De snurrar på en miljon gånger klenare hårdvara i cpu:n i styrkretsar med milliwattförbrukning och batteritider på månader med knappceller som enda drivkälla.

Möjligen hamnar Imagimobs kod i en Raspberry Pi, om det redan finns en sådan på plats. Men det är overkill. Normalt körs koden i systemkretsar, SoC:ar. Syntiant, Synaptics, ST och TI är några tillverkare vid sidan av Infineon. I princip alla styrkretstillverkare finns på den

här marknaden sedan ett par år.

Området kallas Tiny Machine Learning. Infineon har hårdvara och Imagimob har utvecklingsverktyg som genererar C-kod som implementerar AI-algoritmer.

Tiny ML är den form av IoT som kallas edge, eftersom den utför analysen på plats och inte bara rapporterar hem sensordata.

Tiny ML är inte en standard, utan bara en beteckning på just ”AI på minimal hårdvara”. Det finns en organisation med samma namn, vars svenska avdelning för övrigt Imagimob är ordförande för.

Att ett Infineonköp hängde i luften var inget vi fick veta när vi träffades. Däremot insisterade Imagimobs representant Sam Al-Attiyah på att ett litet bolag i Stockholm med bara ett dussin anställda hade världsrykte inom Tiny ML.

– Maskininlärning är en svart låda och det finns mycket osäkerhet. Men varje kund som sätter en produkt på marknaden är ett bevis för att vi har något som fungerar.

Köpet får väl anses vara det slutgiltiga beviset.

Imagimobs produkt är kompilatorer som genererar kod för de olika plattformarna. Företagets kod snurrar bland annat i en armbandsklocka med falldetektor, från svenska Bellpal.

– Det är en snygg klocka som farfar kan tänkas vilja bära i vilket fall som helst. Samtidigt rapporterar den fall och skador.

En annan tillämpning är hörlurar med geststyrning. Ytterligare en är en smart varningsväst för chaufförer – den lyser bland annat upp när hen lämnar fordonet.

Sensordata kan vara vad som helst – acceleration, radar, varvtal, spänning, temperatur.

Ljud har på sistone blivit en av Imagimobs specialiteter. Just nu utvecklas detektorer för bland annat barnskrik och pistolskott.

Ljud har en pedagogisk fördel i att kunden intuitivt kan förstå att informationen finns där

– Det vackra med audio är att det är begripligt. Folk hör vad som pågår. De behöver inte förstå maskininlärning – kan jag höra så kan systemet göra det.

– Nuförtiden finns dessutom mikrofoner i många apparater.

Imagimob kan imponerande nog i ett annat projekt till och med ”höra” att en svetsfog blir bra, i störande bakgrundsljud från verkstaden.

Ytterligare ett projekt är att övervaka äldre som vistas i sitt eget hem – enbart med hjälp av ljud. Som alltså analyseras på plats, vilket ger integritetsfördelen att det endast är klassificeringen som rapporteras – diskar, spolar vatten, sover, dammsuger, tittar på teve, går på toaletten. AI kan hålla utkik efter avvikelser från det normala.

– Kanske hostar farfar ovanligt mycket – då kan man se till han får prata med någon. På det här viset går det att leva ett normalt liv i hemmet, och inte uppleva sig som en börda, som vissa tänker.

Teven är för övrigt en intressant utmaning. Det är en störande bakgrund varifrån det kan komma precis vilka ljud som helst – såväl diskljud som barnskrik och pistolskott.

Enligt Sam Al-Attiyah låter högtalare annorlunda och kan särskiljas.

Vilket leder till ytterligare en komplikation: när produkterna demonstreras kommer ljudet nödvändigtvis ur högtalare. Lösningen är en extra AI-träningsrunda enbart för användning i demonstrationer.

Även röststyrning är analys av ljud och ett spännande delområde som växer. Liksom prediktivt underhåll.

Kunder finns inom fordon, tillverkning, hälso- och sjukvård och livsstil.

Vi träffar Imagimob på en Amazonkonferens. Definitionen av Tiny ML är att algoritmerna körs i systemen på plats, inte i ett moln.

Men träningen av systemet kan fortfarande ske i moln. Och rapportering och sjösättning kan administreras via moln.

Elektroniktidningen: Kan stora språkmodeller bli intressanta för Tiny ML?

– Det är klart att vi tittar på det. Som det ser ut nu är det omöjligt att använda. Det kräver tusentals, miljoner gånger mer kapacitet Det finns möjligen en annan ingång: träningsdata. Intelligensen i stora språkmodeller kanske kan användas för att förenkla etikettering av träningsdata. Framtiden för Tiny ML ser ljus ut, tror Sam Al-Attiyah.

– Det finns allt fler produkter där ute som innehåller sensorer.

– AI är något som reducerar kostnader och förbättrar produkternas egenskaper. Vi tror att tekniken kommer att anammas i stor omfattning. Marknaden är fortfarande inte mogen.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

ROBUSTA KONTAKTER

FÖR ENERGIHANTERING

ODU-kontakter för alla utmaningar

Pålitliga kontakter för batterier och andra energitillämpningar

Lågt stabilt kontaktmotstånd

Högspännings- och högströmsversioner

Lång livslängd

Kan levereras med kabelmontering

EU i täten med AI-reglering

EU planerar att först i världen införa en heltäckande reglering för användning av Artificiell intelligens.

Lagstiftningen kallas AI Act och det slutliga beslutet väntas komma under hösten 2023. Målet är att den nya lagstiftningen sedan ska träda i kraft i samtliga 27 EU-länder 2026.

Susanne Stenberg och Håkan Burden på statliga forskningsinstitutet Rise har analyserat förslaget till AI Act och skrivit ett antal lättlästa artiklar om AI Act och vad förslaget innebär om det blir gällande lagstiftning.

Susanne Stenberg är rättslig expert inom ny teknik och Håkan Burden är senior forskare inom AI- och IT-system. De leder institutets arbete kring EU:s reglering av digitalisering och AI-system.

Det förslag som nu ligger på bordet stöds av EU Kommissionen och EU:s Ministerråd (EU-ländernas regeringar). Det som återstår är Europaparlamentets behandling av förslaget och sedan ett slutligt beslut av EU:s Ministerråd. Förberedelsearbetet för denna lagstiftning startade 2018 och förslaget till reglering kom 2021.

Rise sprider nu information och är beredd att bli partner med företag och myndigheter som behöver hjälp för att anpassa sig till den kommande regleringen.

– Många till synes enkla algoritmer ser ut att bli klassade som AI-system i den nya EU-lagstiftningen. Alla organisationer som utvecklar datadrivna tjänster behöver därför undersöka hur de nya reglerna slår och ha förmåga att avgöra om och i så fall hur de ska CE-märka sina system, säger Susanne Stenberg

– Produkter som du sitter och designskissar på idag kommer ut på marknaden när AI-regleringen har trätt i kraft. Mycket mer än vad man tror kommer då att klassas som högrisksystem. Det handlar inte längre om vad du som tillverkare tycker är ett AI-system, det är vatten värt, utan vad som gäller är vad

förordningen definierar som högrisksystem och AI-teknologier, säger Håkan Burden.

AI Act sorterar AI-system i tre kategorier: låg risk, hög risk och de som ska förbjudas. I kategorin låg risk finns bland annat chatbottar. System som ska förbjudas inkluderar de som tillämpar subliminala teknologier för att undermedvetet påverka individer. Men även de som utnyttjar svaga grupper med risk för deras hälsa, alternativt egendom, eller används av offentliga aktörer för social rankning samt system som använder biometri i realtid för brottsbekämpning på offentliga platser kommer att förbjudas, enligt AI Act.

AI-system i kategorin hög risk berör säkerheten i vissa fysiska produkter men utpekade tjänster och verksamheter som är viktiga för medborgarna kan ingå. Förslaget listar bland annat tjänster som erbjuder utbildningsplatser, utlyser anställningar och tjänster som ger medborgarna tillgång till offentligt stöd och bidrag. Även system som beräknar kreditvärdighet och system som kan användas för att prioritera

insatser vid brand eller olyckor, kan vara högrisksystem.

SMARTA TJÄNSTER inom vital infrastruktur som vägtrafik, energi och vattenförsörjning föreslås också utgöra en hög risk. Förslaget kan därmed gälla den digitala infrastruktur som är en del av effektivare transporter, en fungerande energimarknad och i förlängningen även klimatomställningen.

För produkter finns tre villkor som ska uppfyllas för att ett AIsystem ska anses som hög risk: det ska vara en del av produktens säkerhetssystem, krävas certifikat från tredje part när produkten CE-märks samt att produkten ska tillhöra en specifik kategori av produkter som innehåller bland annat maskiner: radioutrustning, medicinsk utrustning och linbanor.

I dagsläget är AI-system i fordon, skogsmaskiner eller fartyg, med tillhörande utrustning, undantagna från AI Act. Men EU:s mål är att även dessa produktområden ska omfattas av AI-regler i framtiden. Idag finns ett gällande Maskindirektiv som reglerar maskiner av olika slag och hur de ska CE-märkas.

Omöjligt kontrollera intelligenta industriprodukter

Principer och mekanismer för varureglering fungerar inte längre när vi får alltmer digital intelligens i industriprodukterna. Egenskaperna kan uppgraderas löpande med avancerad programvara som Artificiell intelligens under en produkts livscykel och därmed ändra väsentliga egenskaper. Viktiga regulativa skyddshänsyn som produktsäkerhet, personlig integritet eller cybersäkerhet kan därmed förändras utan kontroll.

Befintliga regleringsmetodiker för gränsöverskridande handel baseras på en reglering av produkter som har statiska egenskaper. Normalt sett testas och certifieras produkter en gång

före lansering på marknaden. De kontrolleras i ett senare skede genom myndigheternas marknadskontroll, skriver statliga Kommerskollegium i rapporten Innovation, AI, Technical Regulation and Trade som nyligen publicerats.

Den statliga myndigheten för utrikeshandel och handelspolitik, varnar nu EU, USA, Kina och världshandelsorganisationen WTO för denna utveckling.

– Nya metoder behövs för att kunna följa upp och kontrollera egenskaperna hos produkter med inbyggd digital teknik under hela sin livslängd, säger Heidi Lund, ämnesråd och expert inom tekniska handelshinder och internationellt regu-

lativt samarbete vid Kommerskollegium, huvudförfattare till rapporten.

MYNDIGHETENS UPPFATTNING är att ökad användning av digital intelligens i industriprodukter, som AI, kopplat med cybersårbarheter och ökad risk med cybersäkerhetshot, kräver en omprövning av den regleringsteknik som ska användas för industrivaror. Industrivaror svarar för en mycket stor del av världshandeln.

Heidi Lund har nyligen presenterat rapporten för EU Kommissionens handelsexperter på Generaldirektoratet för handel (DG Trade) och hon ska i juni presentera

slutsatserna för världshandelsorganisationens (WTO) grupp för tekniska handelshinder (TBT-Kommitten – Committe for Technical Barriers). Den har presenterats för experter från bland annat USA och Kina och för den globala standardiseringsorganisationen ISO.

I HELA VÄRLDEN pågår diskussioner om att införa reglering av AI där EU ligger i täten. Heidi Lund har därför också tittat på den reglering som EU planerar införa. – EU vill reglera AI. Min uppfattning är att man ger sken av att kontroll kan uppnås genom en horisontell reglering av AI. De försöker uppnå detta genom att använda sig av en traditionell regleringsmodell där man ska

Detta direktiv ska ersättas av en Maskinförordning och då kan samma produkt behöva CE-märkas både för att det är en maskin och för att dess säkerhetsfunktioner realiseras av AI-system. Det innebär att CE-märkningen i framtiden kommer att omfatta både de fysiska delarna och de digitala komponenterna av vissa produkter.

En viktig faktor i AI Act är att

säkerställa att ett AI-system är säkert vid marknadstillträde. I praktiken är risker med AI kopplat till användarfall (use cases) och aktualiseras olika till olika användare och konsumenter vilket jag ser kan försvåra att nå fram med horisontell lagstiftning. Till detta tillkommer ännu att de horisontella reglerna måste samspela med sektorslagstiftning och beakta osäkerhet kopplat till cyberhotet.

– Min uppfattning (som baseras på ett brett samråd med företag och experter) är att EU behöver ta ett omtag kring digital reglering, också för att kunna klara tillsyn och kontroll under industriprodukternas hela livslängd. Det är ingen idé att ta fram digitala varuregler om det inte går att tyda att de faktiskt leder till säker AI eller höjd cybersäkerhet och som dessutom

de data som används i högrisk AI ska hålla hög datakvalitet. Leverantören är skyldig att tillse detta. Leverantören är också ansvarig för att dokument upprättas som verifierar hur hög datakvalitet uppnås. Högrisk AIsystem ska efter certifieringen, men innan det släpps på marknaden, registreras i EU:s databas, som ska vara öppen, så att medborgarna kan se vilka högrisk-

kan verifierbart följas upp och kontrolleras av tillsynsmyndigheter, säger Heidi Lund.

KOMMERSKOLLEGIUMS RAPPORT

baseras på omfattande diskussioner med lastbilstillverkarna Scania, AB Volvo och Einride, två medicintekniska företag (Electa och Dedalus Global) samt Apple och Google.

Erik Dahlberg och Ulrik Janusson på Scania ger sina argument för en ny regleringsmodell.

– Fordonsmarknaden är traditionellt starkt reglerad. Tack vare digitaliseringen kan fordonen få nya och bättre egenskaper under hela sin livslängd. Idag är ledtiden för att uppgradera programvara i fordonen upp till ett år, drivet av godkännandeprocessen. Denna ledtid måste i framtiden ner till en per månad eller en per dag. Regleringen och

system som finns på marknaden. Om en verksamhet inte uppfyller kraven på datahanteringen utgår böter på 30 miljoner euro eller sex procent av den globala omsättningen. För andra brister gäller lägre bötesbelopp.

ALLA SYSTEM som lanseras efter det att förslaget blivit lag omfattas av reglerna och det gäller även existerande system som

kontrollen behöver utformas så att detta är möjligt och tillåtet, säger Erik Dahlberg på Scania.

– Scania och fordonsindustrin behöver en god och robust kontroll över alla fordon på marknaden. Det är viktigt och värdefullt för oss, säger Ulrik Janusson.

Scania ser för egen del inga problem att följa EU:s planerade AI-reglering.

– De regler för riskhantering som finns i AI-regleringen kan bli problem för små och medelstora företag att klara, säger Erik Dahlberg.

SCANIA VILL HA ett globalt harmoniserat regelverk för AI. Det är vad hela världen önskar. Men EU, USA och Kina har olika angreppssätt på detta område idag,

uppgraderas substantiellt. Det kommer inte att finnas någon tillsyn på förhand. All tillsyn sker när produkterna väl är ute på marknaden. Leverantören behöver veta vad de gör. Det är klart att EU arbetar för att unionens regleringsmodell för AI också ska få spridning i andra delar av världen.

GÖTE ANDERSSON gote@etn.se

säger Erik Dahlberg. Elektroniktidningen har pratat med statliga Rise om Kommerskollegiums rapport. – Min bedömning är att Kommerskollegium har rätt om behovet av en ny regleringsmodell, säger Joakim Eriksson, enhetschef, uppkopplad intelligens på Rise.

– Det är klart att i framtiden räcker det inte med att testa en produkt och få den godkänd. Det är också svårt att testa en mjukvarubaserad produkt efter varje uppgradering. Det är heller inte rimligt att certifiera en produkt på nytt varannan månad, säger Joakim Eriksson.

Vill skydda oss mot drönare

Enkla drönare för den kommersiella marknaden kan användas som brottsverktyg eller för terrordåd. Svenska Skysense har utvecklat utrustningar för att spåra dem, främst med inriktning på den civila marknaden. Just nu installeras ett drönarskydd för Djursholm norr om Stockholm.

– Drönare har blivit ett verktyg som brottslingar och terrorister fått upp ögonen för. Våra system används idag både för att skydda offentliga fastigheter och hem som ägs av företagsledare och andra familjer som riskerar att utsättas för utpressning eller kidnappning, säger Robby de Candido.

Han grundade Skysense tillsammans med teknikchefen Magnus Lundmark år 2015. Båda har en bakgrund från Ericsson. I höstas kunde företaget leverera sina första enheter som nu finns installerade hos några högprofilerade kunder.

De flesta är sekretessbelagda men han berättar att en Skysenseanläggning finns monterad i Djursholm, norr Stockholm. Affärsidén är att låta hushållen i villasamhället, som är känt för sina många välbeställda invånare, teckna sig för ett abonnemang på drönarspårning. När tjänsten är färdigutvecklad är tanken att den kopplas till larmcentraler och att den nya tjänsten kan bli en del av bostädernas skalskydd.

KRIMINALVÅRDEN är också en kundkategori som Skysense siktar in sig på. En leverans har gjorts till en anstalt någonstans i Europa. Drönare kan nämligen användas för att släppa ner paket som innehåller exempelvis mobiltelefoner eller knark till en fängelsegård.

Kriget i Ukraina har visat att även drönare som utvecklats för civilt bruk har kapacitet som vapen och som terrorverktyg. Ett system från företaget kommer att levereras för att användas i

Ukraina, vid fronten. Det är en donation som finansierats av svenska privatpersoner.

– Vi för naturligtvis diskussioner med ytterligare en rad intresserade företag och offentliga organisationer inom och utanför Sverige.

Robby de Candido påpekar att det finns skillnader mellan militära och civila system för spårning och skydd mot drönare.

En militär lösning använder sig vanligen av en aktiv radar för att spåra drönare. När en främmande drönare upptäcks försöker man oskadliggöra den på olika sätt. Men ett civilt system får inte orsaka att en drönare eller delar till en drönare faller ner till marken okontrollerat. En aktiv radar som militären ibland kan använda kräver dessutom tillstånd, om den ska användas av en civil aktör.

SKYSENSE ANVÄNDER i stället andra strategier för att spåra drönare. I första hand försöker man lyssna av trafiken mellan pilot och drönare. Det är dels styrsignalerna, dels den dataström ofta med stillbilder eller video som drönaren levererar. Kommersiella drönare utnyttjar de fria ISM-banden, oftast på 2,4 och 5,8 GHz. Men även 433 och 868 MHz kommer till användning. Det är samma frekvensband som wifi-näten använder. Det finns dessutom en del drönare med kort räckvidd som styrs över ett wifi-nät.

– Skysense system klarar digital signaltrafik för de vanligaste drönarfabrikaten. Det innebär att vi för närvarande kan avkoda

trafiken för mer än 90 procent av de drönare som sålts på marknaden, säger Robby de Candido.

Om trafiken mellan drönare och pilot kan avkodas, så innebär det att både drönarens och pilotens positioner har avslöjats. En väktare kan därmed dirigeras ut för att konfrontera eller till och med gripa piloten, beroende på situationen.

ÄVEN OM INTE signaltrafiken till drönaren kan kodas av så kan ändå drönarens position upptäckas. Det sker med metoden TDoA (Time Difference of Arrival). Den bygger på flera detektorantenner med fri sikt till drönaren används tillsammans med klockan i en GPS-mottagare. Då mäts tidsskillnaderna mellan de signaler som tagits emot från drönaren.

Drönarspårning med radiobaserad teknik kombineras också oftast med en kamera som följer och visar drönaren med god upplösning. Från en bevakningscentral går det då att se vad det är för en drönare och vilken typ av last den bär med sig. Kostnaden för Skysense system ligger på ”ett sexsiffrigt belopp”. Det är förhållandevis lågt jämfört med radarbaserade system, hävdar Robby de Candido.

Skysense klarar i dagsläget att upptäcka drönare som sänder på de vanligaste ISM-banden. Men företaget utvecklar sitt system kontinuerligt för att utvidga antalet modeller av drönare som kan spåras.

– Man får helt enkelt göra en riskbedömning när man väljer

FAKTA

hur heltäckande skyddet ska bli. Hur värdefullt är skyddsobjektet? Och vilka resurser kan man räkna med att brottslingen eller terroristen är beredd att lägga ner, konstaterar Robby de Candido.

Företaget omsätter cirka 10 miljoner kronor och har mellan fem och åtta personer är anställda eller gör uppdrag. Monteringen görs i egen regi men kretskorten produceras hos en specialist på ytmontering i Stockholmsregionen. Slutmonteringen sker i en anspråkslös lager- och industribyggnad i Kista.

FRÅN BÖRJAN var inriktningen på att tillverka små billiga mottagare för positionsdata för trafikflyget (ADS-B, Automatic dependent survaillance). Positionsuppgifterna är avsedd för flygledningarna och för andra flygplan i närheten. Man kan se det som en motsvarighet till sjöfartens AIS-system. Men positionsuppgifterna från ADS-B samlas också in av olika webbtjänster som presenterar dem på sina hemsidor. Populärt bland flygpassagerare som vill kontrollera om flyget är i tid eller inte.

Skysense mottagare är tillverkade för den svenskägda webbtjänsten Flightradar24. Idag har Skysense tillverkat och distribuerat omkring 5000 mottagarenheter till volontärer över hela världen som håller i gång Flightradar24:s nätverk. Den här delen av verksamheten ligger under ett separat bolag som heter ADSX AB, men som delar personal och lokaler med Skysense.

Fem sätt att spåra en drönare

Läsa av signaltrafiken mellan pilot och drönare (Kommunikationen till och från drönarna sker på 2,4- och 5-GHzbanden)

Fördel: Ger positioner till både drönare och pilot.

Begränsning: Systemet måste kunna känna kommunikationsprotokollet som används.

Detektera drönaren med hjälp av radiotrafik (Sker med TDoA, Time Difference of Arrival)

Fördel: Ger positionen för alla (kända) radiostyrda drönare.

Begränsning: Upptäcker inte piloten.

Aktiv radar

Fördel: Kan upptäcka drönare oavsett om de är radiostyrda eller inte. Begränsning: Dyra, ofta militära system. Kräver tillstånd.

Passiv radar

(Förbiflygande drönare kan ”skugga” signalerna från fasta sändarantenner för teve, rundradio och annan kommunikation och därmed upptäckas)

Fördel: Kan också upptäcka drönare som inte är radiostyrda.

Begränsning: Det måste finnas tillgång på lämpliga radiokällor. Ger inte postionsdata till eventuell pilot.

Optisk detektering Kameror

Upptäcker och stör ut drönare

För Elektroniktidningens läsare är tyska Rohde&Schwarz välkänt för sina test- och mätinstrument.

Företagets systemsida är troligen mindre känd trots att utrustning för att spåra drönare funnits i produktportföljen ett tiotal år.

– Vi ser ett stort intresse för drönarspårning, det har blivit en tydligt växande marknad i Sverige och Europa, säger Kristoffer Hermansson, Sverigechef för Rohde & Schwarz.

Det tyska företaget har drönarspårarutrustning för både civilt och militärt bruk. I stort sett är det samma typer av radiobaserade system och metoder som används av militära och civila aktörer förklarar Olaf Eissrig som är senior produktspecialist på företaget och ansvarar bland annat för systemen för drönarspårning.

SKILLNADERNA MELLAN civilt och militärt är främst att de militära utrustningarna oftast är helt kundanpassade och dessutom kombineras med andra typer av sensorer och flera typer av motmedel. När det handlar om militära system har företaget hittills fungerat som underleverantör till en partner i Tyskland som

har ansvaret för integrationen av systemet.

På den civila sidan däremot har Rohde & Schwarz huvudansvaret. Även om intresset för området är mycket stort så finns ännu förhållandevis få installationer på plats. Totalt har företaget levererat omkring 50 till 60 system i Europa. I Sverige finns kanske ett handfull system, enligt Kristoffer Hermansson.

– Här arbetar vi ofta mot offentliga kunder och då kan säljcykeln ofta vara uppemot tre till fem år. På den privata sidan går det snabbare.

Några kunder nämner han inte. Men han säger att bland befintliga och tänkbara slutanvändare finns flygplatser, kärnkraftverk, kriminalvårdsanstalter och andra offentliga byggnader.

Rohde & Schwarz marknadsför sin produktportfölj för spårning och detektering av radiostyrda drönare under namnet Ardronis. Radiostyrda

Stora försvarsföretag leder bekämpningen av drönare

Stora företag i försvarsindustrin, bland annat Saab, är aktiva för att bekämpa drönare med olika motmedel. Det konstaterar två olika marknadsanalysbolag som bedömer att marknaden just nu är värd mer en miljard dollar och i kraftig tillväxt.

Marknadsanalysföretaget Marketsandmarkets förutsäger att marknaden ökar till 1,47 miljarder dollar under 2023. Den årliga tillväxten de kommande fem åren förutspås till knappt 28 procent per år. Uppgifter från analysföretaget Mordor Intelligence (!) pekar i samma riktning. Företagen har publicerat var sin rapport om ”Anti-Drone Market”. Naturligt nog är det försvarsindustrin som leder utvecklingen av motmedel mot drönare. Drönare används som vapensystem på slagfälten. Men drönarna ser ut att bli en allt viktigare komponent i den gråzon mellan krig och fred som innefattar terrorhandlingar, hot, störningar och obehörig informationsinsamling. På den civila sidan har övervakning av flygplatser och inflygningszoner etablerat sig som en viktig tillämpning för drönarspårning.

Idag används främst radar och radiobaserade system för att upptäcka drönare. Systemen kompletteras oftast med ytterligare typer av sensorer som videokameror och känsliga mikrofoner.

Försvarsindustrin utnyttjar tre huvudsakliga metoder för att bekämpa drönare. Det är för

det första att använda radio- och mikrovågstekniker för att störa ut signaler eller förstöra drönarens elektronik. Man använder också laserstrålar eller skjuter helt enkelt ner drönaren med kulor och krut. Som framgår av artiklarna här intill är det inte ett alternativ under fredstid att låta vrakdelar av drönare falla ner inom ett bebott område. I civila tillämpningar för söker man därför spåra var piloten befinner sig. Mordor Intelligence ger också exempel på andra rätt fantasifulla motmedel. Det är till exempel jaktdrönaren Drone Catcher som skjuter nät som fång ar in fientliga drönare. Är drönaren allt för stor för att transporteras bort av jaktdrönaren, släpps den ner till marken i en fallskärm. Ett annat hot man förbereder sig för är angrepp av svärmar av drönare, alltså inte bara av enstaka drönare.

De ledande företagen när det gäller motmedel mot drönare är SRC, Raytheon och Lockheed Mar tin från USA. Av europeiska företag pekas särskilt franska Thales och italienska Leonardo ut. Svenska Saab finns också med på en lista med de 15 viktigaste leverantörerna, enligt Mordor Intelligence.

drönare använder antingen wi-fi eller egna radioprotokoll som drönartillverkarna själva utvecklat för de fria ISM-näten. Radioprotokollen utnyttjar nästan alltid frekvenshoppning (FHSS, frequency-hopping spread spectrum). Även Ardronis kombineras med andra typer av sensorer, vanligast är video, säger Olaf Eissrig.

SYSTEMET ÄR ENBART avsett för drönare som styrs med radio. Om man vill upptäcka drönare som följer en förprogrammerad rutt eller navigerar med någon AI-lösning så får man använda andra tekniker som radar.

Ardronis-systemen klarar att känna igen och koda av många av styrprotollen eftersom det har ett bibliotek med protokoll för olika drönare och som byggs på efter hand. När man detekterar ett radioprotokoll som är känt, så avslöjas positionerna för både drönare och pilot. Ardronis

känner igen protokollen för de flesta drönare som finns på marknaden. Även drönare med okänt protokoll kan lokaliseras.

I ARDRONIS-FAMILJEN ingår fyra grundpaket där det enklaste enbart kan spåra drönare som styrs via wlan. Det mest avancerade kan läsa av radiotrafiken mellan drönare och pilot och även pejla positionen för drönare där kommunikationen är oläsbar. Den kan dessutom störa ut drönaren, vanligen återgår drönaren då till sin startposition när den tappar kommunikationen. Men Eissrig påpekar att de tyska exportrestriktionerna är hårda för den typen av störningsutrustning. Man får inte minst räkna med en omfattande prövning för att få använda ett sådant system i Sverige. Prislappen för de olika Ardronis-systemen ligger på mellan 200 000 kronor och omkring 5 miljoner.

Skysense spårningsutrustning kan kombineras med andra sensorsystem, ett exempel är fjärrstyrda videokameror.

Med AI-assistent blir du

Den snabba utvecklingen av stora språkmodeller föder fram en strid ström av smarta utvecklingsverktyg för mjukvara. För att få en överblick har Elektronik tidningen pratat med Miroslaw Staron, professor i mjukvaruutveckling på Göteborgs universitet.

Kodningsassistenten

Github Copilot gör dig minst tio gånger mer produktiv som mjukvaruutvecklare.

Skattningen kommer från Miroslaw Staron och bygger på hans egen erfarenhet. Han har använt Copilot sedan den släpptes i betaversion.

– Det som förr tog mig en dag tar nu en timme. Jag behöver inte tänka på detaljer utan kan fokusera på algoritmer, designen och vad jag vill åstadkomma.

COPILOT ÄR BASERAD på samma språkmodell som den välkända Chat GPT som dök upp i november i fjol. Copilot förhandsvisades sommaren 2021 och plockades upp brett bland utvecklare allteftersom den dök upp i utvecklingsmiljöer som Jetbrains och Visual Studio.

Miroslaw Staron föredrar fortfarande Copilot.

Exempelvis hallucinerar den mindre. Ingen av dem är felfri. Men där Chat GPT skulle fantisera ihop ett programgränssnitt som inte ens existerar skulle Copilot snarare ”bara” göra felet att leverera Windowskod istället för Linuxkod.

Miroslaw Staron är inte bara

användare utan forskar även kring stora språkmodeller.

– Men jag är mjukvaruingenjör i botten och jobbade i telekombranschen innan jag doktorerade.

Kopplingen till branschen finns kvar.

I ett Vinnovaprojekt tillsammans med Volvo ställer han frågan om levande kodbaser klarar av att stanna kvar i sina avsedda designmönster, som arkitekturen Autosar.

– Det är en svår uppgift i stora kodbaser eftersom de är distribuerade och mönstren blir otydliga. Varje kodbas är unik och då är det svårt att få bra resultat med andra tekniker.

GPT-baserade verktyg gör analysen och svarar på frågan om utvecklarna hållit disciplinen.

Kul idé! Funkar det?

– Det verkar funka ganska bra faktiskt. Den stora fördelen med språkmodeller är att man inte behöver så många exempel. Det räcker att du visar ett exempel på ett designmönster och berättar att du vill hitta något liknande.

Projektet använder i princip samma modeller som Copilot, men även en del mindre model-

forts på sidan 20

Den stora språkmodellen GPT från Open AI har startat en AI-revolution.

Miroslaw Staron rekommenderar:

• Github Copilot om du inte redan använder den.

• Github Next (se Twitter) för att hålla koll på utvecklingen.

• Presentationen på alphacode. deepmind.com som spårar hur en transformer rent tekniskt tar sig an ett antal programmeringsuppgifter.

• Att du avstår från att utveckla egna modeller. Engagera dig hellre i produktutveckling på de många modeller som redan finns på exempelvis Hugging Face

modellhub.

• Om du vill snöa in på modeller är huggingface.co en plats där du kan leka med den svenska GPT-3-modellen bland annat, och med andra stora och små modeller från bland annat Microsoft och Salesforce.

• Elektroniktidningen rekommenderar Youtubekanalerna AI Explained och Eye on AI för återkoppling på de stora rubrikerna kring AI-utvecklingen.

• Båda rekommenderar nyhetsbrevet TLDR (tldr.tech/ai).

Så blev språknätet kodarens bästa vän

Stora språkmodeller får uppmärksamhet för sin verbalitet, sin allmänbildning, sin kreativitet, sin analytiska kapacitet – och för riskerna med att sådana förmågor automatiseras. Här är vi dock enbart intresserade av språkmodellernas kompetens som programmerare.

Den nya AI-vågen föddes när åtta forskare på Google år 2017 publicerade artikeln ”Attention is all you need”. Där beskrevs en språkmodell i form av ett djupt artificiellt

neuronnät kallat transformer. Det blev ett stort steg framåt inom forskningen om modellering av naturliga språk.

En av flera som genast började försöka ta fram praktiskt an-

vändbara verktyg med transformers som motor var Open AI, ett labb i San Francisco. Där utvecklades en transformer kalllad GPT (generative pretrained transformer).

Version tre av GPT pluggades år 2021 in i kodarkivet GitHub och tränades upp till en gigantisk modell som fick namnet Codex.

Ett dussintal programspråk fanns representerade i Github,

bland annat 159 gigabyte Pythonkod. ”I know Script Fu” sade Codex och satte sig upp i sängen som Neo i filmen Matrix.

Codex blev expert på programmering. Den sattes in som motor i ett utvecklingsverktyg kallat GPT Copilot och detta blev genombrottet för transformers i kodutvecklingsverktyg.

I slutet av mars 2022, för ett drygt år sedan, släpptes Copilot

superkodare

som plugin för en hundralapp i månaden till den populära utvecklingsmiljön Visual Studio.

PÅ DEN TIDEN fanns redan AIverktyg. De kunde exempelvis spåra buggar, skapa testfall och generera testdata. Det fanns även verktyg som kunde generera kod genom att föreslå fortsättningar på det som utvecklaren skrev, på samma sätt som din sms-klient föreslår nästa ord.

Men Copilot flyttade upp kodgenerering till en helt ny nivå. Utvecklaren kunde beställa kod

i naturligt språk eller presentera kod och få den förklarad för sig. Codex ”förstår” kod – det finns inget enklare sätt att beskriva det, även om en och annan filosof skulle protestera.

Notera namnvalet – Copilot. Kodbottarna är inte självkörande. De marknadsförs som parprogrammerare, och det är så de används. De är personliga assistenter som noggrant, snabbt och kunnigt gör rutinjobb med en mänsklig utvecklare som beställare, domare och justerare.

Prestanda är på nivån att

Copilot i en tidig studie kunde leverera fungerande kod på 37 procent av beställningar. När den fick hundra försök på sig kunde den producera fungerande kod i 70 procent av fallen.

Som om inte Codex och Copilot var en tillräcklig bedrift, lanserade Open AI i november 2022 ytterligare ett GPT-baserat verktyg – konversationsmaskinen Chat GPT.

Den slog ner som en bomb inte bara i media, utan även forskningssamfundet chockades – ingen överdrift – av den språk-

färdighet och kunskap som Chat GPT lyckats absorbera under sin träning.

FÖR ALLMÄNHETEN är Chat GPT känd som en vänlig allvetare som dock plötsligt kan tappa bort sig och börja killgissa och fantisera. Som en schizofren version av Neil deGrasse Tyson.

Liksom Copilot baseras Chat GPT på ett GPT-nät, men med andra träningsdata och delvis annat träningsprogram.

Chat GPT rörde även om bland konkurrenter som Meta ▲ ▲

ANVÄNDARGRÄNSSNITT & DIGITALISERING

Copilot var det första stora GPT-verktyget, men det var Open AI:s lansering av Chat GPT som satte eld i baken på Google och Meta.

ler, varav en del egenutvecklade. Det visar sig att modellerna kan hantera även större designmönster som är definierade i flera klasser som samarbetar.

– Där är språkmodellerna mycket bättre än något annat.

Miroslaw Staron tror att vi bara sett början av GPT-revolutionen. Verktygen kommer att fortsätta att utvecklas, exempelvis med bättre stöd för språk som Rust och Go, eller för att kunna skriva testkod eller koppla ihop olika språk, som Javascript med Python.

Han gissar att även hårdvaruutvecklare kommer att kunna få AI-assistenter.

– Att designa kretskort, exempelvis, är en typisk ingenjörsmässig uppgift där man tillämpar fördefinierade lagar för att sätta ihop ett kort.

– Och när de verktygen väl finns, kommer det säkert att dyka upp verktyg som syr ihop dem, ger förslag på lösningar på samma sätt som Copilot gör för mjukvarukoden.

Kanske kommer ”Chat GPT 15.0” att kunna spotta ur sig ett specialdesignat Arduinokort för din uppkopplade julbelysning, med kod och allt?

– Det är vad jag spekulerar.

Copilot har blivit ett självklart verktyg som alla utvecklare använder om de kan. Men det finns en utmaning som ibland sätter stopp: upphovsrätt.

När du använder verktygen tankas din egen kod upp i molnet. Apple, Samsung och Amazon är några av de bolag som därför begränsar sina anställdas användning av Chat

GPT och Copilot – för att bevaka sina hemligheter och intellektuella rättigheter.

Verktygsmakare försöker lösa problemet med modeller som interagerar enbart med företagets kod eller tränats på öppen källkod. Andra företag försöker träna upp egna modeller av sin egen kod och använda modellerna helt internt.

– Rent tekniskt är det inte så svårt. Men ofta har man för lite kod för att det ska bli bra genererad kod.

Det finns även en oro för att verktygen ska generera kod som någon annan har upphovsrätt till. Enligt Github Copilot ska sannolikheten vara mycket liten. Men forskning säger att den inte är noll. Och det har bevisligen hänt att kod genererats som visserligen haft en öppenkodslicens, men av fel typ.

– Det här är något som stoppar stora företag från att använda verktygen brett.

Vissa begränsar sig till att

använda verktygen för att generera testkod eller annan kod för intern utveckling.

Men därmed tackar de nej till potentiellt stora produktivitetsvinster. Och ger ett försprång till konkurrenter som inte grubblar så mycket över upphovsrättsfrågorna.

– Konkurrenterna kommer att bli mycket snabbare på att spotta ur sig nya produkter, särskilt i den delen av branschen där man inte behöver hantera mycket gammal kod.

Miroslaw Starons råd till utvecklare som inte kan använda AI-verktygen på jobbet är att använda dem privat – för att vidareutbilda sig.

– Att lära sig skriva prompter till exempel. För den här utvecklingen kommer inte att stanna av. Och förr eller senare kommer problemen med intellektuella rättigheter att lösas på ett eller annat sätt.

och Google som inte ansåg sig ha mogen motsvarande teknik. Microsoft investerade 100 miljarder kronor i OpenAI och är i full färd med att integrera GPTstöd i sina kontorsverktyg.

Google gör detsamma och sägs ha beordrat samtliga sina produktavdelningar att introducera AI-funktionalitet. Samma order gick ut vid den första deep learning-revolutionen på 10-talet.

Googles senaste utvecklarkonferens hade starkt fokus på AI och presenterade bland annat

ett menageri i sju storlekar av Googles språkmodell Palm, plus ett svar på Copilot kallat Codey.

UTVECKLINGEN SKER i två spår nu. Dels tas det fram nya gigantiska neuronnätsmodeller med bokstavligen biljoner vikter. Det kräver mycket datorresurser och är något som bara stora drakar som Open AI, Google och Meta kan arbeta med.

Men som utvecklare är det verktygen du kommer att komma i kontakt med, i exempelvis Visual Studio eller Github Studio.

Där pågår en kambrisk explosion. Det sprutar fram verktyg som använder Codex, Chat GPT eller andra modeller som bas för att dokumentera kod, göra kod mer lättläst, addera loggning, söka buggar, översätta mellan programspråk, refaktorisera, skapa testfall, bryta ut API:er, optimera prestanda, addera typning, söka säkerhetsbrister, göra kod mer webbläsarkompatibel, med mera.

Ofta utgörs de här verktygen bara av ett litet skal mot en stor språkmodell (kraschar moln-

servern som driver modellen så kraschar tusen verktyg på Github).

EN RÖST I ETT LÄCKT BREV från Googles korridorer hävdar att det är på den här verktygsmarknaden som den idag relevanta utvecklingen sker, och att öppen källkod den vägen håller på att stjäla jättarnas lunch eftersom spelplanen är öppen för alla.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Pek för alla ytor

Idag tar vi för givet att en bildskärm också kan användas för att styra saker. Norska Touchnetix peklösning fungerar för de flesta typer av material, som plast, läder och trä. Företaget har nyligen fått den certifierad för fordonstillämpningar.

sen och skärmen och därmed hur mycket signalen dämpas av avståndet liksom tjockleken på materialet framför sensornätet.

Under designarbetet ställer man in signalstyrkan för varje ledning och hur mycket de mottagna signalerna ska förstärkas för att få samma känslighet över hela ytan.

TILL SIN HJÄLP har konstruktörerna konfigureringsverktyg och för den som vill komma igång snabbt finns utvecklingskort.

Uppdateringshastigheten är 120 Hz för att skärmen ska kännas responsiv. Kravet sätter en gräns för hur många ledare som kan multiplexeras till samma sändare och mottagare eftersom det tar en viss tid att mäta kapacitansen i varje skärningspunkt.

Därav att familjen består av fyra modeller för olika antal sensorledningar.

Under utveckling finns en ny generation som ska lanseras i slutet av nästa år.

– Den adresserar ett par saker. Det handlar om att sänka kostnaden och att minska effektförbrukningen.

Sedan Elektroniktidningen skrev om Touchnetix år 2018 har mycket hänt. Då fanns det ett bolag i Storbritannien och ett i Norge, dessa har slagits ihop och leds numera från Norge. Den första kretsen lanserades 2019 och idag består kretsfamiljen Axiom av fyra varianter för 54, 80, 112 eller 198 ledare beroende på hur stor skärm den ska betjäna. Dessutom finns modeller för multipek, som fungerar med ”svävande kommandon”, som känner av kraften i trycket och som ger haptisk återkoppling.

– Vi har också lagt ned mycket på att fordonskvalificera dem. Den första bilmodellen med vår krets kom 2022 och idag finns vi i ett par modeller och i några industriella produkter, berättar Gaute Myklebust som är teknikchef på Touchnetix.

Pekfunktionen i bilar är inte längre begränsad till den centrala skärmen. I dyrare modeller kan det finnas pekfunktioner i ratten, på dörrarna

för att styra rutorna eller i taket för solluckan plus diverse andra platser.

– Materialet är inte längre något problem, det som har betydelse är hur mycket som finns mellan fingret och sensorn. Det handlar om att vi måste kunna skilja signalen från bruset, säger Iyad Nasrallah på Touchnetix.

PLAST, TRÄ OCH LÄDER är tre material som den kapacitiva tekniken klarar. Det gäller även för centimetertjocka lager och dessutom med ytor som är krökta eller formade på annat sätt för att passa omgivningen eller tillämpningen. Det enda som man på förhand vet inte fungerar är metallytor eftersom de skärmar av signalerna.

Precis som annan kapacitiv pekteknik använder Touchnetix en matris av ledare i vad som enklast kan beskrivas som ett x- och y-plan (även om ytan är krökt). Sedan

är det bara att mäta kapacitansen i skärningspunkterna för att lista ut var fingret, pekpennan eller vad man pekar med, befinner sig. Dessutom går det att avgöra hur hårt man trycker eller om det är multipek, plus att den kan tolka beröringsfria tryck och rörelser.

RENT PRAKTISKT skannar systemet kapacitansen i skärningspunkterna genom att skicka ut en signal på 2,5 V topp-till-topp och sedan mäta vad som kommer tillbaka. Det är här som Touchnetix lösning sticker ut. Den har en extrem känslighet med ett signal-tillbrusförhållande på 80 dB under perfekta förhållanden.

– Vi gör olika saker för att klara det. Arkitekturen är smalbandig, vi signalerar med en sinusvåg och har väldigt branta filter. Så länge mottagaren inte bottnar kan vi rekonstruera hela signalen, säger Gaute Myklebust.

Det finns också andra faktorer som påverkar känsligheten, inklusive avståndet mellan kret-

För att klara det senare behövs olika vilolägen samtidigt som kretsen måste kunna vakna snabbt när någon ”petar” på skärmen.

Dessutom ska de nya kretsarna hantera övergången till OLED som påverkar brusnivån och som därmed ger nya utmaningar för avläsningsdelen av elektroniken.

ÄN SÅ LÄNGE är det få produkter på marknaden som använder företagets teknik. Förutom några bilmodeller har den bland annat designats in i en utomhusmodell av en laddstation för elbilar. Här är utmaningen både klimatet och att glaset är närmare en centimeter tjockt. En annan produkt som är på väg ut är ett kylskåp med 32-tums skärm.

– Det är en förvånansvärt stor marknad. Man kan se på tv, den visar när det ringer på dörren, man kan styra lamporna från den och ha familjens schema, säger Gaute Myklebust.

Ytterligare en produkt är en kaffemaskin och en pekplatta som används för att beställa mat. Här är kravet att man inte ska behöva beröra ytan.

PER HENRICSSON per@etn.se

YOUR KEY TO CELLULAR TECHNOLOGY

Adrastea-I is a Cellular Module with High Performance, Ultra-Low Power Consumption, Multi-Band LTE-M and NB-IoT Module.

Despite its compact size, the module has integrated GNSS, integrated ARM Cortex M4 and 1MB Flash reserved for user application development. The module is based on the high-performance Sony Altair ALT1250 chipset.

The Adrastea-I module, certified by Deutsche Telekom, enables rapid integration into end products without additional industry-specific certification (GCF) or operator approval. Provided that a Deutsche Telekom IoT connectivity (SIM card) is used. For all other operators the module offers the industry-specific certification (GCF) already.

www.we-online.com/gocellular

#GOCELLULAR

Highlights

• Small form factor

• Security and encryption

• Long range/wordwide coverage

• Multi-band support

Time Sensitive Networking:

Ett Ethernet som kan

Time Sensitive Networking gör det ofta realistiskt att använda Ethernet för tillämpningar inom fordonselektronik och industriell automation

Industriell automation och fordonselektronik har något gemensamt: att digitaliseringen går undan i svängarna just nu. Möjliggöraren för detta är att det dykt upp nya snabba chips för artificiell intelligens (AI) och maskininlärning (ML). De används för att addera avancerad funktionalitet till traditionella styrsystem.

I de nya arkitekturer som används är både intelligens och styrning distribuerade system. Det kräver kapacitet att förflytta stora datamängder både snabbt och med förutsägbarhet.

Zonarkitekturer är en av de viktigaste trenderna inom fordonsindustrin när det handlar om distribuerad AI. Istället för att styrenheter (ECU:er) dedikerade för specifika funktioner kopplas samman via Ethernet och fältbussar, så konsolideras tillämpningarna på ett mindre antal SoC:er med hög beräkningsprestanda som får köra flera tilllämpningar vardera.

I EN ZONARKITEKTUR fördelas olika uppgifter på olika SoC:er. Det kan exempelvis finnas en nod som används för datalagring generellt och både lagrar instrumentdata från fordonet och multimedia för passagerarna. All kommunikation passerar genom zongateways som ansvarar för att upprätthålla sekretess mellan tillämpningarna, så att infotainmentsystemen inte kommer åt motor-, styrnings- och bromssystemen.

Liknande arkitekturer förekommer även i industriella system. I stället för att verktygsmaskiner är oberoende enheter som kommunicerar med varandra via långsamma fältbussar som Profibus, används bredbandigt Ethernet. Detta gör det möjligt att

Av Goran Filimonovic, Toshiba Electronics

Goran Filimonovic har arbetat som chefstekniker på Toshiba Electronics Europe GmbH sedan oktober 2019. Han har drygt 20 års erfarenhet inom halvledarområdet med fokus på Ethernet för fordon, CMOS bildsensorer samt digital design och verifiering. Han läste mikroelektronik vid universitetet Gerhard-Mercator i Duisburg och fick sin första anställning på Fraunhofer Institute for Microelectronic Circuits and Systems.

skicka video och rika sensordata för bearbetning i edgedatorer där AI snabbt avgör om verktygsmaskinerna fungerar korrekt eller om det behövs justeringar exempelvis för att kompensera för temperatur eller andra miljöförhållanden.

En utmaning i zonarkitekturer är att se till att de distribuerade systemen har nödvändig realtidsprestanda. Inom industriell automation är en styrslinga typiskt konstruerad för att ta emot sensoruppdateringar i konstant takt. Systemet kan degenerera till att bli instabilt och positioneringsnoggrannhet kan gå förlorad om uppdateringar och sensoravläsningar försenas bortom sitt bearbetningsfönster. Maskinen tvingas i praktiken att använda data som sannolikt är inaktuell och inte längre representerar den fysiska verkligheten.

OFÖRUTSÄGBARA FÖRDRÖJNINGAR kan även påverka passagerarnas användargränssnitt negativt. Dataströmmar kan störa varandra till den grad att bilens passagerare får uppleva att videofilmen stannar upp. Upplevel-

sen blir att systemet inte klarar av att hålla tempot.

En möjlig lösning är att öka marginalerna genom att uppgradera datatakten på Ethernet. Men generellt räcker den lösningen inte till på grund av Ethernets best-effort-princip.

Den innebär att godtycklig nod med paket redo att sända, kan ta över och blockera all annan aktivitet på nätsegmentet tills den är färdig.

Principen gör i många fall avtryck hela vägen ner till utformningen av Ethernetkontrollern. Den kan exempelvis använda enkla buffertar som köar upp väntande paket utan att skilja mellan olika trafikslag. Ett högprioriterat kommando inkapslat i ett litet paket kan mycket väl tvingas vänta på att en eller flera stora videobilder skickas innan det släpps in in i nätet.

Toshiba har undersökt de här effekterna i en referensplattform för att visa hur en tilllämpning i fordons- och industrisystem kan påverkas av oförutsägbarhet i nätet.

TOSHIBAS INGENJÖRER skapade följande testbädd. Bredbandiga Ethernet-kontrollers (1 och 10 Gbps) anslöts till en och samma värd-SoC som körde olika program som simulerade olika beteenden hos användningsfall typiska för fordon respektive industriautomation.

En liknande referenskonstruktion skapades för demonstration av en automationsmiljö med begränsad latens och lågt jitter under bredbandigt Ethernet.

Toshibas tester visade att användningen

passa tider

av konventionell IEEE 802.1 Ethernet kan leda till att en viss andel av de paket som behöver förutsägbar leverans blir kraftigt försenad.

Det kan få allvarliga effekter på en realtidsapplikation. I ett experiment där ickekritisk trafik förbrukade relativt lite bandbredd (mindre än 1 Mbps i ett 1 Gbps-nät) uppmättes fördröjningen av kritisk trafik (till exempel motorstyrning) till upp till 60 µs.

Paketen överfördes över tre hopp genom två switchar. När den lågprioriterade bakgrundstrafiken ökades till 840 Mbps ökade toppfördröjningen drygt sju gånger, till nästan 440 µs.

Fördelningen av fördröjningar var tydligt bimodal (den hade två distinkta toppar). I den ena kategorin fanns paket som drabbades av fördröjningar på mer än 300 µs. I den andra fanns paket som nådde sin destination på mindre än 60 µs.

I ett industriellt testscenario – där sena paket kasserades för att inte riskera att inaktuella data påverkade styrningen – blev rörelserna ryckiga och målpositionerna uppnåddes inte.

TSN (Time Sensitive Networking) är ett tilllägg till Ethernet som bland annat öppnar för möjligheten att använda realtid och strömmande data. Profilen IEEE 802.1AS (Generalized Precision Time Protocol, gPTP) definierar tids- och synkroniseringsbeteende för Ethernet medan IEEE 802.1Qbv förbättrar möjligheten att schemalägga trafik.

Nätets ändnoder synkroniserar sina klockor med hjälp av gPTP. Precisionen hamnar på under mikrosekunden. Synkroniseringen tar även hänsyn till de fördröjningar som hoppen ger upphov till. Med denna gemensamma tidsreferens blir det möjligt att planera trafiken så att kritiska paket levereras inom robusta kända tidsfönster.

En schemaläggare i 802.1Qbv använder en cyklisk tidslucka av fast längd för paketöverföringen. Cykeln är uppdelad i mindre delar som var och en tilldelas en av åtta prioritetsnivåer. De prioriterade paketen får exklusiv tillgång till nätet under tidsfönstrets längd.

TOSHIBAS TESTBÄDD byggdes av Ethernetcontrollers med inbyggt stöd för gPTP- och 802.1Qbv. Syftet var att undersöka vilken effekt protokollen har i representativa tillämpningar inom fordon och industri.

Hoppfördröjningen i en uppställning baserad på konventionella protokoll summerade sig till mellan 50 och 430 µs. Tidskritiska paket som använde gPTP och 802.1Qbv såg sin fördelning krympa till en betydligt smalare normalfördelning med ett medelvärde på 25,5 µs och ett jitter på bara 0,3 µs. Därmed kunde alla verktygsmaskiners axlar styras smidigt utan att positioneringsmålen missades. ■

Toshibas kretsar TC9562 och TC9563 stöder gPTP, IEEE 802.1Qav, IEEE 802.1Qbv och andra element centrala för realtidsstyrning. Det gör att de kan spela en viktig roll i tillförlitliga styrsystem i fordon och industriell automation.

TC9562 stöder en datatakt på 1 Gbps Ethernet medan TC9563 bjuder över med två portar som båda stöder 10 Gbps.

Därutöver har båda enheterna funktioner som effektiviserar kommunikationen till och från värd-SoC:er via PCIe. TC9563 stöder Gen3 och SR IOV (single-route I/O-virtualisering) som förbättrar prestandan för mjukvara som körs under en hypervisor.

I både fordon och industriell automation är realtid och hög bandbredd centralt. TSNstödet i TC9562 och TC9563 hjälper att se till att OEM:er och systemintegratörer har vad som krävs för att implementera realtidsnätverk med hög bandbredd i avancerade fordon och fabrikssystem.

SVENSKA ELEKTROOCH DATAINGENJÖRERS

RIKSFÖRENING

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.

Vibrationsanalys är

Imånga industrier används kritiska tillgångar som motorer och pumpar kontinuerligt. De måste fungera för att kunderna ska få de tjänster de behöver, som livsmedelsprodukter eller vattenförsörjning. Om de stannar kan det leda till att företag drabbas av betydande ekonomiska påföljder eller till och med bli stämda.

För att undvika det blir det allt vanligare med prediktiva underhållsprogram, som försöker att eliminera oväntade fel och därför oplanerade driftstopp. Ett sådant program övervakar maskiners hälsa och prestanda för att bedöma vilka som kan vara på väg att haverera och när det kan tänkas ske. Utgående från denna information kan underhållspersonal undersöka en maskins tillstånd mer effektivt, schemalägga underhållsuppgifter för att passa produktionsscheman och utföra reparationer innan en maskin går sönder.

ATT ARBETA PÅ DETTA SÄTT kan ge några betydande fördelar, inklusive:

• Underhållskostnader – minskade med 50 procent

• Oväntade fel – minskat med 55 procent

• Reparations- och översynstid – minskat med 60 procent

• Reservdelslager – minskat med 30 procent

• Mean Time Between Failures (MTBF)

– ökade med 30 procent

• Drifttid – ökad med 30 procent

Enligt Plant Engineer’s Handbook (2001) kan en tioprocentig minskning av underhållskostnaderna ge samma ekonomiska fördel som en 40-procentig ökning av försäljningen för en typisk tillverkningsanläggning.

Ett av de viktigaste verktygen som kan ge data för ett prediktivt underhållsprogram är vibrationsanalys. Mätning av vibrationer gör det möjligt att i realtid reagera på förändringar i en komponents tillstånd samtidigt som det blir möjligt att fjärrövervaka tillståndet.

Den vanligaste typen av vibrationssensorer är accelerometrar som behöver vara i direkt kontakt med maskinen eller komponenten som ska övervakas. Piezoelektriska accelerometrar är den mest använda typen eftersom de producerar en stark, tydlig signal vid de flesta frekvenser även om piezoresistiva accelerometrar, som producerar resistansförändringar, också blir allt vanligare.

Mikrofoner är också populära. De kan upptäcka förändringar i högfrekventa ljud och är ett kostnadseffektivt sätt att ge grundläggande information. De används ofta tillsammans med accelerometrar.

Töjningsgivare kan också användas för att mäta vibrationer. De ändrar resistansen när de blir längre så genom att läsa av den tid

det tar för en elektrisk ström att passera genom det kan föremålets vibration bedömas.

Beröringsfria tekniker som virvelström och laserförskjutning kan också användas. Eftersom de inte behöver fysisk kontakt är de idealiska för användning med känsliga apparater.

Det finns också väletablerade analystekniker som kan användas vid prediktivt underhåll såsom maximal accelerationsanalys, frekvensanalys och olika AI-metoder. Vissa leverantörer kan tillhandahålla kompakt vibrationsanalysutrustning som kan ge indikationer på vibrationsproblem i motorer, hydrauliska komponenter och andra produktionsrelaterade maskiner.

En av de viktigaste faktorerna som driver den ökande användningen är uppkopplade sensorer i form av Industrial Internet of Things (IIoT). När tillverkningsföretag skapar datanät i hela fabriker för att hämta in data från sensorer och instrument blir det lättare att komma åt och analysera data och mata in dem i prediktiva underhållsprogram. Detta gör det enklare än någonsin att införliva vibrationssensorer i ett övervaknings- och underhållsprogram och kommer utan tvekan att leda till fler valmöjligheter och större användning av dessa.

De kostnadsbesparingar som vibrationsanalys kan ge innebär att användare av produktionsmaskiner, i synnerhet roterande maskiner som motorer, pumpar, kompressorer och turbiner, kan dra ekonomisk nytta av att implementera denna teknik.

Det finns ett antal missuppfattningar om vibrationsanalys och behovet av att använda den som en viktig pelare i ett prediktivt underhållsprogram. Dessa inkluderar:

” Våra maskiner vibrerar inte så vi för väntar oss inte att de snart ska haverera.”

Av Cliff Ortmeyer, Farnell

Cliff Ortmeyer har arbetat i elektronikindustrin i mer än 30 år med utveckling och marknadsföring. De senaste elva åren har han varit på Farnell där han är globalt ansvarig för produktmarknadsföring.

ALLA MASKINER VIBRERAR och även om det är normalt att motorer genererar små vibrationer, kan stora vibrationer eller förändringar i en motors vibrationsmönster indikera problem. Den totala vibrationen i en motor kan bero på många orsaker. Att veta vad dessa kan vara ger en bättre diagnos av vad som händer med motorn.

En av de främsta orsakerna till vibrationer är obalans, det vill säga att en obalanserad vikt rör sig runt maskinens axel vilket får de roterande komponenterna att vibrera. Dessa typer av obalanser kan orsakas av gjutfel, bearbetningsfel eller till och med underhållsproblem, som smutsiga fläktblad.

Lager kan vara en annan viktig orsak till vibrationer, med lösa lager som potentiellt leder till vibrationer som sprider sig till andra komponenter. Brist på smörjning, dålig isolering eller förorening kan slita ut lagerkomponenter snabbt.

Kugghjul är också en potentiell källa till vibrationer om de inte är injusterade. Slitna eller trasiga kuggar kan nöta mot varandra och orsaka potentiellt farliga vibrationer.

” Vi behöver ingen vibrationsanalys –om våra maskiner går varma eller låter konstigt kan vi undersöka dem då.”

lönsamt

ATT VÄNTA TILLS DET FINNS lätt upptäckbara tecken på ett nära förestående haveri är en falsk ekonomi. Då kan ett katastrofalt haveri bara vara dagar eller timmar bort. Däremot skulle ett korrekt utfört vibrationsanalysprogram kunna upptäcka ett eventuellt fel många månader innan det skulle ha inträffat.

Figur 1 visar de detekterbara indikationerna på fel i en komponent och tidsskalorna över vilka dessa tecken går att upptäcka. Indikatorer som buller och stark värme, som kan uppfattas av människor, är tecken på ett nära förestående haveri. När de upptäcks kan det vara för sent att ingripa, och produktionsavbrott eller katastrofala skador kan inträffa.

Däremot kan förändringar i vibrationsprofilen för en komponent eller maskin upptäckas många månader innan ett fel kan förväntas inträffa.

MÅNGA SOM SYSSLAR med anläggningsunderhåll arbetar efter filosofin ”vi-kör-sålänge-det-går” och vidtar inga åtgärder förrän maskinen faktiskt havererar. Underhållskostnaderna och produktionsförlusterna är därför höga. Omvänt ger vibrationsdetektering förutsägbarhet, säkerhet, lägre kostnader och bättre tillförlitlighet.

”Vibrationsanalys är för svårt och dyrt.”

Att analysera vibrationsdata kräver mjukvara, hårdvara, utbildning, betydande infrastruktur och ett disciplinerat schema. Även om den mest komplexa analysen av vibrationssignalerna bör överlåtas till specialister finns det mycket som kan göras för att upptäcka grundläggande problem med relativt billig utrustning.

Ett exempel är Fluke 805, ett lättanvänt instrument som ger exakta, repeterbara avläsningar. Instrumentet har en skala med fyra nivåer som visar på risken för haveri. Instrumentet har en processor som beräknar lagrets kondition och totala vibrationer.

INSTRUMENTETS SENSORER kan läsa ett brett frekvensspektrum, från 10 Hz upp till 20 000 Hz, vilket är tillräckligt för att klara de flesta maskiner och komponenter. Fluke 805 har ett enkelt användargränssnitt som endast kräver att man matar in varvtalsområde och utrustningstyp. Företaget har också modellen 810 Vibration Tester, ett mer avancerat instrument som använder en databas med verkliga vibrationsdata.

Även om det medför en del utgifter att köra igång ett vibrationsanalysprogram kan kostnaderna för att inte göra vibrationsanalyser vara betydligt större. Till exempel beskrev en analys av ABB Motors de potentiella kostnaderna som kan uppstå om en motor

går sönder. Analysen tittade på en motor på 315 kW med en verkningsgrad på 95,5 procent som används i en kontinuerlig process. Vid en energikostnad på 0,11 pund/kWh, och med motorn igång i 8 400 timmar per år, skulle kostnaden för att driva motorn under 20 år vara 6 094 704 pund. Detta är extremt högt jämfört med det typiska inköpspriset på 18 000 pund.

Ändå är kostnaden för att inte köra motorn lika stor. Analysen har ett exempel på en motor som används i olje- och gasindustrin med vilken ett enstaka fel kan leda till förluster på 220 000 pund i timmen. Bara ett tiotimmarsfel under en motors tjugoåriga livslängd skulle leda till förluster på 2,2 miljoner pund.

Stora förluster kan också uppstå i industrier som bilindustri, metallgjutning och livsmedel. De potentiella förlusterna från oplanerade stillestånd har fått mer än 70 procent av motoranvändarna att nämna tillförlitlighet som högsta prioritet för sina underhållsprogram, enligt Reliable Plant.

” Vi har inte personal för att utföra vibrationsanalyser.”

Om en organisation är tillräckligt stor för att ha ett dedikerat tillförlitlighetsteam, bör vibrationsövervakning och analys vara en del av ansvaret. Underhållstekniker kan utbildas via onlinekurser till ISO 18436-standarden för bara några tusenlappar. En av fördelarna med att upprätthålla ett internt vibrationsanalysprogram är möjligheten att bedöma trender i maskinerna. Den egna personalen känner till maskinerna, processerna, förhållandena och historiken och kan använda den kunskapen för att komplettera informationen från deras övervakningsverktyg.

MED VISS UTBILDNING och billig övervakningsutrustning kan data samlas in som kan indikera ett feltillstånd. Om sofistikerad analys krävs kan specialistkonsulter tas in för att använda mer avancerade tekniker för att analysera utmanande frågor.

”Inköp av vibrationsanalysutrustning är för tidskrävande och svårt.”

Ett växande antal leverantörer har specialistutrustning för övervakning och analys. Farnell säljer lösningar från en rad leverantörer, inklusive Fluke, Kemet, Omron, Murata, Amphenol Wilcoxon, TE Connectivity och Rohm. Flera av dessa leverantörer har också onlineresurser för vibrationsanalys.

” Vår anläggning har en så tuff miljö att det inte fungerar att använda känsliga vibrationssensorer.”

Branscher med tuffa miljöer, såsom industri-, bil- och flygindustrin, använder redan vibrationssensorer i stor utsträckning. Även om detta är utmanande branscher, har noggrant övervägande av frågor som hölje/kontaktstruktur, material i avkänningselement, signalkonditionering och kablage visat att utmaningarna inte är oöverstigliga. Tillverkarna kan ge råd om lämpliga lösningar för de flesta applikationer. Faktum är att efterfrågan på sofistikerade sensorer som också är resistenta mot svåra väderförhållanden, såsom mikromekanik, ultraljudssensorer, trådlösa- och fiberoptiska sensorer, växer.

Slutsats

Idag inser allt fler företag behovet av att implementera ett prediktivt underhållsprogram, särskilt för kritiska produktionstillgångar. Vibrationsanalys är en nyckel för att uppnå detta. Många tillverkare och distributörer av elektroniska komponenter erbjuder sensorer, analysutrustning och programvara, professionell teknisk support och utbildning för att hjälpa kunder i alla utvecklingsstadier.

Genom att vidta åtgärder för att implementera ett vibrationsövervaknings- och analysprogram får man ett system som kommer att ge enorma och långvariga fördelar som att avbrotten kan förebyggas, kostnadsminskningar, bibehålla anläggningens hälsa, förbättra produktiviteten och bygga ett rykte som en pålitlig leverantör. ■

Integrerade drivare gör det möjligt att klara 80 Plus Titanium

Att öka effektiviteten har alltid varit ett viktigt mål för tillverkare av strömförsörjningsprodukter. Det är en av de verkliga ”win-wins” eftersom det inte bara minskar driftskostnaderna utan också minskar slöseriet med energi i form av värme vilket i sin tur innebär att kylningen kan göras enklare. Det minskar dessutom storleken och kostnaderna för strömförsörjningen. Ytterligare fördelar är mindre kylning av rummet och minskat ljud från fläktar.

Tidigare användes en enda siffra för effektiviteten för strömförsökningsprodukten, det var bästa möjliga effektivitet. Men i många applikationer har nätaggregatet en annan belastningsnivå och den bästa effektiviteten uppnåddes sällan. I synnerhet var detta ett problem när nätaggregatet arbetade på lägre effektnivåer.

80 Plus är en frivillig standard utvecklad för att ta itu med frågan om effektiv prestanda över hela arbetsområdet. Bestående av sex nivåer från ”bas” till ”titan” är minimiverkningsgrader vid 20 procents, 50 procents och 100 procents belastning fastställda med 80 procent som den lägsta tillåtna nivån.

Titannivån är den högsta och här finns ytterligare ett krav på att uppnå 90 procents effektivitet vid 10 procents belastning, vilket gör detta till den strängaste och sannolikt endast uppnås med kraftmoduler för högre effekt.

Galliumnitrid (GaN) – den ideala switchen?

Medan kiselbaserade halvledarkomponenter har förbättrats avsevärt under de senaste åren, innebär de tunga kraven från 80 Plus att ny teknik behövs för att uppnå de högsta nivåerna – särskilt Titan. Material med brett bandgap (WBG) inklusive kiselkarbid (SiC) och Galliumnitrid (GaN) blir allt vanligare, vilket gör att det går att skapa konstruktioner med en effektivitet så hög som 99 procent.

SiC kan vara mer etablerad men GaN erbjuder ännu bättre prestanda med lägre på-motstånd och snabbare switchning. Vissa beskriver det som den ”ideala switchen”. GaN-baserade HEMT-transistorer har helt klart många fördelar i utmanande tillämpningar. De enklaste GaN-switcharna är konfigurerade som normalt på (ledande), men förbättrade typer (e-mode) är nu allmänt till-

Av Yong Ang, Onsemi

Yong Ang har arbetat mer än 15 år med kraftomvandlare. Hans fokus har legat på kraftaggregat med hög prestanda och kompakta ACDC-omvandlare. Han har sysslat med design, applikationer, affärsutveckling och nu senast strategisk marknadsföring.

gängliga som är avstängda när spänningen över gate-source är noll. Detta har fördelen av de då fungerar på liknande sätt som kiselMOSFET, åtminstone till en början.

Kraftaggregat till servrar är en av de tuffaste applikationerna med endast 4 procents tillåtna förluster. Normalt används ett totempole-PFC (TPPFC)-steg kombinerat med en resonansomvandlare (DC-DC) som LLC eller phase-shift full-bridge (PSFB) och ett synkront likriktande slutsteg.

Att dela förlusterna i hela kraftaggregatet ger en siffra på 2 procents förluster för varje steg, vilket innebär att en bra balans måste göras mellan switchning och statiska förluster i GaN-switcharna.

En ökning av transistorernas area kommer att minska statiska förluster, men detta ökar också enhetens kapacitans, vilket i sin tur ökar laddningen som krävs vid varje switchcykel. Detta innebär att en minskning av statiska förluster kommer att leda till en ökning av switchande (dynamiska) förluster, även om effekten är ganska liten i GaN-transisto-

rer och betydligt bättre än med kiselbaserade transistorer.

Utmaningen med gatedrivningen

Den största skillnaden mellan e-GaN HEMT:ar och kiselbaserade dito är kravet på en mycket specifik drivning av gaten. Ingångskapacitansen (CISS) är generellt låg eftersom den är en parallell kombination av kapacitansen från gate-source och gatedrain. Båda dessa är låga. Emellertid kan den erforderliga toppstyrströmmen vara i storleksordningen 1 A, vilket kräver att gatedrivningen har låg sourceimpedans. I verkligheten läggs en del sourceresistans till för att styra dV/dt i drain, och därigenom eliminera överspänningar och eller oscillation.

Det optimala gateresistansen är inte densamma vid tillslag som vid frånslag, så det är vanligt att använda separata motstånd med en diod. I mer sofistikerade lösningar kan det finnas aktiv styrning av gateströmmen (med en spänningsgräns). Det är dock mycket viktigt att minimera och balansera eventuella

utbredningsfördröjningar för att få maximal nytta av hastigheten i galliumnitriden.

e-mode HEMT:ar i galliumnitrid har en tröskelspänning på cirka 1,6 V vilket innebär att en transient under switchning kan orsaka strömavbrott eftersom enheten leder felaktigt. Med dålig timing kan så kalllad ”shoot-through” inträffa vilket skadar komponenten. Detta kan uppstå från injicering av laddning i gaten genom gate-drain eller så kallad Miller-kapacitans, om det finns högt dV/dt i drain. På liknande sätt kan varje induktans i sourcen som är gemensam för grinddrivkretsen orsaka en spännings-

transient som motverkar gatens avstängningsspänning, när det finns hög drain-source-avstängning, di/dt.

För att motverka dessa effekter styrs dV/dt och di/dt för att vara lägre än det maximala möjliga. Detta bidrar till minskade störningar (EMI), och man får en Kelvin-anslutning till source för att separera gate-drivslingan.

Färdiga och integrerade drivningar för GaN Ett enkelt sätt att driva GaN-transistorer är att använda en föroptimerad och integrerad drivare som NCP58920 eller NCP58921 från Onsemi. Dessa är 650 V e-mode GaN-enheter

med 150 mΩ och 50 mΩ on-resistans. De passar för alla vanliga switchtopologier, inklusive TPPFC, även om de presterar särskilt bra i ”hårdswitchade” applikationer där GaN ger en betydande fördel.

I en typisk kostnadsoptimerad omvandlare av typen TPPFC + LLC kan ett par NCP58921-enheter ha mer än 250 W DC-effekt med nära 95 procents effektivitet. Men i en servertillämpning, med ett optimerat ledningsläge och magnetik, kan målet för 80+ Titanium uppnås.

NCP5892x kommer i en termiskt effektiv PQFN kapsling (8x8) med en exponerad yta med en termisk resistans på 0,4°C/W mellan komponent och kort. Matningsspänningen till drivsektionen är okritisk, minst 8,5 V och 20 V maximalt, eftersom enheten har en LDO för GaN HEMT-drivenheten med en 6 V begränsning och en 5 V LDO för en extern digital isolatormatning om så krävs.

Slutsats

GaN-komponenter går att switcha snabbast av alla kraftkomponenter samtidigt som de har extremt låga statiska och dynamiska förluster. När drivaren finns i samma kapsel är de enkla att implementera i effektiva kraftomvandlare som kan uppfylla de strängaste effektivitetsspecifikationerna som 80 Plus Titanium. ■

Känner närvaro och ämnen

■ SENSORER

Med hjälp av långvågigt IR-ljus går det att känna av närvaro men också detektera olika ämnen. Japanska Rohm har tagit fram en serie SWIRdioder och -detektorer för portabla och kroppsnära prylar.

Komponenterna, som är små, ner till 1,8×0,8 mm, kan användas för att skapa exempelvis hälsoprodukter som mäter syresättningen eller glukoshalten i blodet. En annan tillämpning är för livsmedelsindustrin, som vill veta vatteninnehållet eller sockerhalten i exempelvis frukt och grönsaker.

De aktuella våglängderna på lite drygt 1 000 nm går obehindrat genom glas vilket öppnar för att bygga in SWIR-sensorer som exempelvis känner närvaro genom en display eller upptäcker vatten och is på utsidan av ett fönster. Rohm har utvecklat ytmonterade och mycket kom-

pakta dioder och detektorer för SWIR-tillämpningar. Storleken är bara 1,28 kvadratmillimeter, 1,6×0,8 mm.

DET FINNS TIO VARIANTER av dioden i två olika kapslar där den ena har en lins som fokuserar ljuset och därmed begränsar spridningsvinkeln. Våglängderna är 1 050 nm, 1 200 nm, 1 300

oscilloskop

■ TEST OCH MÄT

Engelska Picoscope lyfter den maximala bandbredden i 9000-familjen till 30 GHz samtidigt som existerande modeller får en ansiktslyftning. Två lämpliga tillämpningsområden är karakterisering av rf-signaler och snabba databussar.

nm, 1 450 nm och 1 550 nm. Vidare finns fyra fotodetektorer i två kapslingtyper som är lite större med sina 2,0×1,25 mm. Dioderna finns i två storlekar där den större är känsligare men samtidigt regerar långsammare.

Komponenterna är redan i produktion.

PER HENRICSSON per@etn.se

Spara AI-dialogen, spara pengar

■ ARTIFICIELL INTELLIGENS

Det öppna projektet GPT Cache (GPTCache) utvecklar ett cacheminne för svar från stora språkmodeller.

Det kostar pengar att använda

Open AI:s konversationsmaskin Chat GPT. Och det drar energi och det finns en responstid.

För ett normalt replikskifte med en mänsklig användare är dessa kostnader försumbara. Men säg att du integrerar språkmaskinen med en tjänst och ska testa den – då kan förbrukningen gå upp rejält. Och kanske ännu mer när du tar tjänst i drift och får en massa användare.

Därför finns projektet GPT Cache. Tio gånger billigare och 100 gånger snabbare, säger en slogan på utvecklingsplatsen Github att det blir att hämta svaret från cache istället för att göra en anrop av Open AI:s API.

OM DIN TJÄNST exempelvis är någon form av användarinteraktion på din sajt, så kommer många förfrågningar förmodligen vara återkommande och du tjänar på

att ha några standardsvar i ett cacheminne.

GPT Cache använder inte prompten bokstavligen som nyckel som ett normalt cache skulle göra. Den språkliga interaktionen med konversationsmaskiner är ju helt fri och projektet tänker sig att ett bokstavligt cache skulle lagra massor av kopior av helt synonyma frågor.

Istället söks på betydelsen av prompten – den översätts till en så kallad embedding. Det är en teknik hämtat från språkmodellernas egen värld. Embeddings är vektorer som neuronnätet arbetar med internt för att representera betydelsen av konversa-

tionen. Du kan använda Open AI:s översättare till embeddings eller ytterligare fem alternativ, eller utveckla en egen.

Om två promptembeddings ligger tillräckligt nära varandra i vektorrummet räknas de som samma nyckel. Ett av alternativen för att mäta närhet är euklidisk norm.

Projektet är på ett mycket tidigt stadium och fick sin första commit den 24 mars. Det författas i Python och startades av AIkonsulten Zilliz. Du behöver ett konto på Open AI för att kunna anropa dess API.

De USB-baserade instrumenten med två eller fyra kanaler kommer i två versioner där 9300-familjens sekventiella sampling görs med en 16-bitars AD-omvandlare med en tidsupplösning ner till 64 fs. Det räcker för att fånga transienter ner till 12 ps eller 24 ps beroende på modell.

De direktsamplande modellerna i 9400-familjen motsvarar traditionella realtidsoscilloskop med slumpmässig sampling och en bandbredd på 5 GHz eller 16 GHz. AD-omvandlarna är på 12 bitar med samplingsintervall ner till 200 ps. Det räcker för att fånga transienter på 22 ps respektive 44 ps.

Den medföljande mjukvaran klarar bland annat ögondiagram, att skapa över 160 standardiserade testmasker, presentera signalerna som histogram och mycket mer. Priset för den fyrkanliga 30 GHz-modellen ligger på 31 205 euro.

PER HENRICSSON per@etn.se

Battery Testing Simulation Load/Source

Many systems installed – ask us more!

EU-säkerhetskrav ger Montavista kundvittring

■ INBYGGDA SYSTEM

EU ska dramatiskt höja cybersäkerhetskraven på inbyggda system. Linuxföretaget Montavista (MontaVista Software) gnuggar händerna över att kunna göra affärer med företag som väljer att delegera de nya plikterna till proffs.

Snart höjer EU ribban för de elektronikföretag som försöker hålla sig med egen Linuxdistribution. Det är inte längre bara ett pr-problem om din produkt blir hackad, utan du kan bli ansvarig inför lagen.

Det måste finnas en process för hantering av cybersäkerhet på företaget. Och när du säljer en digital produkt på marknaden måste du kunna adressera framtida säkerhetshål under minst fem år.

Det är exempel på krav som finns i ett nytt EU-direktiv som

börjar gälla kanske i början av 2025 under namnet EU Cybersecurity Act.

Efter de fem åren måste i princip alla säkerhetshål vara fixade.

– Vi får se exakt hur det går med just det kravet. Det är ganska orimligt att du skulle kunna täppa till alla sårbarheter i en så gigantisk kodbas som Linux. Gissningsvis kommer det kanske att räcka med att laga alla sårbarheter av större betydelse i den verkliga världen.

Det säger Iisko Lappalainen på Linuxföretaget Montavista, som kan garantera säkerhetsuppdateringar – i tio år om du så vill – i sin Linuxprodukt CGX – Carrier Grade Express. Den utnyttjar det USA-stödda öppna systemet CVE (Common Vulnerabilities and Exposures) för att hålla koll på nya

sårbarheter och deras fixar.

Och för den som vill skapa en process för hantering av cybersäkerhet finns tjänsten MV Secure.

– Säkerhet handlar ju inte bara om CVE:er. Ett system kan vara osäkert på en massa sätt som inte täcks in av CVE:er. Du kan behöva root-of-trust, separation av säkerhetsdomäner, och så vidare – det beror på vad för sorts applikation du bygger. Vi hjälper kunder implementera sådant. Har fortsätter uppräkningen – hypervisorer, bootfirmware, brandväggar, djup paketkontroll.

– Mycket av det här går att implementera i Linux, som är ganska komplett.

Hoppas ni på en tillströmning av desperata kunder när 2025 börjar närma sig?

Från Idé till Produkt

Elektronikdesign, EMC test, Produktion

– Jo, skrattar han, lite av samma sorts utdelning som elbolag fick när elpriserna gick upp. Företag kommer att drabbas av insikten att det ställs en massa nya krav på den Yocto Linux som de laddat hem online.

– Då kan kommersiella Linuxföretag som Montavista komma in och säga ”ni behöver bara byta till vår Linux, så ordnar det sig”.

Migreringen fungerar eftersom alla smaker av Linux använder samma kodbas. Om de använt Yocto – vilket är vanligt i inbyggda system – är migreringen som enklast.

– Vi kan hjälpa dem att implementera de flesta av de krav som krävs för att få sin produkt godkänd.

– Det här är definitivt något som kommer att hjälpa oss att sälja våra produkter.

Ny generation STM32-SOC för industri och Edge

■ KOMPONENTER

Den andra generationen STM32MPx bygger på samma ekosystem som den första men har ny arkitektur, mer prestanda och bättre säkerhet.

Beräkningskraften i mikroprocessorfamiljen STM32MP2 kommer från 64-bitars-cpu:er (Cortex A35) och kärnor för AI, multimedia, grafik, kommunikation och säkerhet.

Den första produktlinjen heter STM32MP25, har enkel eller dubbel cpu och kan klockas till 1,5 GHz. Här finns ytterligare en cpu: en Cortex M33-coprocessor på 400 MHz för realtidsstyrning.

En neuronkärna levererar upp till 1,35 Tops (teraoperationer per sekund) vilket ska duga för

edgetillämpningar som datorseende och prediktivt underhåll.

För kommunikationen finns TSN (Time-Sensitive Networking) i gigabittakt, PCI Express, USB 3.0 och CAN-FD. Minnen som stöds är 32-bitars DDR4 och LPDDR4.

Här är ett förslag på en systemtillämpning som skulle enrollera flera av resurserna på en gång: ta in femmegapixelvideo i 30 fps, AI-analysera strömmen, komprimera strömmen och skicka den vidare – allt i realtid med hjälp det TSN-stöd som finns i Gigabit Ethernetportarna.

Grafikkärnan stöder 1080p. Bildskärmsanslutningarna inkluderar LVDS och 4-lane MIPI DSI och MIPI CSI-2, Det finns kameragränssnitt som kan

En GaN-transistor med MOSFET-egenskaper

hantera raw-Bayer-bildsensorer.

Vad gäller säkerhet är kretsen Sesip-certifierad på nivå 3. Den använder arkitekturen Arm Trust Zone och har ett RIFramverk (Resource Isolation Framework). Dessutom har den säkrad nyckellagring, säkrad uppstart, unikt enhets-ID i engångsprogrammerbart minne, kryptografiska hårdvarumotorer och DDR-kryptering/dekryptering i full datatakt.

Temperaturområdet sträcker sig från -40 °C till 125 °C

Prover finns av STM32MP25, bland annat i form av utvärderingskort till utvalda OEM-kunder. Volymproduktion startar första halvåret 2024.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

AI-kärnor från Taiwan

■ ARTIFICIELL INTELLIGENS

Andes Technology

släpper kärnor med tillhörande utvecklingsverktyg för AI i kantsystem som hushållmaskiner, robotar, smarta kameror och IoT. Aire heter paketet, vilket ska ska utläsas ”AI Runs Everywhere”.

IP-kärnan heter Andla I350 (Andes Deep Learning Accelerator). Den använder åttabitars heltal och utnyttjar både DMA och lokalt minne.

Den är skalbar från 32 Macenheter och 16 kbyte till 4 096 Macenheter och 4 Mbyte. Det ska ge en prestanda på mellan 64 Gops och 8 Tops vid 1 GHz.

VERKTYGEN stöder TensorFlow Lite, PyTorch och ONNX. Här finns en optimerare kallad NN Pilot som genererar C-kod efter att eventuellt beskurit näten och kvantiserat vikterna. Inferensmotorn heter TFLM. Andes är ett framstående namn inom Risc V-cpu:er för inbyggda system. Tanken är att de nya AI-kärnorna ska vara lätta att integrera med det existerande cpukärnorna, som bland annat går att utöka med skräddarsydda instruktioner.

■ KRAFT

ICeGaN H2 är engelska Cambride GaN Devices andra generation transistorer i galliumnitrid för 650 V med monolitiskt integrerade funktioner som underlättar drivningen samtidigt som robustheten ökar.

– För konstruktörerna ser den ut som MOSFET och man kan använda samma drivare, säger Peter Komiskey på CGN och fortsätter:

– Jag brukar få frågan om det är två kretsar men allt är monolitiskt integrerat.

Rent praktisk eliminerar de adderade funktionerna en del

av de problem som annars finns med krafttransistorer i galliumnitrid.

EXEMPELVIS ÄR GATEN i CGN:s transitor specificerad för 0–20 V men klarar korta överslängar på upp till 70 V utan att gå sönder. Den är normally off, det behövs alltså ingen negativ spänning för att stänga av den, och så finns inbyggd strömavkänning vilket minskar förlusterna samtidigt som det ger bättre EMI-egenskaper.

Transistorerna i ICeGaN H2H har ett QG som är tio gånger lägre än motsvarande kiseltransistorer och ett QOSS som är fem gånger lägre. Det sänker förluster

vid högre switchfrekvenser vilket leder till lägre storlek och vikt.

RDS(on) för H2 är 55 mΩ, 130 mΩ eller 240 mΩ vilket leder till en ström på 27 A, 12 A respektive 8,5 A.

Förstaget startade 2016 och lanserade de första produkterna i fjol. Tillverkningen sker hos TSMC i en vanlig GaN-påkiselprocess.

– De passar för allt från enkla 65 W-laddare till datore och mobiler med flybacktopologi till flera kilowatt i kraftaggregat till datacenter men primärt är det de förstnämnda som vi satsar på.

PER HENRICSSON per@etn.se

EN AI-SYSTEMLÖSNING skulle inte bara ha nytta av instruktioner för DSP- SIMDoch vektorberäkningar, utan även för för- och efterbearbetning av data till näten. Du kan stifta mer bekantskap med Andes den 27 juni i San Jose. Andes kommer att prata om AI i fordon, datacenter, kommunikation, IoT och Android. TSMC är hedersgäst.

GaN-transistorer för 650V

■ KRAFT

Hösten 2021 annonserade

Infineon ett samarbete med Panasonic kring GaN-transistorer för 650 V. Nu är HEMTtransistorerna i CoolGaNfamiljen i volymproduktion.

Kraftaggregat till servrar och telekomutrustning men också konsumentprodukter som laddare, motordrivning, tv-apparater och belysningar är tillämpningar som Infineon lyfter fram.

Tillverkningen sker på åttatumsskivor i en GaN-på-kiselprocess vilket enligt företaget borgar för ett bra pris.

Transistorerna är av HEMTtyp, mer specifikt HD-GIT (hybrid-drain-embedded gate injection transistor) och leder inte utan drivspänning, de är ”normally off”.

Transistorerna kommer kapslade i DSO-20-85, DSO-20-87, HSOF-8-3, LSON-81 och TSON8 med kylning på antingen ovansidan eller undersidan. Det finns olika resistanser (RDSon) att välja på, från 42 till 340 mΩ.

Förutom som rena transistorer går det att få en färdig halvbrygga (baserad på två GaN-switchar) med en kanal.

Produkterna uppfyller JEDEC-standarderna JESD47 och JESD22. PER HENRICSSON per@etn.se

Mobila kameratillämpningar på Orin

■ INBYGGDA SYSTEM

Vecow har utvecklat en AI-dator för kameratillämpningar på Nvidias AI- och grafikprocessor Jetson AGX Orin. Den heter EAC-5000 och finns att beställa hos System Technology.

Orins tunga parallella beräkningskraft kommer från 2048 stycken Cuda-kärnor och 64 Tensor-kärnor som kontrolleras av en tolvkärnig 64-bitars Arm Cortex A78.

Tillämpningarna för EAC5000 kan exempelvis vara säkerhet, datorseende, AI, industriautomation, robotsystem och AGV:er – alltså videotilllämpningar med tunga beräk-

ningskrav.

Den finns med upp till åtta anslutningar för fordons-kameror av typen GSML.

Den har dubbla 10 Gbit/s Ethernet, USB, isolerade CANFD och två SIM-kortplatser.

LPDDR5 är på upp till 64 GB.

För expansion finns en PCIe Gen4 x8, en M.2 B-key och en M.2 E-key. Datorn är fläktlös och har

ett drifttemperaturområde på –20 ºC till +70 ºC. Inspänningsområdet är 9–50 VDC. Storleken är 260×182×69 mm och vikten

3,8 kg. Stöt- och vibrationståligheten uppfyller MIL-STD-810G

EAC-5000 finns för leverans under första kvartalet 2023.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Google utmanar Copilot med Codey

■ ARTIFICIELL INTELLIGENS

Open AI:s populära kodgenerator Copilot får en konkurrent från Google. Den heter Codey och släpptes förra veckan på Googles utvecklarkonferens IO.

Copilot och Codey översätter mellan programkod och naturligt språk.

Copilot är baserad på Open AI:s språkmodell Codex medan Codey är baserad på Googles språkmodell Palm i version 2, som släpptes under IO. Både Codex och Palm är så kallade transformermodeller – kända från ChatGPT.

Fjäderklämlister

för kretskortsmontage

Utrymmessnåla don för överföring av signaler, data och nätspänning till kretskortet.

Kontakterna finns både för fast anslutning på kortet, och i pluggbart utförande.

Kan levereras i en mängd olika rastermått och poltal. Kabelanslutning med fjäderklämmor, traditionell skruvanslutning eller via IDC-anslutning.

Kontakta oss gärna för mer info.

Codey stöder drygt 20 programspråk, bland annat Go, Google SQL, Java, Javascript och Python. Utöver att översätta mellan programkod och naturligt språk, kan den diskutera, lära ut, avlusa och dokumentera kod och programmering.

CODEY FINNS i Googles moln, i AI-utvecklingsmiljöm Vertex, men du måste tillsvidare vara enrollerad som Trusted Tester för att få åtkomst.

Insidan, Palm 2, är lite enklare att komma åt. Där behöver du

Generative AI Studio for text. Google säger inget om framtida priser.

Det händer mycket på AIfronten. För att hålla koll rekommenderar Google sina bloggar om AI och transformers.

10 μF i en 0603

■ PASSIVT

Murata har fått in en avkopplingskondensator på 10 µF och 4 V i en keramisk kapsel på 0603M, eller 0201 för den som föredrar amerikanska mått. Enligt det japanska företaget är det minst på marknaden.

En passiv komponent i formatet 0603 har måtten 0,6×0,3 mm. Det är 65 procent mindre än en 1005M som det tidigare har behövts för att få till en kondensator med 10 µF och en tolerans på ±20 procent. Tilläggas kan att bygghöjden är 0,5 mm.

GRM035R60G106M

är specificerad för 4V och temperaturområdet −55 till +85 °C och ska komma i en variant upp till 6,3 V under nästa år.

I september kommer en modell kallad GRM035C80E106M för en lägre spänning på 2,5 V men med utökat temperaturområdet från −55 till +105 °C.

PER HENRICSSON per@etn.se

Hjälper sluta slösa minne

■ INBYGGDA SYSTEM

En ny funktion i utvecklingsmijön Segger Systemview håller koll på att du inte slösar med minne som du inte använder.

Om kod glömmer att avboka minne som inte längre används så kräver tillämpningen onödigt mycket minne och kan till och med krascha om minnet tar slut.

De här är något som utvecklare enligt Rolf Segger – Seggers grundare – har bett om hjälp med att hålla koll på. Därför har Segger nu adderat en heap monitor till Systemview.

Den del av minnet som

används kallas heap, högen, och informationen om hur den utvecklas presenteras enligt Segger på ett intuitivt sätt.

I vissa tillämningar allokeras minne på högen för hela programkörningen. Andra tilllämpningar är beroende av att minne återvinns. Det problem som monitorn spanar efter är en hög som långsamt växer. Det kan tyda på en så kallad minnesläcka – att kod bokar nytt minne utan att lämna tillbaka det som förbrukats.

Monitorn kan övervaka flera högar samtidigt och den kan hålla koll på högen oavsett om det är din egen C-kod eller

Verktyg för ST:s smarta styrkretsar

■ PROGRAMMERING

ST Microelectronics släpper utvecklingsverktyg för två smarta sensorstyrkretsar. Du kan programmera dem för processer som har fysisk rörelse att göra – som att känna igen vilken aktivitet som bäraren ägnar sig åt, eller upptäcka anomalier.

Sensorkretsarna i sig är lanserade sedan tidigare – ISM330IS och LSM6DSO16IS. Inbäddade i dem finns en ”ISPU” (intelligent sensorbehandlingsenhet) vilket

är vad som gör dem smarta.

Det som ST Microelectronics släpper nu är en verktygskedja och ett tillhörande mjukvaru-

paket för att programmera dem. Med dessa verktyg kan du inte bara minska systemets strömförbrukning och latens, utan också avlasta den lokala mikrokontrollern och specialisera sensorn för din specifika tillämpning.

DU PROGRAMMERAR i C från ett kommandoradsgränssnitt eller en Eclipsemiljö, och kan även använda grafiska användargränssnitt som AlgoBuilder och Unicleo.

Det finns mallar, exempelprojekt och färdiga bibliotek att tillgå på Gitgub för att komma igång med utvecklingen. En del filer är färdiga att ladda i sensorn utan kodning.

På GitHub finns fler exem-

operativsystemet som bokar.

Belastningen på målsystemet ska vara minimal.

– Dynamisk lagring används i allt större utsträckning i inbyggda system, säger Rolf Segger.

– Ingenjörer brukade försöka undvika det på grund av svårigheten att övervaka användningen. Med Systemview har övervakning och hantering av dynamisk lagring gått från att vara något att undvika till att bli något hanterbart.

För att testa är det bara att ladda ner Systemview och sätta igång. Den är gratis för utbildning och utvärdering.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

pel, handledningar och andra utvecklingsresurser.

Exempel på tillämpningar är hälsoövervakning, spårning av materiel och övervakning av tillståndet hos robotar och maskinstyrningar.

ST:s tröghetsmoduler ISM330IS och LSM6DSO16IS innehåller 3D-accelerometer och 3D-gyro. Strömförbrukningen är ner till 0,46 mA i lågeffektläge. Bruset är 70μg/√Hz i prestandaläge. De kan samla in data från upp till fyra externa sensorer. De har inbyggd temperatursensor.

Kapseln är en LGA av plast med måtten 2,5×3×0,83 mm.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Svensk Elektronik

- tillsammans för branschens bästa

Grön framtid för Svensk Elektronik

På Elektronikmässan i Göteborg hade Svensk Elektronik en egen monter tillsammans med Smartare Elektroniksystem i syfte att träffa medlemmar. Många spännande samtal med medlemsföretag vittnar om ett engagemang för elektronikbranschen och en stor framtidstro för en industri i tillväxt. Enligt uppgift samlade mässan under två intensiva dagar, 19–20 april, en rekordstor publik på över 3 000 besökare. Det var fantastiskt spännande att möta alla företag med elektronik som gemensam nämnare, och få en inblick i forskning och produktutveckling som pågår – en absolut förutsättning för den gröna omställningen och för att, ur ett industriellt perspektiv, placera Sverige i en pole position med stärkt konkurrenskraft som målbild.

Vi passade även på att vara del i lanseringen av en ny bok; ”Elektronikhandboken för cybersäker framtagning av IoT­produkter”. Handboken är ett samarbete mellan de strategiska innovationsprogrammen Smartare Elektroniksystem och IoT Sverige samt Svensk Elektronik. Målet med handboken är att ge handfasta råd, checklistor, standarder och metoder som kan läsas av såväl elektronik­ och mjukvaruutvecklare som produktägare och beställare med flera. Under året planeras ett antal kurstillfällen. Om det önskas företagsanpassade utbild­

ningstillfällen kan vi naturligtvis ordna det –hör av er till kansliet!

På samma scen bjöds det även på Embedded Forum, med ett speciellt fokus på elektronik som möjliggörare för den Gröna Omställningen. Åhörarna fick lyssna till initierade talare från Amazon Web Services, Minesto, RISE och Cake, som berättade hur industrin ser på möjligheter och utmaningar med den omställning som klimatförändringarna driver fram, hur man kan utvinna energi för elproduktion från undervattensdrakar med elektronik som kritiska komponenter och vad som driver en superentreprenör att revolutionera transportbranschen inom mopeder och motorcyklar utan att luta sig emot klassisk förbränningsmotorteknik.

Som alltid, vill vi på Svensk Elektronik, rekommendera alla läsare att hålla koll på föreningens kalendarium samt fortsätta att orientera er i våra kanaler efter fler seminarier och konferenser – allt för branschens bästa!

Den 14 juni håller Svensk Elektronik sitt årsmöte hos SAAB i Järfälla, se vidare information på hemsidan.

Med förhoppningar om en fortsatt vacker vår, 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

14 juni

Vårmöte Svensk Elektronik

8 september NIS2­direktivet

12 oktober Stora elektronikdagen med Summit, Stockholm

29 november

Höstmöte Svensk Elektronik

10–11 april

Elektronikmässan i Stockholm 2024

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

R&S®FE170 Front ends

The R&S®FE170ST and R&S®FE170SR are ideal for early sub-terahertz and 6G research activities. They work by extending the range of the R&S®SMW200A and R&S®FSW to D-Band (110 GHz to 170 GHz) and allowing the engineers to develop the next generation of mobile communications. Fully-integrated to our signal generator and analyzer environment, this is your easy-to-use, fully-calibrated solution.

GOOD

UP TO 170 G H Z

<20 G H Z

Find