Page 1

NR 10 OKTOBER 2018

ELEKTRONIK TIDNINGEN

TEMA:  INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

RISC-V

Så kan den öppna cpu-arkitekturen erövra styrkretsarna. /17–19

CHARLOTTE KARLSSON:

EMBEDDED AWARD:

/4–6

/12–13

Möt den nya chefen för Rise ICT

Här är årets nominerade till priserna!

PRENUMERERA KOSTNADSFRIT T! ETN.SE/PREN

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS


INNEHÅLL ETN 10/18

INLEDAREN

8 14

Vad hände? men plötsligt inser jag att Ericsson tagit över väggarna på Arlanda. Från att ha varit allmän slagpåse där olyckskorparna såg behov av en jättelik nyemission, till att företaget skulle bli slukat av Cisco, finns det idag en ny själv­ säkerhet. Det handlar inte bara om att Arlanda tapetserats med budskap om miljarder uppkopplade enheter, kirurgi på distans, upp­ kopplad automation eller andra mer eller mindre lättbegripliga budskap. Börskursen är på god väg att dubbleras sedan Börje Ekholm tillträdde som vd den 16 januari 2017.

20

J A G V E T IN T E N Ä R DE T H Ä N D E

DE T TO G E T T DRYGT Å R. Vändningen kom med kvartalsrapporten i april. Att det inte var en tillfällighet framgick med all tydlighet av halvårsrapporten. Frågan är hur mycket som kan förklaras av Börje-effekten och hur mycket som är strävsamt arbete av alla utvecklare, säljare, servicetekniker och andra som får maskineriet att fungera ­oberoende av vad förståsigpåarna tycker. H E LT K L A RT Ä R AT T 5 G har haft en psykologisk betydelse. För första gången någonsin ligger en ny mobilgeneration före tidsplan. Vilket såklart gynnar Ericsson och borde göra detsamma för konkurrenterna. Intressant att notera är att Nokia befinner sin i en motsatt situation där de två senaste kvartalen bjudit på besvikelser. Huawei har egna problem som stavas Trump. USA har fått för sig att kinesiska system inte är att lita på och stängs därför ute från 5G-utbyggnaden. Samma sak gäller i Australien, och även Indien ser ut att vara inne på samma spår.

i varje fall i det korta perspektivet. Frågan är vad det kinesiska svaret blir, och om det påverkar Ericsson och Nokia? I 5G-euforin är det dessutom lätt att glömma bort att operatörernas intäkter inte ser ut att öka trots den större bandbredd och kortare svarstider som 5G ger. Inte ens IoT bidrar på något substantiellt sett, om man ska tro telekomgurun Bengt Nordström. H E LT K L A RT GYN N A R DE N N A T YP AV BE SLUT ERIC SSON,

I N N A N A K T IE MA RK N A DE N NYKTR AR TILL och inser att 5G inte är ­ ågon ny guldkalv får vi passa på att glädjas åt det nya själv­ n förtroendet, och att mötas av Ericssons budskap som pryder väggarna på Arlanda: • The quest for easy. • Now it is changing the world. •W  elcome to Stockholm. Mobile communication was born here.

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18

Flex vässar sin IoT-portfölj i Linköping Med en flexibel utvecklingsplattform – konstruerad i Linköping och som täcker radionät från Lora och Sigfox till LTE-CatM och NB-IoT – vill världens tredje största kontraktstillverkaren accelerera IoT. Styrkretsarnas eget Linux Zephyr är ett OS med ett fotavtryck på några kilobyte. Intel överlät sin baby till Linux­ stiftelsen och styrkretsvärlden tycks acceptera den. Hur många AI-kärnor som helst Utbudet av acceleratorer   för artificiell intelligens i kretsar och ip-kärnor exploderar. Elektroniktidningen har gjort en inventering.

22 25

EXPERT: Modulär mjukvara för samarbetande robotar Modulär mjukvara gör det enklare att sätta ihop hårdvara från olika tillverkare till en fungerande samarbetande robot skriver Zeljko Loncaric, Congatec, och professor Christian Schlegel, vid Service Robotics Research Group på universitetet i Ulm. EXPERT: Säkerhet signerad GHS Säkerhetsarkitekturen hos dagens uppkopplade IoT-produkter måste kunna hantera en mängd okända hot. En autentiseringskedja, med rötter i hårdvaran, kan verifiera att en produkt är den rätta, skriver Darryl Parisien på Integrity Security Services.

28 Tidningshuvud

05-12-12

14.29

PRODUKTER: Framtidssäkrad system-FPGA Hett från Xilinx: en heterogen skalbar beräkningsplattform som gör AI-inferenser och kan programmeras utan hårdvarukunskap.

Sida 1

Utges av Elektroniktidningen Sverige AB Adress: Folkungagatan 122, 4 tr, 116 30 Stockholm. Telefon: 08-644 51 20 www.etn.se Bankgiro: 5456-3127 REDAKTION: Anna Wennberg (ansv. utg.), Per Henricsson, Jan Tångring. Grafisk formgivning och layout: jocke.flink@typa.se Omslagsbild: SiFive

Anna Wennberg Bevakar analogt, opto och kommuni­ kation, kraft, sen­ so­rer, distri­bution, medicinsk elektronik och minnen. anna@etn.se 0734-17 13 11

PRENUMERATION: Webb: etn.se/pren E-post: pren@etn.se Telefon: 08-644 51 20 ANNONSER: Anne-Charlotte Sparrvik, 0734-17 10 99 E-post: ac@etn.se INTERNATIONAL ADVERTISING: Huson International Media  +1 408 879 6666 (USA) Pacific Business Inc.  +81 336616138 (Japan)

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

© Elektroniktidningen 2018 Upplaga: 13 500 ex (exkl. emagasin) Allt material lagras elektroniskt. ISSN 1102-7495

Jan Tångring Bevakar in­byggda system, mjukvara, processorer, kort och skärmar.

Anne-Charlotte Sparrvik Ansvarar för sälj- och ­marknadsföring.

jan@etn.se 0734-17 13 09

ac@etn.se 0734-17 10 99

Organ för SER, Svenska Elektrooch Dataingen­jörers Riksförening, www.ser.se Tidningen trycks på miljövänligt papper hos Sörmlands Printing Solutions AB.


START BLOCKET

n INTERVJU Uppdraget är att hjälpa svenskt näringsliv. Medlet är 460 personer som arbetar med industrinära forskning. Möt Charlotte Karlsson, ny chef för forskningsinstitutet Rise division för ICT.

BAKGRUND: Charlotte Karlsson är utbildad statistiker och matematiker med licentiatexamen från Linköpings universitet, där hon även undervisat och arbetat. Därefter blev det 16 år på Ericsson där hon bland annat varit ansvarig för produkt- och marknadsintroduktion. Hon

har varit platschef för Ericssons utvecklingscenter i Ungern och ansvarig för kundrelationer i USA. Hennes två senaste arbetsgivare är Nationellt Forensiskt Center och försvarskoncernen Saab, där hon arbetat ett knappt år på vartdera håll. ▲

”Once in a life time” – möjlighet för den modiga ledaren. Charlotte Karlsson skrattar till men säger sig inte komma ihåg formule­ ringen när jag påminner henne om platsannonsen för jobbet som chef för Rise ICT, den divi­ sion inom forskningsinstitutet Rise som samlar Acreo, Sics, Vic­ toria och Interaktiva Institutet. Numera tycks hennes dagar vara mer än fulltecknade. Vi letar i veckor för att hitta en tid som passar oss båda. Vid ett tillfälle skriver hon ”Är detta mission im­ possible?” Till slut ses vi i en hotellobby nära Rise kontor i centrala Stock­ holm. Det är lite drygt fem må­ nader efter att hon började som chef för Rise ICT med 460 an­ ställda och personal på 12 orter. Men först en kort resumé: För drygt två år sedan bildades storinstitutet Rise genom att SP, Innventia och Swedish ICT slogs samman. Det sistnämnda bestod av fyra självständiga dotterbolag: Acreo, Sics, Victoria och Inter­

aktiva Institutet. För att snabbt komma igång förblev de självständiga bolag, och de flesta av cheferna satt kvar. I våras var det dags att ta nästa steg. De fyra dotterbolagen blev avdelningar samtidigt som ekonomi- och personalfunktio­ ner centraliserades. Dessutom har de fyra cheferna bytts ut. – Vi har lagt ned jättemycket jobb på att rekrytera dem och ta fram en ledningsgrupp som är framåtlutad. Jag kom in i april och den första september var den nya ledningsgruppen på plats, säger Charlotte Karlsson. En sak som blev tydligt när de tidigare bolagen började arbeta mer tillsammans var att de hade många gemensamma områden. Nu kan kompetenser samordnas lättare samtidigt som erbjudan­ det till kunderna blir mer hel­ täckande. På lång sikt kommer gränserna mellan de fyra tidigare bolagen att suddas ut, även om namnen lever kvar så länge. – Om man tittar på alla sam­ hällsutmaningar är det viktigt att vi kan vara snabbfotade och ställa om mot vad som behövs, att tänka mer tvärfunktionellt. De nya cheferna har stort ICT fokus och arbetar mycket över gränserna. Förändringen går hand i hand med tankarna bakom Rise, ett

OSK AR LÜRÉN/AR2 REKL A MBYR Å

Rise ICT ska locka industrin med bredd och storlek

Vill du ha en Raspberry Pi? – den populära enkortsdatorn från Farnell element14

OKTOBERCHANS

EN!

Vi delar ut tio Raspberry Pi modell 3 B+ bland de som tecknar en ny prenumeration på Elektroniktidningen. Även trogna prenumeranter som förnyar sina uppgifter kan delta i kampanjen. Gå in på etn.se/prenumerera och fyll i dina uppgifter! Farnell element14 sponsrar kampanjen, som pågår fram till midnatt den 31 oktober. Tidningshuvud



05-12-12

14.29

Sida 1

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


Fully Compliant HigH EFFiCiEnCy End-to-End SolutionS  4-pair power delivery to 71.3W  Compliant with type 1, 2, 3 & 4  5-Event Classification  Single- and dual-Signature pd Support  low Resistance Components Enable High Efficiency and increase Robustness

IEEE 802.3bt PoE++ PSE & PD ControllErS

 up to -40°C to 125°C operation

Class pd power

poE++ PSE

Verified 4Pair 24AWG

 migration path to/from 38.7W-90W ltpoE++® Controllers

Verified 4Pair 24AWG

CAT5e

poE++ PD

Visit us at

13 - 16 November, Munich, Germany

Hall C4, Booth 111

FEatuREd SElECtoR CaRd power over Ethernet Solutions www.analog.com/psc/poESolutions

moRE inFo www.analog.com/poE++

1 2 3, 0 4 5 6 7 8

3W 7W 13W 25.5W 40W 51W 62W 71.3W


START BLOCKET

större institut är mer relevant för industrin och kan ta på sig större projekt. Ett konkret exempel som Charlotte Karlsson lyfter fram är Rise AI som fick klartecken i somras. Rise AI samlar över 60 forskare i 75 projekt, ambitionen är att det ska ha fördubblats inom fem år. –  Möjligheten med Rise AI öppnades i och med att det är Rise som står bakom och inte en­ bart Sics. Digitaliseringen av samhället är ett annat område som ett stör­ re institut kan tackla effektivare. Det finns annars risk för att vissa grupper exkluderas, såsom äldre som inte tar till sig ny teknik. – Vi har hela bredden, från Sics till Interaktiva Institutet, från teoretisk forskning till til�­ lämpningar. Där har vi vår starka sida, säger Charlotte Karlsson. Hon nämner även interaktio­ nen mellan människa och maskin kopplad till etik och integritet. – Där tror jag vi måste göra mer. Vem äger data, hur skapas algoritmerna? Vi har mycket vi kan bidra med. Förutom de fem divisionerna med sina teknikområden har Rise fem Affärs- och innova­ tionsområden som skär över divisionerna. Dessa så kallade AoI:er ska sälja projekt som är tvärvetenskapliga och involverar flera divisioner. – Exempelvis sitter Affärs- och innovationsområdeschefen för mobilitet i min division. Tilläggas kan att delar av forsk­ ningsinstitutet Swerea inlemmats i Rise från den första oktober i år. Initialt blir Swerea en egen di­ vision som ligger parallellt med bland annat Rise ICT trots att vis­ sa delar sysslar med elektronik, framförallt Swerea IVF. Swerea är starkt inom produk­ tionsteknik, inklusive Industri 4.0, vilket passar perfekt nu när Rise ICT fått i uppdrag av Tek­ nikföretagen och Vinnova att ta fram en färdplan för den upp­ kopplade industrin. Men även Rise ICT behöver hjälp med kompassen. Därför skapas just nu ett strategiråd med aktörer från näringslivet, offent­ lig sektor och andra aktörer som kan bidra till att staka ut vägen. – Vi kommer att ha ett första möte i oktober. Rådet ska träffas tre gånger per år. Däremellan blir det andra



typer av möten som är mer tek­ nikfokuserade och kan avhandla ett specifikt ämne där ämnesex­ perter deltar. Även moderbolaget Rise har ett forskningsråd. Det täcker alla teknikområden, men kan också stötta de enskilda divisionerna när det gäller strategiarbetet. Även om strukturen i Rise ICT förändrats är uppdraget detsam­ ma – att fungera som en brygga mellan universitetsforskningen och industrin. Tekniker som utvecklas på Rise kan överföras till industrin på olika sätt inklusive att forskare byter arbetsgivare. Verksamheter som är mogna att kommersiali­ seras kan dessutom knoppas av i form av företag. –  Vi har ett särskilt Tech Transfer Office som ska hjälpa till med det. Så hur mäter man avkastningen på de pengars som satsas på Rise ICT?

– Det går att följa vad som publi­ ceras, vad som varit användbart och vad som patenteras. Charlotte Karlsson lyfter fram ett annat bevis på att det är väl satsade pengar. – Min första vecka på jobbet fick jag se en nyhet om att Sverige låg på en andra plats efter Syd­ korea som det mest innovativa landet. Jag tycker det visar på att vi kan realisera forskningen, att det inte bara blir något för bok­ hyllan. Vad tar du med dig från dina ­tidigare arbetsgivare?

– Från Ericsson är det mycket med ledarskapsfrågor, det har jag väldigt stor nytta av nu. Plus stark kännedom om kund, att sätta kunden i fokus. Sen har jag en bakgrund från akademin som jag kan para ihop det med. På Ericsson har hon bland an­ nat varit chef för företagets forsk­ nings- och utvecklingsavdelning i Ungern och kundansvarig för Verizon i USA. Det innebär att hon både arbetat med produkt­ utveckling, men också följt med ut i fält när produkterna sedan installerades hos kunderna. – Det vi tagit fram uppfyllde inte alltid kundens förväntning­ ar, det är något jag tar med mig. Vill du bli ledande i ditt gebit måste du förstå hela kedjan. PER HENRICSSON per@etn.se

SER KRÖNIKA Säkerhetsutmaningar inom inbyggda system mer och mer har konferenser kring säkerhetsaspekter fått allt större intresse. En av största är International Conference on Computer Safety, Reliability, and Security SAFECOMP. Konferensen anordnas av organisationen EWICS, European Workshop on Industrial Computer Systems Reliability, Safety and Security. Konferensen var den 27e: i ordningen och hölls i Västerås Aros konferenscenter 18–21 september. Den inleddes med fem parallella workshops den första dagen före konferensens huvudspår. • DECSoS Workshop om ”Dependable smart embedded and cyber-physical systems and Systems-of-systems” • A SSURE, Workshop om ”Assurance cases for software-­ intensive systems” • SASSUR, Workshop om ”Next generation of systems assurance approaches for safety-critical systems” • STRIVE, Workshop om” Safety, security, and privacy in Auto­ motive systems”. • WAISE, Workshop” Artificial intelligence safety engineering”

I TA K T M E D AT T D AT O R E R H A N T E R A R

på WAISE workshop hölls av Philip Koop­ man från Carneige Mellon University och hade titeln ”Autonomous vehicle safety technical and social issues”. Det var riktigt spännande och gav häpnadsväckande exempel på säkerhets­ problemen inom bilindustrin. Han berättade om miljardkostnader för fordonsindustrins säkerhetsproblem. Föredragshållaren gav flera exempel på hur komplex modern programvaran är. Sedan fortsatte förmiddagen med en session om ”Machine learning safety and reliability”. Koopman har flera föredrag på Youtube. Därefter gick jag över till workshopen SASSUR med presen­ tationer av studier inom metoder för säkerhetsanalys och risk­ estimering. Det finns flera metoder.

F Ö R S TA D A G E N S K E Y N O T E

PÅ O N S D A G E N I N L E D D E S K O N F E R E N S E N med keynoteföredraget ”Software engineering for safety in molecular programmed systems” av Robin Lutz, Iowa State University. Därefter fortsatte dagen med två sessioner ”Automotive safety standards and cross-domain reuse potential” och ”Autonomous driving and safety analysis”. Dagen avslutades med en paneldebatt mellan industrirepresentanter som diskuterade ”Trends and needs for future assurance of safety-criticial systems”.

med ett keynoteföredrag ”Reviews? We do that! Cross-domain reuse of engineering knowledge and evidence” av Uma Ferrell, MITRE Corporation, USA. Därefter följde två sessioner och paneldebatt. De två sessionerna rörde verification och multi-concern assurance. Verifieringssessionen handlade om metoder och verktyg för verifiering av säkerhetskritiska system. Multi-concern assurance handlar om nya metoder för att testa stora inbyggda system inom fordonsindustrin.

TORSDAGEN INLEDDES

med ”Experiences from the industry, design and application of a control system platform for safety of machinery” av Richard Hendeberg, Epiroc Rock Drills AB, Sverige. Därefter var det två sessioner med ”Fault ­tolerance” resp ”Safety and security risk”.

PÅ F R E D A G E N VA R D E T E T T K E Y N O T E F Ö R E D R A G

Referenser finns här: https://youtu.be/NCTf7wT5WR0 STAFFAN SKOGBY Ordförande i SER Svenska Elektro- och Dataingenjörers Riksförening

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


Med Microchip är det enkelt att konstruera Lättanvänd inbyggd intelligens stöds av utvecklingsverktyg och programvara av världsklass

www.microchip.com/effortless

Microchips namn och logotyp samt Microchip-logotypen är registrerade varumärken tillhörande Microchip Technology Incorporated i USA och andra länder. Alla andra varumärken är respektive ägares egendom. © 2018 Microchip Technology Inc. Eftertryck förbjudes. DS20006062A. MEC2219Swe08/18


START BLOCKET

Flex vässar sin IoT-portfölj i Linköping nan kan den behålla stora delar av sin mjukvara och ändå få en helt annan radioteknik. Enheterna har även en expan­ sionsport. Via den kan en pro­ grammerare koppla in sig för att skriva egen kod via Flex SDK, eller så kan porten användas för att koppla in ytterligare sensorer, exempelvis en gassensor.

n SKETCH-TO-SCALE Boomen kom av sig – fort­ farande saknas de miljarder IoT-enheter som utlovats. Det vill kontraktstillverkaren Flex ändra på med en utvecklingsplattform för energisnåla nätverk, så kallade Low Power Wide Area Networks (LPWAN). Plattformen – konstruerad och tillverkad i Linköping – gör att tiden från en första skiss till en prototypserie av en IoTprodukt kan halveras. – Då tog vi steget från att göra en intern referensplattform till att börja ta fram ett utvecklings­ kit åt våra kunder, förklarar ­Johan Botvidzon, systemarkitekt på Flex i Linköping. är Juan Nogu­ ei­ ras CoE, medan Linköpings­ teamet utvecklat allt förutom industridesign som företagets designcenter i Milano varit an­ svarigt för. – I Sverige har vi stått för me­ kanik-, elektronik- och radiode­ sign och all mjukvaruutveckling, och tillverkningen av alla våra kommande enheter ska ske här, berättar Johan Botvidzon. Plattformen är framtagen i två huvudvarianter, kallad iENBL Version 1 (V1) och iENBL Ver­ sion 2 (V2) där den förstnämnda

U P P D R A G S G I VA R E N

FAKTA:

Flex i Sverige och världen Flex Sverige har tre så kal�lade sajter som arbetar med konstruktion – en i Linköping, en i Kalmar och en i Ronneby. Totalt handlar det om cirka 150 anställda. Linköping är den största. Där arbetar runt 100 personer – hälften inom konstruktion och hälften med produktion. I Kalmar finns Flex Power Modules sedan knappt ett år, då Flex köpte hela Ericsson Power Modules. Flex – tidigare känt som ­F lextronics – är världens tredje största kontraktstillverkare, med huvudkontor i San Jose, USA. Företaget finns på cirka 100 platser världen över och har runt 200 000 anställda.



Kortet till vänster visar EU-varianten av iENBL V1. Här används samma transceiver, rfkomponenter och antenn till både Lora och Sigfox. Antennen har optimerats för 868 MHz, för att passa Europa. Det finns även en USA-version optimerad för 915 MHz.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18

– För några år sedan talades det om upp till 50 miljarder upp­ kopplade enheter år 2020. Än ser vi inga miljarder, inte ens miljon­ tals på Flex, säger Juan Nogueira, som ledare företagets Center of Excellence (CoE) i Stuttgart. Haken är, menar företaget, att det inte finns ett självklart LP­ WAN-nätverk, därför saknas det enheter att koppla upp. Just det vill Flex råda bot på med iENBL – en mycket flexibel utvecklingsplattform som täcker radionät från Lora och Sigfox till LTE-CatM och NB-IoT. Idéen bakom konceptet har funnits en längre tid. Flex bör­ jade titta på LPWAN-teknik för flera år sedan, men från slutet av förra året har dagens version av utvecklingsplattformen vuxit fram.

att servera en en­ het som gör att det går snabbt att testa IoT-idéer utan att behöva låsa in sig. Under utvecklings­ stödjer Lora och Sigfox som båda arbetet ska du som användare arbetar på licensfria ISM-band. exempelvis få svar på hur ofta, Version 2 fokuserar istället på de hur mycket och vilket data du licensierade LPWAN-teknikerna behöver samla in för att få ett bra Cat-M och NB-IoT. beslutsunderlag, samt vilka sen­ sorer du kan ha nytta av och vilken radioteknik D E T S O M S K I L J E R V1 och som lämpar sig bäst i V2 är egentligen bara ditt fall. radiodelen. I övrigt är – Vi har försökt att ta komponenterna om­ fram något som ska till­ bord desamma. Här fredsställa både prooffinns sensorer för att of-concept-testande och mäta temperatur, tryck, utvecklingsarbete. ljus och fuktighet, men Juan Nogueira Enligt Flex täcker också accelerometer och plattformen i sin grund­ gyro. Likaså ingår Blue­ form 70 till 80 procent tooth, wifi och GPS. av alla användarfall – Det gör det enkelt som företaget just nu för en kund att flytta sin ser inom IoT-världen. tillämpning. Den kan Det gäller både enkla börja att testa med en lösningar, som en tem­ radioteknik. Vill den se­ dan flytta över till en an­ ­Johan Botvidzon peratursensor som ska H E L A TA N K E N Ä R


aukt or is er ad adjektiv att ha tillstånd eller godkännande som i: ”Mouser är en auktoriserad källa.”

Fler TI-produkter i lager för dina framtida designer. mouser.se/ti


START BLOCKET

På sikt pekar allt, enligt Flex, på att det är de cellulära lösning­ arna som kapar åt sig den största delen av IoT-marknaden. Där­ med spås V2 bli storsäljaren. – Antagandet bygger på vår erfarenhet av LPWAN under de senaste tre åren vad gäller efter­ frågan på de olika teknikerna och utvecklingen av dem, förklarar Juan Nogueira.

skicka data en gång om dagen, och mer avancerade, som att spå­ ra gods i en lastbilstransport. För att öka flexibiliteten – spe­ ciellt framåt i tiden – har en ge­ nerell yta på 25 × 22 mm avsatts för rf-modulerna på kretskort. I versionen som stödjer Lora och Sigfox har Linköpings-tea­ met tagit fram en speciallösning. I N I T I A LT A N VÄ N D E S två transceiv­ rar. En från Semtech, som ju Lora kräver då modulationstekniken tillhör företaget, och en för Sig­ fox. Den sistnämnda öppnar för en bunt tillverkare som exem­ pelvis Silicon Labs, Atmel, ST Microelectronics och Texas In­ struments. – Men vi har lyckats imple­ menterat båda radiotekniker med samma transceiver, rfkomponenter och antenn, säger Johan Botvidzon. Idén kom upp att enbart an­ vända Semtechs SX1276 även för Sigfox, och så blev det. I Sverige är det en grupp på runt tio ingenjörer som arbetar med konstruktionen av iENBL. Utmaningarna att ta en idé till en fungerande arkitektur har varit många. Exemplet ovan är bara ett.

till att skruva ner strömförbrukningen och att skapa god radioprestanda. På mjukvarusidan har en viktig del varit att ta fram ett flexibelt och användbart utvecklingsverktyg (SDK). – Vi har brottats med hur man bygger en enhet där delar kan återanvändas. Vi har valt ut kom­ ponenter som vi ser är effektiva både ur ett användnings- och

M YC K E T T I D H A R G ÅT T

Utvecklingsplattformen iENBL är 97 × 65 × 26 mm. När steget till ­produkt tas, och programmeringskontakter och annat tas bort, minskar storleken direkt till en tredjedel utan att funktionen ändras.

strömförbrukningsperspektiv, men också finns tillgängliga i stora volymer. I skrivande stund pågår den slutliga certifieringen av iENBL Version 1, som hittills rullats ut till ett antal pilotkunder. – Om vi ser på de pilotprojekt som kommit längst kan vi nog säga att vi har halverat tiden som behövs från att en kund börjar testa med iENBL till att vi kör kun­ danpassade prototyper, säger Jo­ han Botvidzon, som konstaterar: – För en kund som exempelvis vill göra asset-tracking av ma­ skiner kan vi säkerligen korta utvecklingstiden från 12 till 6 månader. Versionen som stöder de cel­ lulära LPWAN-teknikerna ligger steget efter helt enkelt för att ut­ byggnaden av NB-IoT och CatM dröjt längre.

Planen är att iENBL Version 2 ska vara redo att släppas i början av nästa år. en an­ tenn som tillgodoser de flesta LTE-band som finns idag inom 700 MHz till 2,7 GHz. I pipeline ligger även lösningar som inte stöds av dagens rf-moduler, som LTE-band under 600 MHz. För detta krävs en annan antennkon­ struktion. Version 2 kommer även att dyka upp i ett antal varianter, där den lilla ytan avsedd för radio­ modulen bestyckas med krets­ paket från olika tillverkare. – Internt har vi ett antal de­ signprojekt med olika rf-modu­ ler på gång. Dels kommersiella moduler som vi kan montera, och dels sådana som är interna referensplattformar.

D Å K O MM E R D E N AT T H A

L O R A O C H S I G F OX har däremot absolut sin speciella plats i fram­ tiden. Lora har exempelvis blivit populärt i privata sensornät, där kravet på fördröjning och tillför­ litlighet är lågt. – Sigfox fördel är täckningen. Idag finns nätet i stora delar av Europa vilket gör att tekniken passar tillämpningar som kräver mobilitet över landgränserna, säger Juan Nogueira, men kon­ staterar: – Spårning av gods på global nivå är en av de mest krävande tillämpningarna inom IoT, och det är endast de licensierade lös­ ningarna Cat-M och NB-IoT för LTE-näten som inom en snar framtid kan garantera en global täckning med tillräcklig kvalitet. Samtidigt menar Flex att det tydligt märks att det är industrin och inte konsumenterna som kommer att få IoT och 5G att ta fart. – Industri 4.0 kräver dessutom tillförlitlighet, vilket enbart de cellulära lösningarna kan ge. Det är vår åsikt, och den backas upp av flera marknadsundersökning­ ar, säger Juan Nogueira.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

Vill du ha en Raspberry Pi? – den populära enkortsdatorn från Farnell element14

OKTOBERCHANS

EN!

Vi delar ut tio Raspberry Pi modell 3 B+ bland de som tecknar en ny prenumeration på Elektroniktidningen. Även trogna prenumeranter som förnyar sina uppgifter kan delta i kampanjen. Gå in på etn.se/prenumerera och fyll i dina uppgifter! Farnell element14 sponsrar kampanjen, som pågår fram till midnatt den 31 oktober. Tidningshuvud



05-12-12

14.29

Sida 1

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


En fyrkant har aldrig varit mer mångsidig ICS - Modulär elektronikkapsling Lösningarna som erbjuds med det modulära kapslingssystemet ICS är lika varierande som kraven på framtidsinriktade automationsapparater. Med ICS erbjuds ett kapslingssystem i olika storlekar, variabel anslutningsteknik, samt med möjlighet till bussanslutningar.

För mer information ring 08-608 64 00 eller besök phoenixcontact.se/ICS

© PHOENIX CONTACT 2018


EMBEDDED AWARD

Årets upplaga av Embedded Award är den sextonde i ordningen. Det är konferensen Embedded Conference Scandinavia som delar ut priset den 6–7 november på Kistamässan i Stockholm. Konferensen arrangeras av branschföreningen Svensk Elektronik.

Här är årets nominerade! Upptäcker hästens hälta i tid

Smarthorse Lab.

Sandra Panzare

Elin Wollert

Här är övriga studentbidrag: • E R I K K A RL SSO N och FREDRIK T R Ä P J A på Högskolan i Halmstad har tagit fram en lösning för au­ tomatiserad aeroponisk odling, man odlar utan jord och låter rötterna till växterna hänga fritt i luften. Systemet är slutet och hela skötselprocessen från frö till skörd automatiserad. I den kam­ mare där rötterna hänger fritt sprutas en dimma av vatten och näring på rötterna och får dem att växa. Data hämtas från sen­ sorer. Systemet styr bland annat luftfuktighet, ljus, och co2-nivå. • AU TO RI O från Mohammad Loni på Mälardalens högskola är en testmiljö för autonoma fordon. Den inkluderar diverse komponenter inklusive en liten modellbil med sensorer, doku­ menterat effektiva artificiella neuronnätsmodeller och in­ tegrering i Labview. AutoRIO kommer bland annat att använ­



das av studenter för att testa AIalgoritmer för självkörning. • VA IBHAV BHATIA på KTH bi­ drar med ett system som filmar en persons ansikte och tolkar personens känslor. Detta kan an­ vändas i säljsituationer och för att ge återkoppling på reklam. Produkten kallas Cass (Consu­ mer Attributes and Satisfaction Assessment System). Fristående enheter kan göra lokala upp­ skattningar eller skicka infor­ mation till ett moln av samman­ kopplade enheter för att nå ännu bättre resultat. • EN GRÖN PL A N T VÄ GG som vår­ das och övervakas automatisk eller på distans, har utvecklats av Yu Liu, Kahin Akram Has­ san, Adam Rohdin och Karim Samim på Linköpings univer­ sitet. En ”green plant wall” är en harmonisk dekoration som dess­ utom förbättrar kvaliteten på

n STUDENT Genom att filma och analysera kan du upptäcka att en häst blivit halt. Men om du vill upptäcka att den – håller på att bli – halt, behövs en bättre metod. Sandra Panzare och Elin Wollert på Linköpings universitet fick idén att mäta den dynamiska tyngdfördelningen under hovarna. Sandra Panzare har vuxit upp med hästar. En halt travhäst är en kostsam historia. – Det måste gå att upptäcka det tidigare! insåg hon under fjärde året på civilingenjörspro­ grammet i elektronikdesign. Lösningen består av en Blue­

toothkrets från Texas Instru­ ments som samlar sensordata för att kommunicera den till en smarttelefon. Och så finns här en spännande tryckt trycksensor i fem exemplar – från Acreos labb. Efter ett exjobb tillsammans med Elin Wollert jobbar Sandra Panzare nu deltid med projektet på Acreo – som numera också äger det. Elin Wollert – kodaren i paret – jobbar på Texas Instru­ ments och hennes fortsatta bi­ drag sker på hennes fritid. Elektroniken sitter i en sula som ska placeras mellan hästsko och hov. Den kan sitta där per­ manent under 6–8 veckor. Smarthorse Lab kallas kon­ ceptet. JT

En grön plantvägg.

inomhusmiljön. Systemet sköter bevattning, belysning och ven­ tilering. Målet är att lösningen skall vara tillförlitlig, lättanvänd och billig. Sensorer och styrsys­ tem kommunicerar via molnet och använder Microsofts Azuretjänster.

• EN LÖSNING FÖR LO W C O ST IMMER SIVE STR EAM I NG har ut­

vecklats av Shaji Farooq Baig på KTH. En vanlig billig kamera ska kunna ge 360°-video, något som hittills krävt mycket dyrare ut­ rustning. En tillämpning vore att låta tittaren se en fotbollsmatch

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


Protes med känsel vill ha inbyggnadspriset n ENTERPRISE ”Som att sätta tungan på ett niovoltsbatteri, men ute i fingrarna.” Integrum har med sig en livs levande patient till visningen av de nominerade till årets Embedded Award. Han beskriver hur det känns att få elektrisk stimulering från trycksensorer i fingertopparna, när han skakar hand med mig, med sin protesarm. Han är den första av hittills fyra, snart sex patienter som använder en ny protesteknik som utveck­ las på Integrum i samarbete med Chalmers. Det är långt kvar till science fictionvärldens artificiella arm som inte kan skiljas från en verk­ lig arm i känsla och funktionali­ tet.  Men Integrums teknik repre­ senterar ett stort kvalitativt steg framåt. Den nya tekniken går inte att jämföra med den gamla, intygar patienten. Han är nu­ mera fullt arbetsför som lastbils­ chaufför. 

i cyberglas­ögon och titta i olika riktningar i 360°-bilder från oli­ ka kameror. En av huvudkompo­ nenterna är konverteringen av videodata från ett fisheyeobjektiv till en sfärisk projektion – den konverteringen sker i molnet. • M A X FA X Ä LV på Lunds uni­ versitet har kopplat upp en ask­ kopp för att veta när det är dags att tömma den. Fimparna räknas med IR-sensor och informatio­ nen visas på en display på ask­ koppen och samlas upp centralt via ett Lora-nät. Den direkta återkopplingen via displayen är något som ska kunna uppmuntra rökaren att slänga fimpen i ask­ koppen. H YB RI D PI X ELD ETEK TOR • E N från Cernlaboratoriet samlar sensordata som sedan – efter en insats av Till Dreier på Mittuni­ versitetet – kan läsas ut via USB 3.0. Det betyder i praktiken att

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18

Det nya är gränssnitten. Tidi­ gare sattes ett band kring armen som snappade upp musklernas elektriska signaler. Nu har elek­ troder direktkontakt med nerv­ banorna – kontakten är monte­ rad inuti överarmsbenet. Det här är den första protes­ tekniken i världen som ger taktil återkoppling och som fungerar för permanent användning i na­ turlig hemmamiljö under längre tid. Det säger Integrum om sitt bidrag, The Artificiel Limb Con­ troller. Teoretiskt kan det i en fram­ tid upprättas full kontakt mel­ lan nerver, ben och muskler och elektronik i hand och arm, med hjälp av tusentals ledningar. In­ tegrum har bara sexton ledning­ ar och använder idag fyra – två för en kniprörelse mellan pro­ testumme och -pekfinger, och två för återkoppla signalen från trycksensorer i protesens finger­ toppar till nerverna.

Utöver Integrum är följande företag nominerade till Embedded Award i klassen Enterprise:

• NEONODE ställer upp med sitt välkända laserbaserade beröringsfria gestgränssnitt som redan bevisat sig – det finns i 62 miljoner produk­ ter. Företaget tävlar med sin sensormodul Zforceair som kan användas som peksen­ sor eller för att beröringsfritt känna av gester eller olika ty­ per av statiska och dynamiska objekt. Lasrar, detektorer och optiska linsmoduler är preci­ sionsmonterade i en kompakt enhet som tillverkas i Sverige.

en vanlig bärbar dator kan användas som mätsystem för röntgen- eller partikelmät­ ningar för denna detektor, som heter Timepix3 och be­ står av en 256 × 256 pixelma­ tris för energiupplösta fotonoch partikelmätningar.

Electronica 2018 Hall C2 monter 313 13-16 november 2018

Förbättrad tillförlitlighet för industriella applikationer

JAN TÅNGRING jan@etn.se

En lösning för Low Cost Immersive Streaming.

Besök Harwin på

Användningsområden är bland annat fordon, konsu­ mentelektronik, medtech och robotik. SENSITIVE • TEMPER ATUR SOLUTIONS ställer upp med en liten billig smart etikett med inbyggd temperatursen­ sor som är en del av en sys­ temlösning för att verifiera produkter – som läkemedel – inte går utanför sitt tillåtna temperaturområde under transport. Systemet är kopplat mot molnet men kan också avläsas i fält. Den baseras på en kombination av tryckt elektronik och traditionell elektronik.

Nya kontakter från Archer Kontrol med 1,27 mm delning och horisontella och vertikala layouter i olika kombinationer med 12-80 ben. Uppbyggda med lödanslutningar för ytmontering som ger kretskortet extra stabilitet motstår de både sidledes och vridande krafter i miljöer med kraftiga vibrationer. Temperaturområde -55 °C till +125 °C Självpassande med Blind Mating Helt inneslutet kontaktsystem Testade att klara upp till 500 operationer

www.harwin.com/ kontrol



Harwin Archer Kontrol Elektronik Tidningen Sweden 28/09/2018 Oct 18.indd 09:541


TEMA: INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

ZEPHYR – för dig som Linuxstiftelsen valde år 2016 att tacka ja till Intels förslag om att göra Zephyr till dess officiella operativsystem för styrkretsar. Elektroniktidningen sätter fingret i luften och känner hur västanvinden – sefyren – blåser idag. App-tandborsten Grush använder accelerometrar, Bluetooth – och Zephyr. Fäst mobilen vid badrums­ spegelnoch låt barnen jaga tandtroll i en virtuell gom.

D

et finns inte mindre än 52 stycken delprojekt under Linuxstiftelsen men bara ett av dem är riktigt operativsystem vid sidan av Linux, och det är Zephyr. Zephyr är till för IoT-noder på upp till någon megabyte, där öp­ penkodare – motvilligt – måste erkänna att Linux är för klum­ pigt. Spannet går ungefär från en smart etikett till en smart klocka. Det används idag i bland an­ nat wearables, smarta glasögon, klockor, smart belysning och uppkopplade hushållsvaror.

DET FINNS MÅNGA minimala öppna OS. Huvudsyftet med att peka ut ett av dem, och ge det Li­ nuxstiftelsens välsignelse, är att samla utvecklingskrafterna. Pro­ jektets medlemmar har avund­ sjukt sneglat på det community som finns kring Linux, och hop­ pas på samma uppslutning kring Zephyr. Zephyrs cv imponerar. Det har använts i satelliter, inom tele­

kom, för bildbehandling och ra­ dar. Det användes i Philae – den första rymdfarkost som mjuk­ landat på en komet. Militära uppdrag har det också haft. Det är amerikanska inbyggnadskon­ sulten Windriver som hittat mer­ parten av tillämpningarna. Det var Intel eller i praktiken dess dåvarande dotterbolag Win­ driver som föreslog Zephyr för Linuxstiftelsen. Intel beskriver själv sin inves­ tering i Zephyr som strategisk. Företaget såg att det inte fanns något minimalt RTOS som öp­ penkodsvärlden entydigt sam­ lades kring, och tog chansen att gräva i sina egna lådor efter något som skulle kunna passa. som tog in­ itiativet satte omedelbart ett litet frågetecken efter projektet. Fö­ retaget dominerar inom server och pc med sin x86-arkitektur. Men inom styrkretsar har det en minimal närvaro. Där domine­ rar arkitekturen Arm, närmare

AT T D E T VA R J U S T I N T E L

De flesta Zephyrkort är Armkort från bland annat Nordic och NXP. Men Intels styrkrets Quark finns förstås också representerad.

FAKTA: Ett operativsystem är en uppsättning program som snurrar igång på datorn när den startar. De administrerar körningen av andra program och ger dem mjuk­varu­g ränssnitt till hårdvaran. Plus gränssnitt så att programmen kan prata med varandra – skicka meddelanden, dela resurser och synkronisera sig.



På de allra enklaste styrkretssystemen körs en enda enkel tillämpning i en evig slinga, utan operativsystem. Ett operativsystem gör det enklare att fokusera på tillämpningen när komplexiteten stiger. I operativsystemet räknas också in de bibliotek av mjukvarukomponenter som det stöder, för exempelvis olika protokoll.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


TEMA: INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

hellre kör Linux bestämt av en cpu-familj kallad Cortex-M. Därefter kommer ingenting – en god stund – och till slut dyker det upp kärnor som Arc, Xtensa, Nios II och den spännande ny­ komlingen Risc-V. Intel har försökt att bryta sig in men det har inte gått bra. Så sent som i somras gjorde företaget uppmärksammade reträtter från sina inbyggnadsplattformar Cu­ rie, Quark, Joule, Edison, Galileo och Arduino 101. Om Intel skulle släppa styr­ kretsområdet helt och hållet skulle Zephyr tappa en viktig dri­ vande medlem.

Också Arm Mbed OS är öp­ penkod – vilket faktiskt är en trend. Det finns gott om alterna­ tiv till Zephyr – operativsystem som inte bara är för styrkretsar, utan också är öppen källkod. har stora IT-företag i ryggen vilket kan förklara dessa företags hittills milda intresse för Zephyr. Samsung stöder en variant av sitt operativsystem Ti­ zen, kallat ”RT” för bland annat sin Artik-familj av styrkretsar. Amazon tagit vårdnaden över det mycket populära operativ­ systemet FreeRTOS. Huawei har ett litet IoT-operativsystem kal�­ lat LiteOS som stöder såväl Arm som x86 och Risc-V. Även Google Zircon nämns som konkurrent ibland, men är främst tänkt som en kärna till Googles app-OS Fuchsia och stöder endast 64-bitarsprocesso­ rer. Det som Google refererar till som sitt IoT-OS heter Brillo, el­ ler Things, men har ett betydligt större fotavtryck än Zephyr, i stor­

N Å G R A AV D E M

leksordningen tiotals mega­byte. Det finns också en rad klassis­ ka icke företagsanknutna alter­ nativ som NuttX, Riot OS, Tiny OS och Contiki. Apachestiftel­ sens Mynewt är en spännande nykomling med en programför­ klaring som liknar den som Zep­ hyr har – en komplett plattform för IoT i styrkretsar – men med ett extra fokus på administration av stora system av noder. N YA A R K I T E K T U R E N Risc-V finns representerad av sitt kanske viktigaste företag – Sifive. Den polska inbyggnadskonsulten Antmicro är huvudansvarig för Zephyr på Risc-V. Företaget har lovat att Zephyr är ett operativsystem som det ska satsa långsiktigt på. – Vi ser det som en de facto­ standard för nästa generation IoT-system, säger Michael Giel­ da, som titulerar sig Antmicros affärsutvecklingschef.

DEN

JAN TÅNGRING jan@etn.se

KÄR KÄRNA HAR MÅNGA NAMN: Zephyr föddes i ett belgiskt företag som ett ­operativsystem för DSP:er kallat Virtuoso och följde med när Windriver köpte belgarna år 2001. Windriver porterade det till Arm och x86 och använde det i en rad projekt under åren under ­beteckningen VxWorks Microkernel Profile. I slutet av 2015 – när Intel fortfarande ägde ­Windriver – släpptes kärnan som öppen källkod

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18

under namnet Rocket. Tre månader senare adopterades det under namnet Zephyr av Linuxstiftelsen. Windriver är förstås bäst i världen på Zephyr just nu och kan se fram emot en konsultverksamhet som växer med Zephyrs popularitet. Företaget fortsätter att kalla sitt eget OS för Rocket, men har bestämt sig för att låta koden följa Zephyr, som är färdigintegrerat med Wind­rivers IoT-moln Helix Cloud.

Idag stöds Zephyr av fyra stycken Risc-V-kort och 90 stycken Armkort.



M E N D E T Ä R I N G E T AV H O P P på gång just nu – företaget annonserar efter Zephyringenjörer. Intel har tvärtom antytt för Elektronik­ tidningen att företaget har nå­ gonting nytt på gång inom om­ rådet. Zephyrprojektet fungerar som ett sätt för Intel att få in foten i dörren till den delen av IoT-värl­

den som implementeras i styr­ kretsar. Och det behöver inte vara ett problem. Intels närvaro är inte på någon annans bekostnad ef­ tersom merparten av koden som produceras kommer alla arkitek­ ter tillgodo. Dessutom har Arm en stark närvaro. Redan från start fick Intel inte bara med sig Linaro – organisationen för inbyggda system på Arm – som grundande medlem, utan även Armkretstill­ verkarna NXP och Nordic Semi­ conductor. Också Arm-tillverkarna ST och Texas Instruments finns med som medlemmar. Bland de 112 utvecklingskort som stöds i skrivande stund finns dessutom Armkretsar stämplade Micro­ chip, Atmel och Silicon Labs. Arm självt, företaget alltså, finns inte med som medlem av Zephyr, inte än i alla fall. Före­ taget bygger ett eget IoT-eko­ system under operativsystemet Mbed OS.


TEMA: INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

DET HÄR ÄR ZEPHYR Det är egentligen inget särskilt med Zephyr – bara ytterligare ett RTOS i mängden. När Intel och dess dotterbolag Windriver presenterade sitt förslag för Linxustiftelsen kunde ändå Zephyr bocka av de grundläggande kraven: • Det hade en bra öppenkodsli­ cens, Apache 2.0, som är kom­ patibel med Linux. •  Det hade ett litet fotavtryck – ner till 2 kbyte för ”Hello World” och ner till 8 kbyte för en realistisk tillämpning. • Det hade ett aktivt community. Eller – nja – här kan man kan­ ske sätta ett litet frågetecken med tanke på att Zephyr bara hade existerat som öppen käll­ kod i tre månader när det adop­ terades. sätta ytterli­ gare ett frågetecken efter ”aktivt community”. I likhet andra öp­ penkodsprojekt med företag i ryggen, får det kritik för att vara toppstyrt och kommunicera då­ ligt mot mindre företag och hob­ byister. Motsvarande utveckling finns även i Linuxvärlden allteftersom det kommersialiserats. En vik­ tig skillnad är dock att de högsta hönsen där är företagsobero­ ende. De kan säga nej, medan Zephyrs representanter inte kan förväntas gå emot instruktioner från sina respektive företag. •  Operativsystemet skulle inte vara för starkt knutet till en viss arkitektur. Check. Tre av de fyra kort som stöddes från start var visserligen Intelkort, men idag finns en rik flora av Arm-kort. Också Arc, Xtensa, Risc-V och Nios II finns representerat. • Det skulle stödja säkerhet. Här framhävs främst att Zephyr är statiskt konfigurerat – ingen ny kod kan laddas medan opera­ tivsystemet körs. Detta mins­ kar den yta som måste försva­ ras mot angrepp. Om det finns skadlig kod i Zephyr så kan den bara ha stoppats dit vid kom­ pileringen. Den statiska konfi­ gureringen gör det som bonus enklare att ge Zephyr realtids­ egenskaper. • Operativsystemet skulle ha en

M A N K A N FA K T I S K T



rik funktionalitet. Det skulle vara ett stort steg upp från ”bare metal”, att köra system helt utan operativsystem. Zephyr bjuder på avbrottshantering och kan köra parallella program i trådar, som kan kommunicera med varandra. Det går att välja mel­ lan olika regeluppsättningar för hur tiden ska fördelas mellan trådar med olika prioritet. Det finns dynamisk minne och det finns strömstyrning. D E T P U T S A S F O R T FA R A N D E ordent­ ligt på Zephyr. Och det är inte bara smärre ansiktslyftningar det handlar om, utan i flera fall om­ görningar från grunden. Det kanske till och var något som lockade med Zephyr när det valdes? Att det fanns grund­ läggande saker kvar att göra. Att det var ett renoveringsobjekt – en oslipad diamant som kunde skräddarsys från grunden för det relativt nya tillämpningsområdet IoT. Zephyr ska upprustas till en one-stop-shop för IoT. Om du vill bygga en IoT-tillämpning ska du inte behöva söka efter kompo­ nenter på andra håll. Om du använder Zephyr får du all kommunikation du behö­ ver på köpet, och vi lovar att hålla koden uppdaterad och trimmad – det är budskapet från Zephyr. Du ska kunna fokusera på din app och låta Zephyr ta hand om resten. Bluetooth Mesh är ett bra ex­ mpel på detta. Det fick stöd i au­ gusti i fjol bara en månad efter att standarden släpptes, genom Intels försorg. Windriver började slipa på Zephyr redan innan det adop­ terades. På biblioteksfronten genom att addera några av de grundläggande nätverksstack­ arna, och ett kryptobibliotek kallat Tinycrypt. På kärnfronten genom att skapa en ren modell för komponenter – så att det går att ladda bara exakt de delar av operativsystemet som ett visst projekt behöver. En grundläggande föränd­ ring är att stuva om Zephyrs nuvarande dubbla operativsys­ temskärnor till en enda. Dina tillämpningar kan idag köras

dels i en mikrokärna och dels i den nanokärna där bland annat mikrokärnan körs. Att de två blir en – med bibehållna gränssnitt för bakåtkompatibilitet – tar bort några dubblade funktionaliteter och spar ett par kilobyte minne. En annan fundamental lucka var avsaknaden av minnesskydd – det adderades så sent som i mars. Att låta alla program dela på samma minne kan möjligen vara acceptabelt i välorganise­ rade enstaka projekt. Men när komponenter blandas från olika håll är minnesskydd ett minimalt säkerhetskrav. Oavsett vilket är minnesskydd en ovärderlig buggfälla med tillämpningar i Zephyr som typiskt skrivs i C. Fortfarande handlar det bara om ett enkelt minnesskydd som utnyttjar den typ av MPU som finns i exempelvis Cortex M. Men ett projekt för dynamiskt minnesskydd för MMU-utrusta­ de processorer har också startat. Firmwareupdatering drift över Bluetooth LE var en annan funktionalitet som kom på plats i mars, liksom stöd för Precision Time Protocol som gör det möj­ ligt för noder i ett system att ar­ beta tidssyynkroniserat. En kommande säkerhetsupp­ gradering, som ingen mindre USA:s spionorganisation NSA bidrar med, är ASLR (address space layout randomization) som innebär att objekt placeras ut på slumpmässigt valda adres­ ser, för att en angripare inte ska kunna veta på förhand var i min­ net målet finns. NSA har också utvecklat verktyg som söker – och har hit­ tat – säkerhetshål och buggar i ­Zephyrs kärna. Zephyr stöder idag bland annat Ipv4, IPv6, Bluetooth LE, Wifi, 802.15.4, NFC och 6Lowpan. Google Thread fick stöd i mars. Komponenter plockas från olika håll. Till exempel lånades den första versionen av TCP/ IP- stacken från svensken Adam Dunkels öppna operativsyste­ mem Contiki. Och, i Linux anda, i den ut­ sträckning det är något du sak­ nar så är det din klåda att klia och du är välkommen att bidra med en implementation. JT

Hundratolv kort för Zephyr Zephyr stöds i skrivande stund av 112 utvecklingskort. Av de första fyra korten med Zephyr-stöd var tre stycken x86-kort. Idag domineras listan helt av Arm som finns på 90 av korten. De har pro­ cessorer från Atmel, NXP och Texas Instruments. Lik­ som från Nordic Semicon­ ductor som flitigt ägnat sig åt att portera sina trådlösa kort till Zephyr. Du kan köra Zephyr på BBC:s skolkort Microbit, som använder en Nordic-processor. I listan finns även utveck­ lingskort för Arc, Xtensa och Nios II. Huvudsakligen i mjuka kärnor eller emule­ rade, för dig som tar fram en SoC eller ett FPGA-system. bort Quarkkortet Arduino 101 (som har en liten Arc-kärna om­ bord och därför återfinns både under ”x86 och ”Arc”) är de återstående två Arckorten Designware-kort från Synopsys med FPGAemulerade Arc-kärnor. Två Altera FPGA-kort kör Zephyr på mjuka Nios II-cpu:er.  Cadence Xtensa-kärnor kan köras simulerat, emule­ rat eller skarpt i Intel S1000kort och Espressif ESP32kort. Sist men inte minst finns i listan fyra stycken kort med Risc-V-processorer. Ett enda av dem har en skarp processor: Sifives Hifive1. Här finns också ett kom­ mande kort från Zedboard med en skarp Pulpino, ett kort från Microsemi med en mjuk Risc-V i en FPGA samt en QEMU-emulerad Risc-V. Några av korten kör både Linux och Zephyr, men i varsin krets, som Minnow­ Board Max, Udoo Neo och UP Squared.  JT

OM MAN R ÄKNAR

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


TEMA: INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

Första anhalten för RISC-V är styrkretsar Det gick så fort för styrkrets­ tillverkarna att rita in den öppna cpu:n RISC-V i sina roadmaps att inte ens IAR hängde med i svängarna. Nu berättar företaget vad dess kunder och partners snickrar på i kiselverkstäderna.

F

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18

F Ö R D E T A N D R A är IAR en neutral part i styrkretsvärlden, med stöd för alla de viktiga arkitekturerna mellan åtta och 32 bitar. För det tredje har IAR ett djupt kontaktnät och vet hur vindarna blåser, vad som finns och vad som planeras av vem och när. Det var via sitt kontaktnät IAR först började inse att RISC-V måste tas på allvar. – Vi hade varit lite tveksamma att ge oss in i det nya ekosyste­ met. Om du backar, säg ett och ett halvt till två år, så såg vi inget business case. Men plötsligt började IAR få förfrågningar från existerande kunder. Och från hårdvarupart­ ners. Och från helt nya spelare i ekosystemet. De förväntade sig att IAR självklart skulle släppa sina verktyg även för RISC-V. – Bilden förstärktes ju mer vi rotade. Så till den milda grad att

man i efterhand kanske lämpningar och som kan tycka att vi borde överväger att ta sin nästa ­varit snabbare på tåget. produkt till RISC-V. Han beskriver RISCSom marknaden ser V som ett välkommet ut är det huvudsakli­ syretillskott till inbygg­ gen Arms olika Cortex nadsvärlden. M-kärnor som RISC-V – Det händer någon­ Anders Holmberg tacklar undan. ting nytt efter att Arm –  Pratar man med helt dominerat i tolv, tretton år. Arm är de bekymrade. Det är Genomslaget blev fullt synligt helt klart. De ser en utmaning. på en utvecklarkonferens i fjol. De får konkurrenter med helt – RISC-V är ju egentligen en andra affärsmodeller som säljer gammal arkitektur som bubblat något som är funktionellt ganska under många år. Men åh jäklar, likt det de själva säljer, men till plötsligt var alla där! Alla våra en prislapp som kan vara drama­ traditionella partners plus de tiskt mycket lägre över tid. nya spelarna dök upp. Innan dess hade man möjligen kunnat av­ C O R T E X- M S L Ä P P T E S 2 0 0 5 . Den färda RISC-V som en nischföre­ adopterades snabbt av bland an­ teelse. nat ST och NXP vilket blev start­ skottet till Arms nuvarande styr­ kretsdominans. Konkurrenter W E S T E R N D I G I TA L U T V E C K L A R två RISC-V-kärnor för sina egna som Arc och Mips har därefter minnesprodukter och Nvidia in­ endast lyckats kapa åt sig mindre tegrerar RISC-V någonstans i sin nischer. – Jag tror att deras erbjudan­ portfölj. Det är de idag allmänt kända exemplen på stora använ­ den har varit för lika. Det har inte funnits någon dynamik. dare. Arms PR-avdelning gjorde i Båda använder RISC-V som somras ett misslyckat försök till styrkärna i egna systemkretsar. – Vi vet att det finns ett antal motstöt mot RISC-V, genom att som är på gång. Det är en tydlig sätta upp en sajt med egna fakta trend: bolag som bygger spe­ på domänen ”riscv-basics.com”. Det uppfattades som billig cialiserat kisel för specifika til�­



rån början var RISC-V en cpu för undervisning, och den tycks konstruerad när­ mast med server och pc för ögo­ nen. Men det står nu klart att det blir som mikrokontroller eller styrkärna som RISC-V får sitt första genombrott. När IAR i februari medde­ lade att företaget arbetade på en kompilator för RISC-V, raderade Elektroniktidningen sitt sista frå­ getecken inför den nya omsusade gratis-arkitekturen. IAR är det perfekta vittnet. Företaget tjänar för det första sitt levebröd på effektiva kompi­ latorer. För att kunna krama den sista droppen prestanda ur de genererade maskininstruktio­ nerna måste du behärska ämnet processorarkitektur ner till minst signifikanta carry-bit. IAR i Uppsala har varit världs­ mästare i kompilatorer för styr­ kretsar under många år nu. Det

är hit tillverkarna går när de ska benchmarka sina nya kretsar för att få snabb, snål, minimal och korrekt kod. Elektroniktidningen smickrar och företagets chefsstrateg Anders Holmberg instämmer belåtet. – Vi har ett gediget kvalitets­ rykte.


TEMA: INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

smutskastning och slog rejält fel. Arms egna ingenjörer tvingade PR-avdelningen att stänga sajten efter några dagar. De första generella styrkretsar där RISC-V inte bara är en extra­ kärna i en systemkrets utan hjärtat i sin egen programmerbara krets, kan komma att bli kinesiska. – I Kina är man ju generellt inte så sugen på att betala. Och så vill de bygga upp en egen dator­ industri – där kan RISC-V bli en komponent. Detsamma gäller Indien som omfamnat RISC-V för de möjlig­ heter den ger till ”oberoende och innovation”. Landet har till och med utnämnt det till sitt natio­ nella ISA. Vad säger NXP, ST och andra ­traditionella MCU-tillverkare?

– Jag kan inte gå in så mycket på det. Vi har tajta relationer så det är känsligt. Men det står klart att de är väl medvetna om vad som sker och att de funderar på vad de ska göra med RISC-V. – För dem är det också en poli­



tisk utmaning. De har långvariga relationer med Arm och mycket kan stå på spel om man plötsligt vill välja en annan väg. Hur stor tror du RISC-V kan bli till slut?

– Det är en knepig fråga att svara på. Men vi tror att det kommer att bli en signifikant del av våra affärer så småningom. – Inte om ett eller två år, men på fem, sex, sju års sikt tror vi att det kommer att ta en ganska stor del av marknaden, åtminstone för microcontrollers. Kommer RISC-V att tränga sig in även på Cortex-A:s område?

– Jag tror det. Vi är inte jätte­ starka på Cortex-A, men vi vet ju till exempel att både Sifive, An­ des och andra aktörer redan idag bygger Cortex A-klass-processo­ rer tänkta för high end-operativ­ system, typiskt Linux. – Och de lägger ganska mycket krut på det, för det finns mycket pengar att hämta där, framför allt på servermarknaden. JT

Friheten är både möjlighet och risk Gratis är gott, men det vikti­ gaste med RISC-V är liksom i Linuxvärlden de ­möjligheter som öppnas för innovation när ­arkitekturen är öppen.

D

e instruktionsuppsättningar som används i Arm-proces­ sorer är skyddade av intellektu­ ella rättigheter. Du får inte bygga en processor som använder ARMv8 utan att betala licens och royalties till ägaren Arm Hold­ ings. – Som RISC-V-spelare kan du välja alternativ som är helt gratis. Eller gå till någon med en färdig design, men med en prislapp som oftast ser helt annorlunda ut. En kanske ännu större fördel för RISC-V är att det dessutom står vem som helst fritt att göra anpassningar för den egna til�­ lämpningen. Hos Arm är du låst.

– Visst är det kul att betala mindre för i princip samma funktion i RISC-V. Men innova­ tion är det som folk pratar om, att du kan anpassa designen och göra vad du vill. Du har i normalfallet inte rätt att skruva på en Arm så att den bli aningen mer strömsnål eller snabb. Eller ta bort instruktioner du inte behöver. D U K A N K Ö PA R ÄT T E N för dyra pengar som endast en handfull företag kan lägga upp, som Qual­ comm, Apple och Samsung i mo­ bilprocessorvärlden. Men även om du väljer att läg­ ga in en extra instruktion i Arm – för exempelvis ett accelerator­ block för artificiella neuronnät, vilka är mycket populära just nu – så har du fortfarande inte sam­ ma frihet som i RISC-V.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


Connecting Global Competence

13 – 16 november 2018 År 2019 ska RISC-V bli IAR:s 24:e arkitektur, med samma utbud av verktyg, kompilatorer, debuggers och prober som övriga 23 har.

Nu är vi inne på de riktigt fina skillnaderna. Arms komponenter är stan­ dardiserade. Det finns regler du måste följa och fasta byggstenar som du måste använda när du im­ plementerar egna instruktioner. Arkitekturellt är det en ren och fin lösning med uppenbara fördelar, till exempel i att kärnor från olika håll kan pusslas sam­ man enkelt och enhetligt. Men RISC-V:s friheter ger fler möjligheter till optimering. Du kan skruva på gränssnitt, min­ nesbussar, pipelines och andra delar av konstruktionen. – Eftersom du kan göra fler spe­ cialanpassningar och inte behöver bygga så extremt generellt som när du använder byggstenar från Arm, finns det en potential i en RISC-Vdesign att både kunna minska ki­ selytan och öka prestandan. Baksidan av samma frihet drabbar bland annat IAR när fö­ retaget ska försöka sätta ihop en kompilator till din specialbyggda ISA.

Så länge som RISC-V-pro­ cessorer nöjer sig med grund­ instruktionerna kan de köra samma program. Men med egna instruktioner försvinner kompa­ tibiliteten. Det är ett problem som IAR nu grubblar över. – Hur ska vi hantera egna in­ struktioner för att ge bäst pre­ standa för en nisch? ­instruktioner kan gå bra, men det finns en gräns. IAR måste tänka nytt. –  Hur stöder vi diversifie­ ringen? Kan man till exempel ge användaren möjlighet att skräd­ darsy verktygen för sina egna til�­ lägg? Här har vi inte riktigt tänkt klart. Det är för tidigt att se ännu vad folk kommer att hitta på. Att hålla denna frihet i schack kan till och med vara en nyckel­ fråga för ARM:s överlevnad. – Allt kan falla ihop som ett korthus om RISC-V blir för spre­ tigt. JAN TÅNGRING

EN HANDFULL EGNA

jan@etn.se

Fackmässa • 17 hallar • Komplett utbud av teknik, produkter och lösningar

FAKTA:

ARM vs RISC-V RISC-V liksom ARM är en instruktionsuppsättning eller en ISA (instruction set architecture) – en samling instruktioner som fungerar som det språk en programmerare använder för att styra en processor. Eller i praktiken snarare som en kompilator använder. Programmeraren skriver sitt program i ett mer lättbegripligt så kallat högnivåspråk och därefter översätter en kompilator (från till exempel IAR) programmet till RISC-V-instruktioner. RISC-V är avsiktligt konstru­ erad i ett försök att kunna om­fatta hela spannet av cpu:er från 32 bitar och upp. Det finns ett stort antal olika instruktionsuppsättningar om man räknar samman alla teoretiskt möjliga varianter. De namnges efter en kombination av ordlängd och fjorton tillägg, som flyttalstöd, vektoroperationer, bitmanipulering, och så vidare.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18

Connecting everything – smart, safe & secure

I RISC-V-världen är ISA:t gratis och dessutom fritt att modifiera. Det är den mest grundläggande skillnaden. Det finns gratiskärnor att ladda hem, men även en marknadsplats för licenserbara kärnor, liksom det gör för ARM. Två namnkunniga bolag inom RISC-V idag är amerikanska Sifive och taiwanesiska Andes. – Det var mycket på deras initiativ som vi gick med i RISCV-stiftelsen. På Sifive hittar du flera av RISC-V:s grundare. Intel finns bland investerana. Andes är den i RISC-V-stiftelsen som är mest drivande inom inbyggda system. Företaget är en gammal cpulicenserare som tidigare haft sitt fokus på Taiwan och Kina och använt sin egen arkitektur. Idag styr Andes över till RISC-V och saluför hittills fyra olika RISC-V-familjer.

Konferenser & forum • 4 konferenser • 11 forum • Nytt TechTalk för ingenjörer och utvecklare

Talang möter industrin • electronica erfarenheter med live-demonstrationer • e-ffwd: Elektors startup-plattform • electronica jobbörs

components | systems | applications | solutions World’s leading trade fair and conference for electronics Messe München | 13 – 16 november 2018 | electronica.de

co-located event

elec18-Anz-Dach-89x265-SWE.indd 1

Kontakt: Tysk-Svenska Handelskammaren Tel. +46 8 665 1820 | messe@handelskammer.se



08.08.18 09:32


TEMA:  INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

Googles TPU får konkurrens om AI i molnet.

D

u kan inte ha missat hajpen kring artificiell intelligens. Du känner tillämpning­ arna – från ansiktsinloggning till självkörande bilar. Alla tror att de bara är de första dropparna i ett skyfall och att AI kommer att hitta tillämpningar överallt. Den här texten har stuckit ner handen i flödet efter sommaren, och valt ut de nyheter som hand­ lar om kretsar och kärnor. Inget om affärer, investeringar, politik, tillämpningar och forskning. Inte ens om benchmarks, platt­ formar, moduler och kort, utan enbart nyheter om dedikerade AI-kretsar och kärnor för sådana kretsar. Molnleverantörerna var först att stödja AI i hårdvara. Deras servrar har resurser för både pro­ grammering (träning) och an­ vändning (inferensdragning) av artificiella neuronnät, vilket även kommer uppkopplade inbyggda system till godo.

M E D G O O G L E S TPU som enda undantag använder molnen GPU:er, mångkärniga cpu:er och i viss utsträckning FPGA:er för beräkningarna. Men nu är fler dedikerade AI-kretsar på väg till serverhallarna. De har många namn, men här kallar vi dem NPU:er, neural processing units. Vi kommer att få se NPU:er i alla sorts processorer. Nästa gång Elektroniktidningen gör en över­ sikt kommer ip-kärnorna vi be­ rättar om här att finnas i generella styrkretsar, bland annat från NXP. Den stora volymen av AIberäkningar kommer därefter förmodligen att ske lokalt. IoTnoder och wearables kommer att sköta dem själva istället för att skicka sina sensordata till molnet för analys. Lokala AI-beräkningar kanske



Nu kommer kretsar måttsydda för Resnet-18 (bilden) och andra djupa neuronnät.

Hur många AIkretsar som helst Det finns ett växande utbud av hårdvara för att accelerera artificiell intelligens. Elektroniktidningen har gjort en inventering av de färskaste nyheterna.

FAKTA:

De vill accelerera AI i datahallen I datacentralerna för beräknings­ tunga tillämpningar, liksom i till exempel självkörande bilar, har de flesta hittills använt GPU:er för AI. Men både etablerade företag och uppstartsföretag knackar nu på dörren med riktiga NPU:er. • Intel släpper acceleratorkort på både sin kretsfamilj Movidius och på Arria 10-FPGA:er. Intel har inte angett bestyckningarna i korten men en Movidius 2-NPU ger cirka 1 Tops och Movidius X ger tio gånger mer. Dell, Honeywell och QNAP är kunder. • Googles neuronprocessor TPU uppgraderas snart till sin tredje generation med dubbla prestanda mot sin föregångare. Summa 350 Tflops levereras av en TPU i 16-bitars flyttal med utökad exponent. • Nvidias neuronnätstrimmade

grafikkretsfamilj Turing släpptes i september i 12 nm med 18,6 miljarder transistorer (TU102). Den ger 430 respektive 215 Tops i fyra respektive åtta bitars heltal. • Processorn Huawei AscendMax ska tillverkas i 7 nm, dra 350 W och leverera 256 Tops i 16-bitars flyttal och 512 Tops i 8-bitars heltal. Den är den mäktigaste NPU:n i ett jämnt fördelat spann av sju sorter där den minsta AscendNano levererar ynka 20 Mops och drar 1 mW. Alla är för företagets eget bruk. Den första produkt som använder dem släpps i februari. • Alibabas halvledarbolag Pingtouge utvecklar ett AI-chip kallat Ali NPU för bland annat moln och självkörande bilar. • Graphcore ska tillverka sin NPU Colossus i 16 nm hos TSMC.

Den ska släppas i år. Den har hela 300 Mbyte minne på chipet vilket betyder att den ska kunna träna ett stort n ­ euronnät utan att behöva accessa externt RAM, vilket enligt vad Graphcore hoppas – det är faktiskt ärligt med att det bara är något det ”hoppas” – ska ge chipet extrema prestanda under vissa omständigheter. • Sambanova Systems arbetar på en processor men ger inga detaljer utöver att den bygger på banbrytande forskning i mjukvara och hårdvara på Stanforduniversitetet. • Det finns provexemplar av en 16 nm-krets på 100 W för inferenser, kallad Goya HL-1000 från israeliska Habana. Ett chip för träning, Gaudi, ska finnas nästa år.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


redan dominerar, om man skulle räkna på det, på grund av telefo­ nerna. Fjärde kvartalet i år kom­ mer 30 procent av alla nya telefo­ ner att ha en systemkrets med en AI-kärna ombord. K O N K U R R E N S E N F R O D A S , nu när marknaden är färsk, som den gjorde med approcessorer till mobiler på 00-talet. Det kommer säkert att ha skett en naturlig gallring till nästa gång vi inventerar utbudet. Ut­ vecklingen av AI-algoritmer spretar fortfarande så vilt att det redan enbart med hänvisning till detta är omöjligt att säga vilka av arkitekturerna som kommer att bli vinnare i längden. I grunden är en NPU ”pinsamt parallell” som det heter. Vill du dubblera prestanda i din neuron­ kärna? Ta två! Och addera mot­ svarande mängd cache. Men minnesbandbredd och latens kan vara avgörande för både genomströmning och re­ altidsegenskaper. Så det är fort­ farande en av styrkorna med NPU:er i FPGA:er. Tyvärr kom­ mer FPGA:erna förmodligen att tappa den ledningen allteftersom kärnorna fryser till asicar. FPGA:er har sin totala flexibi­ litet och det kan möjligen ge dem en chans att stanna i nischer som vill kunna växla snabbt mellan olika neuronnät – som idag va­ rierar dramatiskt i topologi och numerisk precision.

för NPU:er är ett kaos eftersom beräkningar­ na görs i diverse olika numeriska format, såväl flyttal som heltal. Det skapas till och med nya format. Google har ett 16-bitars flyttal som flyttat några bitar från mantissa till exponent för att de gör mer nytta där. Fyrabitars heltal finns nu i kretsar och faktiskt ända ner till enbitars heltal i kärnor. Vanligast är att prestanda ang­ es i Tops, biljoner operationer per sekund. Du ser också angi­ velser i MAC – multiply-accu­ mulate – som är operationen att addera produkten av två tal till en summa. Är du nyfiken på hur den här marknaden utvecklas kan du föl­ ja Elektroniktidningens dagliga nyheter på etn.se.  JAN TÅNGRING

P R E S TA NDA A N G I V E L SE R

jan@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18

UNICH MEET US IN M MBER 13 -16 NOVE

Haian BlloothC33 12

018 M electronica 2

Hall C4 4

R24 Booth 43

Apple var först att släppa en mobilprocessor med NPU-kärna.

FAKTA:

De vill accelerera AI lokalt Styrkretsarna har idag verktyg så du lätt kan programmera dem för AI. I nästa generation kommer de dessutom att lägga in dedikerad logik för att skruva upp prestanda. Här är några av kretsarna som är på väg, och några av de NPU:er som sitter i dem. • Synaptics har gjort tape-out i 22 nm FD-SOI hos Globalfoundries på en NPU för IoT. Prestanda ska ligga på i storleksordningen 1 Tops. Synaptics har ytterligare två kretsar på gång, specialiserade på röst och video respektive utökad och virtuell verklighet. Kärnorna är licenserade från okänd källa. • Australiska Brainchips neuromorfa krets Akida ska finnas tillverkad tredje kvartalet nästa år, dra under en watt, kosta tio dollar – och vara betydligt effektivare än dagens AI-kärnor om man får tro Brainchip. • Nästa år släpper Renesas en NPU med 100 gånger högre AI-prestanda än en MPU. Efterföljaren år 2021 blir ytterligare tio gånger snabbare. • NPU:n Novutensor från Novumind ska kunna leverera 15 Tops på 5W. Den finns i provexemplar i 28 nm. En 16 nmversion är under utveckling. • Arms nästa NPU-kärna ska leverera 4 Tops i en 1 GHz-krets och 3 Tops/W på ett 2,5 mm2chip i 7 nm. • Lattice släpper ip-block för FPGA:erna ECP5 och ICE40 Ultraplus. Du ska kunna bygga neuronkretsar som drar mellan 1 mW och 1 W och kostar mellan 1 och 10 dollar. • Cadence ip-kärna DNA 100 har fyra gånger fler MAC:ar och tolv gånger högre prestanda än sin föregångare Vision C5. Den kan skalas upp till hundratals kärnor i en systemkrets för ungefär lika många tera-MAC/s. • Från Cambricon kan du – som Huawei redan gjort till sina telefoner – licensera kärnan 1M, som ska kunna leverera 5 Tops/W. Eller MLU100 som drar 80 watt och levererar 128 Tops i 8-bitars heltalsaritmetik.

COMe-B75-CT6

Compact COM Express™ with AMD Ryzen™ Embedded V1000 Up to 4 Zen x86 CPU cores with latest Radeon™ graphics COMe-B75-CT6 is a COM Express™ Compact Type 6 with the AMD Ryzen™ Embedded V1000 processors designed by SECO mounting up to 4 Zen x86 CPU cores with the latest Radeon graphics and I/O controller on a single chip. It comes with up to two DDR4 SODIMM Slots supporting DDR4-3200 ECC Memory, a wide range of expansion ports, PCI-Express, Serial Ports, networking and video interfaces, all of which makes it an ideal solution for medical devices, digital signage, and gaming. For more information on SECO COMe-B75-CT6 +49 7231 801 1774 Committed to excellence

www.rutronik.com




TEMA: INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

Modulär mjukvara för © ZENTILIA | DRE A MSTIME.COM

Av Zeljko Loncaric, Congatec och Prof. Dr. Christian Schlegel, Service Robotics Research Group vid universitetet i Ulm

Zeljko Loncaric har titeln marketing engi­

neer. Innan han började på Congatec år 2010 arbetade han på olika globala före­tag med produktledning, marknads­ föring och försäljning i Tyskland och Australien.

Christian Schlegel har varit professor Samarbetande robotar behöver hård- och mjukvarukomponenter som kan kombineras på ett godtyckligt sätt för att lösa uppgiften. Det ska krävas så lite programmering som möjligt. I princip ska det räcka med att modulerna är parametriserade.

EX

IKEL

E F T E R F R Å G A N PÅ SM A R TA R O B O TA R växer mycket snabbt de kommande åren. Exempelvis förväntas autonoma robotar växa med 23,7 per år till och med år 2023 medan marknaden för kollaborativa robotar växer dubbelt så mycket eller 59 procent per år. Tillverkarna är under enorm press att ut-



veckla dessa robotar för att få del av tillväxten. En särskild utmaning är utvecklingen av mjukvara för tillverkarna, systemintegratörerna och användarna. Allt fler delsystem måste integreras i redan komplexa lösningar för att robotarna ska kunna bli kollaborativa och kunna samarbeta. Det är fortfarande vanligt att mjukvaran är implementerad som slutna system baserade på asicar eller FPGA:er med x86- eller Arm-kärnor. Ofta är det olika mjukvaror för

R TA T

G

PE R

ör mjukvaran modulär! Uppmaningen kommer från forskningscentret för servicerobotar vid universitetet i Ulm, som utvecklat mjukvaruvarumoduler som gör det enklare att sätta ihop hårdvara från olika tillverkare till en fungerande robot. Datorkorten som kör mjukvaran kommer från Congatec. Dagens robotar är komplexa maskiner med många delsystem. De har armar med många axlar och drivenheter. Längst ut sitter verktyg, gripklor eller mätinstrument. Det behövs olika sensorer för att kunna positionera armarna och styra rörelserna och kraften i exempelvis plockverktyg. För autonoma och kollaborativa robotar – som delar arbetsplats med människor – behövs ännu fler funktioner och byggblock. Det gäller exempelvis för robotar som kan förflytta sig på egen hand och interagera på ett säkert sätt med människor. I miljöer som drivs enligt konceptet Industri 4.0 krävs också ett kommunikationsgränssnitt till övriga maskiner och system. Målet är att övervaka och koordinera hela processen. Alla dessa robotar – från autonoma till kollaborativa – kräver enormt kraftfulla mjukvarukomponenter plus hårdvara i form av inbyggda system.

vid institutionen för datorvetenskap på universitetet i Ulm sedan 2004. Han är koordinator för projektet kring service­ robotar.

olika modeller vilket gör det svårt att återanvända komponenter. Uppgifter som att styra gripdon, att navigera, ta in information från kamerasystem, koordinering av arbetsuppgifter eller interaktionen mellan människa och maskin programmeras individuellt. Det är därför nästan omöjligt att byta mjukvarukomponenter även för de vanligaste uppgifterna eller att använda dem på en annan hårdvaruplattform. Det betyder att för varje ny konstruktion måste robotens mjukvara implementeras på nytt. Detta re-

Verktygskedjan SmartMDSD gör det möjligt för utvecklare att ta fram komponenter för enskilda funktioner som sedan kan kombineras på valfritt sätt för att skapa nya robotar. Hårdvaran de körs på måste vara flexibel och skalbar.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


TEMA: INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

samarbetande robotar

Den autonoma plockroboten Larry använder conga-IC175 Mini-ITX med hög beräkningskraft, låg värmeutveckling, litet fysiskt format och hög tillförlitlighet.

sulterar i fel och tar tid vilket kan leda till att nya modeller blir försenade för att inte nämna alla problem som de operatörer som ska programmera robotarna råkar ut för. U T V E C K L I N G S G R U P P E N på Service Robotics Research Center vid universitetet i Ulm – under ledning av professor Schlegel – har ersatt den proprietära modellen med ett modulärt angreppssätt som delar upp det komplexa robotsystemet i flera oberoende funktionsblock. I ett andra steg specificeras interaktionen mellan de olika blocken via fullt transparenta gränssnitt. Konceptet kallas Smartsoft och marknadsförs i Europa via EU-projektet ”RobMoSys – Composable Models and Software for Robotic Systems” men även nationellt via BMWi PAiCE-projektet “SeRoNet – a platform for the joint development of service robot solutions” i samarbete med partners från industri och akademi. Enkelt uttryckt så syftar angreppssättet till att göra det möjligt att

sätta ihop robotsystem av färdigutvecklade och fullt testade mjukvarukomponenter. Detta gör det möjligt för mjukvaruutvecklarna att fokusera på en specifik funktion utan att behöva fundera på hur de andra mjukvarukomponenterna ser ut. Än viktigare är att det gör det möjligt att kombinera funktioner som används för att exempelvis samarbeta med människor liksom den logik som exempelvis används för att greppa en komponent. Detta fungerar även med delsystem från olika tillverkare. I slutändan minskar det arbetsbördan för systemintegratörer och slutanvändare som vill skapa unika lösningar plus att det kommer att öka användningen av robotar. från leverantör A som ska användas med en robot från leverantör B plus en stereokamera från leverantör C. Mjukvaran för systemet med de tre delkomponenterna går i huvudsak att sätta samman av de färdiga mjukkompo-

A N TA G AT T V I H A R E T T G R I P D O N

nenterna tack vare den höga graden av abstraktion, det behövs bara mindre modifieringar. Den här tillämpningen är på inga sätt en framtidsdröm, den testas i verkliga världen. Ett exempel är från gruppen i Ulm som har implementerat servicerobotarna Larry och Robotino för en medicinteknisk lösning hos Transpharm Logistik GmbH. Robotarna sätter helt på egen hand ihop medicinförpackningar av delar som hämtas från olika brickor. Förpackningarna levereras sedan till ett förutbestämt ställe. I en aningen annorlunda konfiguration tar robotarna emot beställningar på kaffe och levererar till kundens bord. Tack vare de färdiga mjukvarukomponenterna, som kan kombineras på valfritt sätt, tog det bara några timmar att konfigurera om dem. En video med de två robotarna finns här: https://www.youtube.com/ watch?v=Zz66I4NVtNU För att det ska gå att sätta ihop i princip vilka robotdelar som helst har gruppen från universitetet i Ulm utvecklat en mjukvarumodell med olika serviceorienterade komponenter och en modelldriven verktygkedja för öppenkodsmiljön Eclipse. Den erbjuder utvecklare av komponenter ett verktyg som de kan använda för att skapa sin egen kod för varje modul och sedan låsa in dem i automatiskt genererade komponentcontainrar. Dessa kan kommunicera med andra containrar via ett uniformt gränssnitt. Tilläggas kan att containrarna skyddar innehållet mot kopiering. Universitetsgruppen har redan utvecklat flera sådana komponenter och gjort dem tillgängliga för användning i andra projekt. Det finns bland annat containrar för navigation, maskinavsyning, användargränssnitt, gripklor och samordning av flera arbetsmoment. Smartsoft används som kommunikationsgränssnitt och baseras på OPC UA. Det innebär att tillverkarna kan fokusera på containrarna och bygga sin kompetens där.

i Ulm valt x86arkitekturen vilket gör att man inte behöver specificera vilket kort som ska användas vid projektstarten. Inbyggnadskort med x86-processorer passar dessutom väldigt bra eftersom de är standardiserade och har bra dokumentation. Det gäller inte bara de fysiska formaten utan också gränssnitten för mjukvaran. Det går därmed att byta kort förutsatt att de följer eAPI-specifikationen från PICMG eller SGET:s UIC-standard. Det är till och med möjligt att byta fysiskt format – mellan moderkort och datormodul – beroende på til�lämpning utan att man i någon större grad

F Ö R H Å R D VA R A N H A R G R U P P E N

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18



Beroende på designkoncept och antal robotar som ska tillverkas kan man välja mellan moderkort som följer Mini-ITX, standardiserade bärarkort med datormoduler, skräddarsydda bärarkort med datormoduler eller fullt ut skräddarsydda kort. Congatec kan leverera alla fyra varianterna.


TEMA: INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

Logistiktillämpningen hos Transpharm Logistik. Den autonoma plockroboten Larry har en robotarm i form av UR5 från danska Universal Robots och använder ett underrede från Segway. Transportroboten Robotino har ett transportband istället för en robotarm och kan arbeta tillsammans med plockroboten genom att exempelvis bära med sig en låda. Beställningarna kommer direkt från lagersystemet via trådlös uppkoppling. Det överordnade systemet väljer två robotar som sedan utför uppgiften.

behöver förändra hur kortet ansluts. Gruppen i Ulm valde Congatec som kortleverantör. – Förutom de grundläggande kraven som beräkningskapacitet, energieffektivitet och tillförlitlighet såg vi det som viktigt med en hög grad av standardisering och möjligheten att migrera, förklarar Matthias Lutz från universitetet i Ulm och tillägger: – Varje extra abstraktionsnivå i mjukvaran kräver extra prestanda så vi använder en kraftfull dubbelkärnig lösning. Ett standardiserat angreppssätt till komponenterna på kortet och de generella in- och utgångarna som används för att styra ro-

botina och Larry. Det går också snabbt att addera nya kort via PCIe-kontakten. Ytterligare en fördel är att det inte behövs någon mekanisk kylning.

botmodulerna ger den abstraktionsnivå som krävs för oberoendet hos mjukvaran. som är ett industriellt kort av typen Mini-ITX. Att det blev just det kortet hänger samman med att formfaktorn har många fördelar när man ska omvandla prototyper av mjukvarukomponenter till verkliga system. Det gäller bland annat för att det har alla nödvändiga gränssnitt plus att det är möjligt att strömförsörja via standardiserade ATX-enheter, industriell 12V-matning eller Smart-batterier vilket är viktigt för robotar som Ro-

VA L E T F Ö L L PÅ C O N G A - I C 1 7 5

ODU CIRKULÄRA KONTAKTDON

F R A MT I D A KO MME R S I E L L A R O B O TA R från Ulm kommer att använda datormoduler. Oberoende om de har ett moderkort av typen Mini-ITC, en modul med ett Mini-ITX, modul och ett separat Mini-ITX eller ett skräddarsytt kort så är det totalkostnaden (Total cost of Ownership) som har betydelse för slutkunden. När man använder modulär mjukvara påverkas kostnaden också av om hårdvaran stödjer arbetssättet. För att göra det ännu enklare att integrera nya funktioner är det en fördel om hårdvaran stödjer hypervisorer för realtidstillämpningar. Det ger kunderna möjlighet att integrera ytterligare funktionalitet som egna IoT-gateways utan att addera en dedicerad hårdvaruplattform, vilket spar kostnader. – Vi ser en stor fördel med den här typen av modulärt angreppssätt eftersom det speglar det modulära angreppssättet hos vår mjukvara. Därför är det väldigt intressant att se hur förvärvet av Real-Time Systems gett Congatec direkt tillgång till hypervisor-teknik från en robot- och automationsexpert.  n

SÄKER ANSLUTNING FÖR EN MÄNGD APPLIKATIONER ODU cirkulära kontaktdon erbjuder fördelen med Push-Pull låsning, som förhindrar ofrivillig urkoppling. Tack vare den robusta designen och tillförlitligheten i ODU kontaktteknologi så presterar de med bibehållen prestanda i tusentals matnings cykler. Vi har fyra olika produkter med Push-Pull låsning som kan användas i en mängd olika applikationer.

Push-Pull låsning för självlåsande anslutning

KOMPLETTA SYSTEMLÖSNINGAR

Kontakter för lödning, krimp och kretskortmontering

ODU tillhandahåller förmonterade systemlösningar. Vår utvecklings- och tillverkningsexpertis, kombinerat med våra toppmoderna tillverkningsanläggningar i Europa, Kina och USA, gör att vi kan erbjuda våra kunder enastående systemlösningar och logistiska tjänster.

SYSTEMLÖSNINGAR

För mer information: www.odu.se



ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


EX

TEMA: INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

R TA T

PE R

IKEL

Säkerhet signerad ISS En autentiseringskedja rotad i hårdvara bekräftar din produkts integritet

N

är man konstruerar för säkerhet måste driftsmiljön bestämma vilken grad av robusthet som krävs. En säkerhetsarkitektur kan inte bara omfatta produkten, utan alla även ändnoder och användare i det övergripande systemet. Förvisso finns serienummer, MAC-adresser, vitlistning och svartlistning men sådana lösningar är inte idiotsäkra. De flesta intrång på inbyggda system sker genom övervakning av nätverkstrafik för att snappa upp kommandon som sedan upprepas i eventuellt modifierad form, från en annan källa. I IoT-världen är alla din fiende tills motsatsen bevisats. Även privata nät utsätts för dataintrång och är lika sårbara som Internet. Eftersom inget nät är säkert måste alla fjärranslutna ändnoder autentiseras innan deras kommandon och data går att lita på. För fri passage från människans till datorns värld används motsvarigheten till det magiska lösenordet: en hemlig nyckel. En lösning som bygger på sådana nycklar duger för mindre sammanhang, men när antalet enheter växer ökar komplexiteten liksom kostnaden för att skydda dessa nycklar. Om en hemlig nyckel röjs efter intrång i en enda enhet blir samtliga system i miljön öppna för intrång och det går inte längre att skilja vänner och betrodda system från fiender.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18

A S Y MM E T R I S K K R Y P T E R I N G tillåter ändnoder att kommunicera säkert utan att behöva dela nycklar på förhand. Men hur kan en enhet veta att den kommunicerar säkert med rätt ändnod? Här används certifikat för att förhind­ra man-i-mitten-attacker under utbyte av publika nycklar, och för att verifiera identiteten på ändnoder. I sin grundläggande form består ett certifikat av metadata som namn, serienummer, utgångsdatum med mera, och är kopplat till den publika nyckeln med en digital signatur från en certifieringsmyndighet (Certificate Authority, CA). Ömsesidig autentisering ser till att enheter aldrig svarar på inkommande kommandon om de inte kommer från en giltig källa. Också företagets IoT-tjänster är

Darryl Parisien har 20 års erfarenhet av att leda industriella projekt inom rymd, militär & försvar och mjukvaruutveck­ ling. Han har arbetat med affärsföretag och inbyggnadsföretag med fokus på bland annat säker kommunikation och säkerhet inom sjukvården. Ett patent har han också tagit – på en metod för att autentisera och säkra inbyggnadsenhe­ ter. Integrity Security Systems (ISS) är ett dotterbolag till Green Hills Software (GHS).

skyddade genom att de endast svarar på enheter med korrekta behörigheter. När två system utbyter certifikat kan de publika nycklarna litas på om de båda är certifierade av samma CA. Eftersom båda systemen litar på CA, kan förtroendet utvidgas till hela fjärrsystemet förutsatt att de privata nycklarna i sig inte är komprometterade. När väl programmet är autentiserat och pålitligt kan det läsa certifikatet för att avgöra vilka åtgärder som ska vidtas och vilka systemfunktioner som skall öppnas. Det betyder till exempel att enheter kan skiftas över till felsökningsläge under begränsad tid, baserat på teknikerns utbildningsnivå. certifikatgenererings- och hanteringssystem som kan hjälpa utvecklare av inbyggda system att integrera digitala identiteter i sina produkter. Specifikationen IEEE 802.1ar är ett av de som används alltmer i inbyggda produkter, som nätverkssystem och industriella styrsystem. 802.1ar berör hanteringen och användningen av ett enskilt iDevID eller flera LDevIDcertifikat. iDevID-certifikatet är också känt

DET FINNS FLER A



M E D H J Ä L P AV A N VÄ N D A R N A M N och lösenord går det att dynamiskt generera unika hemliga nycklar, som skrivs in på anmodan och som inte behöver lagras i icke-flyktigt minne. Det minskar risken för intrång. Men även om detta fungerar i vissa system, saknar andra produkter konceptet ”användare” och måste kunna fungera med integritet

omedelbart när de slås på. Dessa miljöer kräver gemensamma hemliga nycklar mellan båda ändnoderna för autentisering och kryptering. Men hur kommer dessa nycklar in i systemet? I militära miljöer används speciella handdatorer som kallas nyckelfyllningsenheter (key fill devices) för att fysiskt ladda hemliga nycklar. Systemen är utformade med en ”Fill Port” för att överföra nycklar utan att de exponeras. Nyckelfyllningsenheter och nyckelhanteringssystem skyddar nycklar under distributionen fram till dess att de lagrats innanför enhetens eget säkerhetsstängsel. Kryptering med hjälp av publika nycklar är mindre komplext än delade nycklar eftersom varje ändnod har ett unikt asymmetriskt nyckelpar för kryptering respektive autentisering – bra säkerhetssystem använder aldrig samma nyckel för båda. Om en ändnod komprometteras och den privata nyckeln exponeras har skadan begränsats till just det systemet.

Av Darryl Parisien, ISS


TEMA: INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

som ”födelsecertifikat” och används för att identifiera tillverkaren av systemet, kortet eller komponenten. Detta är vanligen systemets primära certifikat, generererat under tillverkningen. Syftet med LDevID:er varierar beroende på miljön. Exempelvis kan i en produkt ett LDevID-certifikat skapas för att skydda kundprofiler och data. I ett annat exempel kanske ett kort ska säljas till flera integratörer, som alla vill ha kryptografisk separation från sina konkurrenter. Korttillverkaren kanske vill ladda ner säkra mjukvaruuppdateringar och samla in telematik, medan integratörer vill skydda sina immateriella rättigheter. Ett LDevID-certifikat kan genereras för varje integratör så att den kan kommunicera säkert inom sin egen lokala enklav och skydda sina data utan risk för intrång. V I D I N F Ö R A N D E AV C E R T I F I K AT i ett inbyggt system måste utvecklare och tillverkare ta hänsyn till följande: • Att lägga Root CA-certifikatet i icke skrivbart minne för att hindra angripare från att ändra innehållet. • A symmetrisk nyckelparsgenerering – privata nycklar ska aldrig exponeras utanför enheten under förutsättning att korrekt slumptalsgenerering är möjlig.

bygger sina egna publika nyckelinfrastrukturer (public key infrastructures, PKI) och genererar certifikat direkt under tillverkningen så att privata nycklar aldrig lämnar sina enheter och produktionen inte påverkas av Internetavbrott. INTEGRITY Security Services, Device Lifecycle Management (DLM) System skyddar CA-nycklar på IT-nätverk som är sårbara för dataintrång på distans eller från tredjepartstillverkare, till stöd för generering av högtillgängliga certifikat. DLM stöder utvecklare som vill integrera certifikat, skräddarsydda för sin konstruktions- och försörjningskedja, utan att behöva bygga och stödja sin egen PKI. Det viktigaste övervägandet i diskussionen om autentisering är hur kan vi lita på andra om vi inte kan lita på oss själva? Tyvärr är det inte en filosofisk fråga. Om systemprogrammet äventyras är förtroendekedjan bruten från start och inget kan garanteras. Hackad programvara kan hoppa över verifiering, acceptera vilket certifikat som helst och ändra meddelandens innehåll. Nycklar kan äventyras om de inte är ordentligt skyddade och användas för att attackera andra enheter genom manipuleraing av kommandon och data. Bakdörrar kan öppnas för att samla in och skicka data,

A L LT F L E R P R O D U K T U T V E C K L A R E

• Att skydda den privata nyckeln – spoof­ ing-attacker är möjliga om privata nycklar komprometteras. • Sändning av certifikatsigneringsförfrågningar till CA-systemet – om du använder ett CA-system, hur påverkas produktionen av ett nätverksavbrott? • Mottagande av certifikat och skyddad lagring – hur skyddas certifikat och nycklar på enheten? • Hämtning av initiala återkallelselistor – syftar på hela lagringshanteringsprocessen och spårning av behöriga system och RMA:er.

Tillfälliga EMC-problem?

Hyr vår EMC-scanner och hitta störningskällan.

See it before you



it!

q +46 280 41122

9

info@detectus.com www.detectus.com

Moravägen 1 782 31 Malung

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


TEMA: INBYGGDA SYSTEM – HÅRDVARA

vilket gör alla säkerhets- och autentiseringssystem meningslösa. Innan ett inbyggt system kan lita på sin egen förmåga att autentisera fjärranslutna ändnoder måste det kontrollera att den egna programvaran inte har ändrats. Detta sker genom en process kallad secure boot, där systemprogramvaran verifieras innan den körs. Vid varje strömpåslag kontrolleras autenticiteten i varje mjukvarulager innan det exekveras. Detta garanterar att

program inte är skadade och att de kommer från en giltig källa. Ett komponent exekveras bara om den är verifierat pålitlig. kontrollerar endast programmets integritet, inte dess autenticitet. Så länge en angripare ändrar hash:en tillsammans med koden kan skadlig programvara fortfarande köras oupptäckt. Autentisering åstadkommes genom digital signering av hash:en med en asym-

H A S H : A R O C H C H E C K S UMM O R

metrisk nyckel. Ett företags säkerhetsinfrastruktur skyddar den privata nyckeln och signerar den aktuella programreleasen. Motsvarande publika nyckel programmeras in i enheten under tillverkning och används under verifiering. Om en angripare ändrar både kod och hash, kan de fortfarande inte uppdatera den digitala signaturen utan att motsvarande privata nyckel återställer den digitala signaturen. INTEGRITY Security Services arbetar med företag inom alla branscher med att införa secure boot-lösningar, inklusive digitala signeringsinfrastrukturer med nollexponeringsskydd för privata nycklar och integration i de vanligaste mjukvarubyggprocesserna. Säkerhetsarkitekturen hos dagens uppkopplade IoT-produkter måste kunna hantera fler okända hot än någonsin tidigare. Varje ny enhet som läggs till nätverket adderar ytterligare okända hot och risker för konflikter som orsakar kostnader för utveckling och support. Dessa okända hot motverkas genom att man ser till att kommmunicera endast med ändnoder som verifierats via autentisering. Genom att låta hårdvaran verifiera programvaran innan enheten kopplas upp, bevaras förtroendekedjan.  n

Från Idé till Produkt Elektronikdesign, EMC test, Produktion Utveckling Hårdvara Mjukvara

Produktion

SMD Hålmontering Slutmontering

EMC

Ackrediterat lab Filter design Filterproduktion

Test

Klimat Mekanisk

KEMET Electronics AB • Thörnblads väg 6 • 386 90 Färjestaden • Telefon 0485-563900 • www.kemet.com/Dectron

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18




NYA PRODUKTER

Framtidssäkrad system-FPGA n SYSTEMKRETS En heterogen beräkningsplattform som är skalbar, gör AI-inferenser och kan programmeras utan hårdvaru­ kunskaper. Möt Versal, Xilinx nya systemkrets som ska ta plats i allt från 5G-basstationer till självkörande fordon och datahallar. När Xilinx lättade lite på förlå­ ten i februari var det lätt att upp­ fatta Versal, eller Everest som var kodnamnet under utveck­ lingsarbetet, som en förbättrad Zynq – Xilinx systemkrets med processorkärnor, logikblock och snabb kommunikation till om­ världen. Vissa bitar känns igen, bland annat sexvägslogiken. Som bruk­ ligt med en ny generation är den trimmad. Denna gång för att bli kompaktare plus att minnet kan konfigureras på ett flexiblare sätt och dessutom arrangeras hierar­ kiskt. Kopplingen mellan logiken och minnet är förbättrad för att minska fördröjningarna. De hårda Arm-kärnorna är numera dubbla Cortex-A72 plus att det finns två R5 för realtids­ uppgifter. Hela uppstartsförloppet har ändrats. I Zynq startade pro­

cessorn först, sedan laddades FPGA-delen via en bitström på klassiskt maner. I Versal finns en ny så kallad bootmanager vilket gör att kret­ sen startar på ungefär samma sätt som en processor. Den kan också hantera uppgifter som po­ wer management och göra om­ konfigureringar under drift, en uppgift som går åtta gånger snab­ bare numera. är den egen­ utvecklade AI-processorn som är skalbar. Varje kärna kan be­ traktas som en 512 bitar bred vektorpipeline som utför en in­ struktion på flera data parallellt. Om data är åtta bitar (INT8) kan varje block bearbeta 64 stycken parallellt med en och samma in­ struktion, så kallad SIMD, Single Instruction Multiple Data. Dessutom är arkitekturen av typen Very long instruction word (Vliw) där man förutom SIMD-instruktionen också lad­ dar in två skalärer, två loadin­ struktioner liksom en instruk­ tion för store och en för stream. Tittar vi på DSP-blocken är även de nya och optimerade för flyttal med hög precision där det är krav på kort tidsfördröjning. Precis som tidigare ligger de ut­

E T T H E LT N Y T T B L O C K

spridda i logiken. Alla delar i Versal är kopp­ lade till den interna bussen som även den är nyutvecklad och kan hantera upp till 28 portar som endera kan vara master eller slav. Bussen som kallas network-onchip (NoC) är programmerbar och klarar terabithastighet. Det blir därmed enkelt att sätta upp en förbindelse mellan exem­ pelvis ett minne och en beräk­ ningsenhet. Dessutom går det att segmentera för att minska sår­ barheten vid attacker. För att Versal ska blir prak­ tiskt användbar har Xilinx tagit fram en rad verktyg men också IP-block, bibliotek, middleware och ramverk som gör att man kan använda konventionella de­ signflöden. Programmeringen kan göras på olika sätt. Längst ned finns den klassiska FPGA-program­ meraren som förstår hårdvaran. Utgår man från algoritmerna kan programmeringen göras utan att grotta ner sig i detaljerna

via Tensorflow, Caffe, mxnet eller andra ramverk. För inbyggnadstillämpningar kan man utgå från operativsys­ tem som Linux eller FreeRtos. V E R S A L K O MM E R i sex model­ ler varav de två första, AI Core och Premium lanseras nu för att komma i produktion om ett år. Övriga modeller släpps succes­ sivt under de kommande åren. Versal AI Core har mer be­ räkningskraft än Premium som saknar AI-kärnan. Bägge är en­ chipslösningar som tillverkas i TSMC:s 7  nm FinFET-process. Det gäller även den kommande rf-modellen, medan andra vari­ anter ska nyttja TSMC:s byggsätt Cowos där en bärare i kisel gör det möjligt att kombinera flera chip i samma kapsel. Exakt vad kretsarna kommer att kosta är inte officiellt men spannet uppges vara stort. Xilinx siktar på att de billigaste ska an­ vändas av fordonsindustrin för ADAS-funktioner, där är målbil­ den fem dollar.

PER HENRICSSON per@etn.se

Harwin stärker populär Gecko n KONTAKTDON Brittiska Harwin har utökat sin kontaktdonsserie Gecko för säkerhetskritiska tillämpningar. Det senaste tillskottet är kontaktdon med omvänd fixering. Det innebär att hankontakten skruvas fasta med honkontakten, och inte tvärt om. Kontaktdonen i Geckofamiljen har ett ben­ avstånd på 1,25 mm. De är extremt tåliga och de kan användas för att ansluta en kabel eller för att koppla ihop två kretskort. Genom hela Geckoserien har Harwin tänkt på användarvänlighet i designfasen. Kontaktdonen är mindre än alternativen, och de har exempelvis en liten skåra som gör att de inte kan kopplas ihop i omvänd riktning. Gecko-SL (screw-lok) är en familj i kon­



taktdonsserien som använder rostfria skru­ var för att fixara kontakten. Nu har Harwin utökat den med Gecko-SL Reverse Fix, som innebär att hankontakten, snarare än hon­ kontakten, har skruvarna på sin sida. – Vi är marknadsledare inom rektangulära

kontakter med liten pitch som är extremt tåli­ ga. Med detta nytillskott vill vi göra det ännu enklare för konstruktörer att använda an­ vända våra redan mycket populära kontakter, säger Andrew McQuilken, teknisk ansvarig på Harwin. Gecko-SL Reverse Fix kommer i en mängd olika utföranden. De tål vibration upp till 20 g i sex timmar och 100 g chock i 6 ms. Temperaturområdet sträcker sig från 65 °C till 175 °C. Med Geckoserien siktar Harwin främst på flyg, rymd- och försvarsindustrin, men också på exempelvis robotar och andra tillämp­ ningar där man behöver en robust, liten och lätt kontakt. ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


NYA PRODUKTER

Riktar strålkastarljuset effektivt n LED-STYRNING Strålkastare på moderna bilar ska kunna ställa in sig så att föraren ser bättre och samtidig inte bländar mötande trafik. Matriser av lysdioder gör detta möjligt. Nu lanserar Maxim en liten krets som företaget hävdar kan slå på och av upp till 24 individuella lysdioder betydligt effektivare än alternativa lösningar. Nykomlingen integrerar tolv switchar som kan styra lysdio­

till 1,5 A och kommer kapslad i en TQFN på 5 × 5 mm.

der i en sträng upp till 56 V. Varje MOSFET har en switch-resis­ tans, så kallad on-resistans, på 70 mOhm. – Det är industrins lägsta, 65 procent lägre än närmaste kon­ kurrent, säger Kent Robinett, an­ svarig för fordonsverksamheten på Maxim Integrated. Konsekvensen är att mindre värme utvecklas när LED:arna switchas på och av. Det gör i sin tur att högre strömmar kan leve­ reras ur en mindre kapsel. MAX20096 kan leverera upp

kan styra en el­ ler två lysdioder med 12 bitars pulsbreddsmodulerad dimning. Transistorerna styr oberoende av varandra. De kan styra LED:arna sekventiellt eller alla tillsammans. – Det ger OEM:er och strål­ kastartillverkare flexibiliteten att konstruera framtida belysnings­ system för adaptiv lobformning, så att föraren kan se mycket bätt­ re och också automatiskt blända

VA R J E M O S F E T

ifrån vid mötande trafik, säger Kent Robinett. Det går att parallellkoppla upp till 27 stycken MAX20096. Med en sådan lösning går att obero­ ende av varandra styra upp till 324 LED:ar i en matris. En kon­ struktör kan välja att konfigurera sin lösning där en krets hanterar en sträng med tolv switchar i se­ rie, två strängar med sex switchar i serie eller fyra strängar med tre switchar i serie. I samband med den nämnda lanseringen släpper Maxim även två styrenheter – MAX20096 och MAX20097 – som båda är opti­ merade för att passa MAX20096. De har två kanaler vardera, ex­ tremt snabb transientrespons och i det närmaste fast frekvens. De minimerar enligt Maxim elektro­ magnetiska störningar (EMI) och bäddar för hög prestanda. MAX20096 finns att köpa för 2,93 dollar styck vid köp av 1 000 enheter. En utvecklingsplatt­ form, MAX20096EVSYS finns också att tillgå. ANNA WENNBERG anna@etn.se

MORE THAN EVER

Secure outsourcing – the whole spectrum of services

miniITX

picoITX

COM Express ® basic

COM Express ® compact

COM Express ® mini

SMARC TM

Latest technologies of major chip vendors on all standard formfactors supported.  Support for custom carrier board design Design training, schematic review, compliance test services  Kitting service Integration and configuration of COM + BIOS settings + memory + cooler/heat spreader + software + coating

www.kontron.com

 Custom carrier board design service We design and produce your carrier board  Extended life time service

Qseven


NYA PRODUKTER

Bättre AI-stöd i Matlab och Simulink n MASKININLÄRNING Träna ett neuronnät i Matlab och exportera det till Tensorflow, och tvärtom. Det är en av många nyheter om maskin­ inlärning i release 2018b av utvecklingsverktygen Matlab och Simulink från Mathworks. Version 2018b av Matlab och Si­ mulink har nyligen släppts. Flera av nyheterna handlar om ma­ skininlärning. Den kanske mest synliga nyhe­ ten är en namnändring. Sedan åt­ minstone 1992 har Matlab haft en verktygslåda, kallad ”Neural Net­ work Toolbox”. Den döps härmed om till ”Deep Learning Toolbox”. Just det. Det som idag kallas djup maskininlärning kallades på farfars tid för ”artificiella neu­ ronnät”. Matlabs gamla namn på verktygslådan var en påminnelse om att Mathworks var tidigt inne i matchen – långt innan deep learning-vågen. Maskinlärning används för bland annat bildbehandling, da­ torseende och signalbehandling. Version 2018b ska enligt Math­ works dels göra det enklare att utveckla neuronnät som är kom­ plexa, och dels trimma deras pre­ standa. MathWorks har anslutit sig till det öppna ekosystemet ONNX och stöder dess metoder för kompatbilitet mellan olika AIplattformsvärldar. Det finns en ONNX-konverterare i R2018b som importerar och exporterar

modeller (artificiella neuronnät) till och från Pytorch, Mxnet och Tensorflow. Efter import av ett tränat nät, kan du fortsätta att utveckla, fel­ söka och validera det, vidare hela vägen till att stoppa in det i ett in­ byggt system. En uppsättning referensneu­ ronnätsmodeller finns färdiga att anropa. Du kan dessutom träna om dem, vilket kan vara ett effek­ tivt sätt att dra ner träningstiden om dina data är av standardtyp, exempelvis egna bildobjekt. Det kallas transfer learning. I en app kallad Deep Network Designer kan du skapa egna komplexa nätverksarkitekturer. Neuronnätsträning är en be­ räkningsintensiv algoritm och du kan nu delegera den till mol­ net – såväl till Nvidia GPU Cloud som till Amazon Web Services och Microsoft Azure. Det finns också nytt stöd för att hjälpa dig skapa referensdata, för att etikettera ljud, video och annan rådata. R2018b ger bättre stöd för att generera Nvidia Cuda-kod för neuronnätsinferenser genom nytt stöd för Nvidia-bibliotek och nya optimeringar som auto­ matisk justering, lagerfusion och buffertminimering. Dessutom har distributions­ support lagts till för Intel- och Arm- plattformar som använder Intel MKL-DNN och Arm Com­ pute Library. JAN TÅNGRING jan@etn.se

Baidu presenterar sin enklaste neuronnätstränare n KLASSIFICERARE Kineiska Baidu lanserar EZDL – easy deep learning – för dig som har bild- och ljudfiler som du vill låta artificiell intelligens analysera, samtidigt som du har noll koll på deep learning. Mata Baidus maskin med 20–100 etiketterade bilder eller minst 50 etiketterade ljudfiler, dra i tänkaspaken, vänta mellan en kvart och en timme tills kugghjulen snurrat färdigt, och ut pluppar sedan en hyfsat bra klassificerare. Enligt Baidu har 2/3 av de gene­ rerade AI-modellerna hittills haft en träffsäkerhet på över 90 procent. kan du sedan sjösätta i Baidus moln och an­ vända via API:er. Alternativt kan du tanka hem den i form av mjukvara som bland annat stö­ der IOS och Android. Det finns en uppsjö verktyg för att förenkla konstruktionen av deep learning-nät. EZDL är av den allra enklaste sorten, och därmed också minimalt flexibelt. Användaren tankar bara upp data medan verktyget väjer topologi och parametrar och automatiskt sparkar igång en träningsprocess. Tre mönsterigenkännings­ uppgifter finns att välja mellan: bildklassificiering, objektdetek­

KL A SSIFICER AREN

tering och ljudigenkänning. Pre­ standa, enkelhet och säkerhet är honnörsord för verktyget, hälsar Baidu, och det inriktar sig mot små och medelstora företag. Hemdekoreringsföretaget Id­ cool använder EZDL för att iden­ tifiera från foton vilken designstil ett rum använder. Ett medicinskt institut har byggt ett verktyg som analyserar mikroskopbilder på blodprov. Ett säkerhetsföretag använder ett EZDL-nät för att lyssna efter ovanliga ljud som skulle kunna indikera inbrott. B A I D U S G E N E R E L L A AI-plattform heter Baidu Brain. Den används av 600 000 utvecklare som hittills implementerat 110 olika AI-tjän­ ser över 20 olika industrigrenar. Version 3.0 släpptes i juli. Baidu är i färd med att utveckla en AI-krets kallad Kunlun för an­ vändning i allt från ändnoder till molnservrar. Den ska vara klar om några månader och ska preste­ ra 260 tera-operationer/s med en minnesbandbredd på 512 GB/s. 200 partners bygger produkter som använder Baidus AI-röst­ assistentteknik DuerOS. Sam­ manlagt används den i 100 mil­ joner enheter, uppger Baidu. Och 16 000 programmerare utvecklar appar för DuerOS.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Bli medlem i SER nu! SER är föreningen för Sveriges Elektro-, Data- och IT-ingenjörer. Vi arrangerar studiebesök, föredrag och seminarier för våra medlemmar där du får möjlighet att höra det senaste inom olika teknikområden. Genom oss kan du utöka ditt kontaktnät och möta nya intressanta företag. I medlemskapet ingår även Elektroniktidningen, Nordisk Energi samt vår egen medlemstidning Elteknik. Läs mer om oss på www.ser.se Du kan även mejla oss på ser@ser.se



ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


NYA PRODUKTER

Dialog visar trådlöst stereoljud Ett oscilloskop för de snabbaste signalerna n TEST&MÄT Med en analog ­bandbredd på 110 GHz, 10 bitar i AD-omvandlarna och en samplingsfrekvens på 265 GSa/s passar oscilloskopen i UXR-serien perfekt för att analysera riktigt snabba signaler. Keysight lyfter fram DDR-minnen, USB, PCIe och andra seriella bussar liksom 5G, radar, satellitkommunikation, PAM4 och optotillämpningar. Infiniium UXR-Serien finns med två eller fyra kanaler och en bandbredd från 13 GHz upp till 110  GHz. Upplös­ ningen i amplitud är 10 bitar och samplingsfrekvensen 128 GSa/s på modeller med en bandbredd mellan 13  GHz och 33 GHz. För 40 GHz upp till 110  GHz är samplings­ frekvensen 256  GHz. Til�­ läggas kan att siffrorna gäller även när alla fyra kanalerna används. kanalerna lig­ ger på maximalt 35 fs (rms), 25 fs (rms) kommer från så kallat intrinsic jitter och 10 fs (rms) från jitter mellan kana­ lerna. Minnet är på 200 MSa som standard vilket kan byggas ut till 2 GSa.

JIT TRET MELL AN

en kalibre­ ringsmodul som bidrar till den höga noggrannheten i mätningarna och dessutom gör det överflödigt att skicka in instrumentet på kalibre­ ring. Grunden i instrumentet är nya kretsar som tillverkats i Keysights egen indiumfosfid­ process.

S O M T I L LVA L F I N N S

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18

n DEMONSTRATOR Äkta trådlöst stereoljud, utan krav på anslutning mellan de två öronsnäckorna, säger sig Dialog Semiconductor ha tagit fram. Företaget hävdar att lösningen är den första i världen att nyttja Bluetooth Low Energy för att leverera hifi-ljud. Suget efter öronsnäckor med äkta trådlös stereo, kallat TWS (True Wireless Stereo), är stort enligt Dialog Semiconductor. Dagens lösningar förlitar sig alla på en kombination mellan klassisk Bluetooth och Bluetooth LE, som kopplar mellan öron­ snäckorna. – Nackdelen med att använda klassisk Bluetooth är strömför­ brukningen, som gör att batteri­ tiden blir lidande, säger Erik Peters som är marknadsansvarig för produkten inom EMEA. förlitar sig helt på Bluetooth LE. Därmed krävs ingen koppling mellan snäck­ orna, eftersom BLE kan skicka ljudet till de båda snäckorna samtidigt. Hur mycket mindre effekt den drar jämfört med dagens alter­ nativ som använder klassisk BT vill inte Dialog säga, men någon­ stans mellan 5–10 gånger lägre är företagets höftning. – Vi har utvecklat en mycket energisnål, men också extremt god ljudsynkronisering mellan öronsnäckorna, säger Erik Peters och förklarar:

DIALOGS LÖSNING

– Om du har en fördröjning mellan öronsnäckorna på 100 µs blir det problem eftersom hjär­ nan uppfattar skillnaden. Vår demonstrator har en latens på mindre än 1 µs. Än är det inte en färdig pro­ dukt som Dialog visat upp, utan ett så kallat proof-of-concept. Lösningen har visats upp på Bluetooth World Show som nyli­ gen gick av stapeln i Santa Clara, och på ett pressarrangemang i tyska Tegernesee. ET T DEMOKORT sitter en DA146xx som hanterar BLEanslutningen. Den skickar sepa­ rata BLE-signaler till respektive öronsnäcka där en DA146xx tar emot ljudet och kör det genom

audio-kodeken DA7218. Kod­ formatet som används har ännu inte släpps officiellt av organisa­ tionen Bluetooth SIG. Demonstratorn ger 98 kbps hifi-ljud i samplingsfrekvensen 48 KHz. Lösningen som demonstrerats kan samtidigt skicka ljud till åtta öronsnäckor, vilket i praktiken innebär att fyra personer samti­ digt kan lyssna med stereoljud. Det finns däremot inget som hind­rar att tekniken används för fler mottagare, eller i en broad­ cast-tillämpning. – Det vi har kvar att göra är framförallt att optimera mjuk­ varan, säger Erik Peters. ANNA WENNBERG anna@etn.se

ESD3000 ESD-Generator

from 100 V to 16 kV with easy expansion to 30 kV

[ Industrial (IEC, EN, ITU) [ Atomotive (ISO, SAE, FORD, GM, JASO, PSA) [ Military (MIL-STD, DEF-STAN, NATO) [ Component (IEC, JEDEC) [ Railway (IEC, EN, RIA) Smallest ESD-generator on the market!

ERDE-Elektronik AB www.emc-partner.com

+46-40-424610 info@erde.se

ANNONS121en

Elektroniktidningen




NYA PRODUKTER

IoT måste bli enkelt n SYSTEMKRETS En modul som gör att du når ut via Bluetooth och wifi helt utan att programmera. Det är vad Silicon Labs just släppt. – IoT är otroligt stort. Det är an­ ledningen till att vi går upp på morgonen. Det förändrar fak­ tiskt världen, säger Tyson Tuttle, vd på Silicon Labs. Han backar upp sitt uttalande med siffror. Tyson Tuttle räknar med att IoT kommer att lyfta världsekonomin rejält. År 2025 spår han att alla IoT-installatio­ ner är värda cirka en biljon dol­ lar, varav kretsar och mjukvara står för 100 miljarder dollar. För att detta ska bli verklighet måste det bli lättare ett koppla upp sig. Silicon Labs bidrag är en sys­ temkrets med integrerad trådlös uppkoppling, utan att det krävs en massa kodande.

– Här ingår allt som en ut­ vecklare behöver, inklusive cer­ tifierade BLE- och wifi-moduler, integrerade protokollstackar och lättanvända verktyg. Nu kan ut­ vecklare gå från koncept till pro­ totyp på några timmar istället för veckor. Företaget kallar konceptet Wireless Express. Två delar in­ går: Bluetooth Xpress och Wifi Express. i stort sett all setup och styrning av den trådlö­ sa uppkopplingen, vilket innebär att de inte kräver mycket resurser från en värdprocessor. Därmed blir det, enligt Silicon Labs, möj­ ligt att lägga till trådlös anslut­ ning till valbar mikroprocessor. I versionerna som släpps nu sitter det en Arm-processor, men på en direkt fråga säger Tyson Tuttle: – Det finns inget som säger att

ENHETERNA SKÖTER

du inte kan använda en Risc-V, men det är inget jag annonserar här. Produkter i Wireless Xpress kan uppdateras och styras via luften, så kallat over-the-air (OTA). Likaså ingår en SDK-app för Android och iOS, för att göra det lättare att addera Bluetoothoch wifi-uppkoppling till mobila tillämpningar. D E N YA E N H E T E R N A är de första som använder Silicon Labs ope­ rativsystem, döpt till Gecko OS, speciellt framtaget för IoT-lös­ ningar. – För att kunna få ut det bästa ut en IoT-enhet måste hårdvaran vara optimerad, men jag tror att

mjukvaran också måste gå sam­ ma väg. Just nu vet ingen vilket OS som det blir för IoT, så vi har tagit fram ett eget som gör det väldigt enkelt att utveckla IoTlösningar. består för till­ fället av två Bluetooth och två wifi-enheter. De går att få som förcertifierade PCB- eller SiPmoduler, med integrerad antenn som tillval. Priset ligger på drygt 4 dollar per enhet, vid köp av 10 000. Det finns även ett utvärde­ ringspaket att köpa för 40 dollar.

WIRELESS XPRESS

ANNA WENNBERG anna@etn.se

Fast 8 hour service for PCBs • 4 day service for assembly

Reliable Express services: On time or FREE

Unique Online assembly from 1 component

It takes 30 years of experience to make a battery that lasts 20. sales@pcb-pool.com Phone: +353 (0)61 701170

www.pcb-pool.com



www.saftbatteries.com infosweden@saftbatteries.com +46-491 68 104

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


NYA PRODUKTER

Pioneer släpper fyra lidar n LJUSRADAR Det var vi som byggde cdspelaren i din bil, så vi vet hur man bygger en tuff laser – det är budskapet från japanska Pioneer när företaget lanserar sina första fyra lidarmodeller. När Elektroniktidningen skrev om Pioneers lidarutveckling år 2015 hoppades företaget på skar­ pa produkter 2017. Det tidssche­ mat höll ganska bra. Volymproduktion startar nu och innan 2019 är över kommer fyra modeller att ha presenterats. De är anpassade för olika räck­ vidd och vinkeltäckning. Dess­ utom släpper företaget prover av en ny billigare lidar som ska vara redo för volymproduktion år 2020. Det handlar om tre olika ty­ per av lidar: Telescopic, Medium Range och Short Range. Alla an­ vänder memsspeglar för att rikta laserpulserna. För att bygga en

självkörande bil kan du behöva använda dem alla – de komplet­ terar varandra. Den första typen håller koll på trafiken ett par hundra meter framför fordonet. Enligt Pioneer används Telescopic-typen dess­ utom för att upptäcka föremål som faller ned på vägen (”falling object detection on the road”). används för att hålla koll på fordon och gångtra­ fikanter kring bilen. Den finns i två modeller där den ena använ­ der två sensorer för bredare vin­ keltäckning. Short Range används för att fastställa bilens egen position, alltså för att identifera fasta objekt i omgivningen, som byggnader, trottoarkanter, terräng och stolpar, som referens för att hitta en match­ ande position på 3D-kartan. Pioneer är dessutom i färd med att utveckla en billigare Wi­ de-view LiDAR – med hjälp av

M E D I UM R A N G E

”wobbling scanning”. Den ska bli billig genom att den ska använda standardkomponenter och finur­ liga signalbehandlingsalgoritmer från Pioneer som är bra på att klassificera mörka och avlägsna objekt, och objekt i regn och snö­ väder. Memsspeglar för lidar är en standardlösning bland företag som producerar kommersiella lidarprodukter för självkörnings­ tillämpningar. Pioneer bjuder inte på några extra innovationer. Istäl­ let betonar företaget mer jordnära aspekter. Det är expert på laser i jobbiga miljöer med många års erfarenhet av cd-spelare för bilar. Där krävs robusta, hållbara laser­ konstruktioner som överlever vi­ bration, damm och värme. Företaget påpekar också att det lett utvecklingen av drama­

Registrera dig nu till Europas största Embeddedkonferens!

EMBEDDED CONFERENCE SCANDINAVIA 2018 6-7 NOVEMBER 2018 KISTAMÄSSAN, STOCKHOLM

tiska kostnadsreduceringar inom laserlagrade data som DVD-R, och priset är viktigt, särskilt som en komplett lösning kommer att behöva en uppsättning lidarsen­ sorer. Pioneer använder stan­ dardkomponenter. utvecklar Pioneer teknik för självkörning på SAE-nivå tre och fyra (auto­ matiken har ensam ansvaret för framförandet av bilen). Företaget tar också fram bild­ igenkänningsalgoritmer som kombinerar data från de tre sen­ sortyperna, plus kamera och ra­ dar. Dessutom utvecklar Pioneer teknik för de 3D-kartor som li­ darna använder och metoder för att uppdatera 3D-kartorna dyna­ miskt. JAN TÅNGRING

U T Ö V E R L I D A R H Å R D VA R A

jan@etn.se

Vi växer i år igen! Med 2000 deltagare är vi nu Europas största embeddedkonferens. I år med ett rekordstort konferensprogram och alla ledande leverantörer på plats i utställningen. Välkommen till branschens främsta mötesplats! >> KEYNOTE SPEAKERS:

5G – Connecting Everything

MAGNUS FRODIGH, Ericsson Research

Why the Embedded World needs Open Source Communities

PHILIPPE KRIEF, Eclipse Foundation Europe

Vulnerability in the infrastructure ”If a country is being hacked” RICHARD OEHME, PwC

The state of security: Is lasting security for the IoT achievable? HAYDN POVEY, SecureThingz

Program och registrering för ditt kostnadsfria deltagande på www.embeddedconference.se ECS 2018 arrangeras av:

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18




NYA PRODUKTER

Komplett dator på 27 × 27 mm n MINIDATOR En Linuxdator på en Cortex A8processor inklusive 512 DDR3, 4 kbyte EEPROM och 4 gbyte EMMC-flash. Det har Octavo Systems från Austin, Texas, klämt in i en modul som mäter 27 × 27 mm. SD335x C-SiP heter den och lig­ ger i en BGA med 400 lödkulor. Lyfter du på locket hittar du, ut­ över minnen och processor, cirka 100 passiva komponenter. Här finns även en mems-klocka som ger 1 GHz. Du kan mata den via USB, el­ ler ett 3,7 volts litiumjonbatteri. Processorn är en Texas Instru­ ments Sitara AM335x. Bland det smidigaste med att köpa en såpass komplett dator­ kapsel är att du slipper lägga tid på DDR3-layout, EMI-störningar runt oscillatorn och spänningssekvensering. Dessutom får du förstås en enda komponent att la­ gerhålla istället för drygt hundra. Octavo väntar sig tillämpning­ ar inom byggnadsautomation, industriell styrning och konsu­

LeCroy kompletterar med nytt varumärke mentvaror. Och IoT. Produkten finns i volym vid årsslutet. Prover kan erhållas på förfrågan redan nu. versioner med upp till 1 Gbyte DDR3 och 16 Gbyte EMMC. Versioner med både normal och industriell tem­ peraturtålighet kommer att släp­ pas. Datablad kan du tanka hem från Octavo. Hos Octavo finns även exempelkod, referenskon­ struktioner och ett enligt Octavo livligt community. Priset ligger på samma nivå som ett motsvarande system byggt av diskreta komponenter skulle kosta, meddelar Octavo.

S E N A R E K O MM E R

JAN TÅNGRING jan@etn.se

n TEST&MÄT Under namnet Teledyne Test Tools, T3, börjar Teledyne LeCroy sälja instrument som kompletterar de egna oscillo­ skopen. Först ut är två diffe­ rentiella tidsdomänreflektometrar (TDR), för 10 respektive 15 GHz. De nya instrumenten har utveck­ lats av en icke namngiven samar­ betspartner och kompletterar de egenutvecklade oscilloskopen. Fler typer av instrument är på gång men exakt vad det blir får vi se framöver. Instrumenten kommer att säljas och supportas via LeCroys egen organisation men också via de distributörer som företaget nyttjar, exempelvis RS.

Först ut i T3-familjen är två tidsdomänreflektometrar. Det handlar om portabla och batteri­ drivna instrument utan skärm som kan användas för att exem­ pelvis hitta avbrott i kablar eller dåliga kontakter. går till 10 GHz, medan T3SP15D klarar 15 GHz. Instru­ mentet skickar ut en testsignal (differentiell eller common-mo­ de). Stigtiden är 50 ps respektive 35 ps, vilket gör att man kan lo­ kalisera fel med en noggrannhet på 4,2 mm respektive 3 mm upp till 40 meter bort från instru­ mentet. Priset startar på 19 780 dollar.

T3 S P 1 0 D

PER HENRICSSON per@etn.se

Gratis Cortex-M på Xilinx FPGA:er n PROCESSOR I början av denna månad fick alla som använder Xilinx FPGA:er tillgång till Cortex M1 och M3 utan kostnad. Det ­gäller både startkostnaden och licensavgiften. – Xilinx bad oss göra det. De har OEM-kunder som bett dem, sä­ ger Phil Burr på Arm. Cortex M1 och M3 är lite som bröd och smör i inbyggnadsvärl­ den. De finns i över 35 miljarder kretsar, då räknar Arm enbart kretsar där de spelar huvudfiolen. Nu kan de även användas av alla som utvecklar system ba­ serade på Xilinx FPGA:er via programmet Designstart FPGA. Baktanken är enkel. Ett antal av konstruktionerna kommer att bli så lyckosamma att de konverte­ ras till en asic och då får Arm ut­ delning. Dessutom kan man anta att Arm på detta sätt vill möta



konkurrensen från Risc-V, som seglat upp som ett allt populärare gratisalternativ. Tilläggas kan att Arm ändrade affärsmodellen för M3 för 18 månader sedan när det gäller an­ vändningen i asicar. Då försvann startavgiften. Först när man till­ verkat mer än tusen kretsar bör­ jar Arm inkassera royalty. M1 har haft samma modell längre. – Bara de senaste 12 måna­ derna har vi haft över 3 000 ned­ laddningar för utvärdering och prototyper vilket lett till över 300 licenser. Ä R att FPGAvärlden ska bidra med fler. Och det är inte orimligt om man ser till siffrorna. Användningen av FPGA:er spås öka med 74 pro­ cent från år 2016 till 2022. Då kommer det att säljas 700 miljo­ ner kretsar per år, enligt Gartner. De flesta FPGA-konstruktio­

FÖRHOPPNINGEN

ner behöver någon typ av proces­ sor för att köra ett operativsystem eller sköta andra uppgifter. Vis­ serligen finns Microblaze, Xilinx egen 32-bitarsprocessor. Den an­ vänds av väldigt många, men har ändå svårt att mäta sig med Arms ekosystem och den kodmängd som finns för M1 och M3. – Det finns över 3 500 designer med enbart M1. De är extremt kodsnåla, vilket minskar min­ nesbehovet och sänker effekt­ förbrukningen. Det är en enkel utvecklingsmiljö där allt är i C, plus att det finns massvis med kodexempel. M1 och M3 fungerar för allt från Xilinx enklaste familj Spar­ tan till Artix och systemkretsen Zynq. I den senare finns det re­ dan ett par kraftfullare, hårda Arm-kärnor. – Cortex kan avlasta dem, som att köra ett realtidsdoperativsys­ tem.

En M1-kärna upptar mind­ re än 10 procent av XC7S50-1 (Spartan-7 med 52 000 uppslags­ tabeller) och kan klockas i 100 MHz. Sen tillkommer cachemin­ net vars storlek bestäms av ar­ betsuppgiften. är inte exklu­ sivt men om Arm planerar något liknande med Intel PSG vill Phil Burr inte svara på. Inte heller om det här är början på ett större samarbete där fler processor­ kärnor kommer att adderas efter hand. Tilläggas kan att Arm använ­ der FPGA:er från Intel för sitt asic-program kallat Designstart Pro. Dessa används dock för att prototypa konstruktionen, de är inte tänkta att användas i en slut­ produkt.

AV TA L E T M E D X I L I N X

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 10/18


Svensk Elektronik – till nytta för dig och ditt företag.

Har du koll på lagar och direktiv? Direktivsdagen 13 november i Stockholm. Direktivsdagen ger dig en unik översikt över regelverk och miljökrav. Under dagen berörs: • RoHS – begränsning av användning av vissa farliga ämnen. • REACH – registrering, utvärdering, tillstånd och begränsningar av kemiska ämnen. • RED – krav för radiokommunikationsutrustning. • WEEE – producentansvar för elektriska och elektroniska produkter. • EKODESIGN – miljö- och energikrav på produkter. • EMC – krav på elektromagnetisk kompabilitet. • LVD – krav på elsäkerhet för lågspänningsutrustning. • KONFLIKTMINERALER – krav och regler på att inte använda vissa mineraler som utvinns under oetiska omständigheter. • LAGPUNKTEN – vår tjänst som ger dig koll på lagarna.

KALENDARIUM 6–7 november Embedded Conference Scandinavia.

Dessutom har vi en WORKSHOP om hur vi gör i praktiken när vi arbetar med dessa direktiv. Plats: Teknikföretagen, Stockholm. Avgift: Ingen avgift för medlemmar i Svensk Elektronik och Teknikföretagen. 6 500 kr (exkl moms) för icke medlemmar.

Se till att bli medlem och ta del av våra förmåner!

6 november Prisutdelning Swedish Embedded Award. 13 november Direktivsdag i Stockholm. 20 november Inspirationsdag i Lund. 29 november Höstmöte + Studiebesök på Printed Electronics Arena, Norrköping. svenskelektronik.se/ kalendarium

Embedded Conference Scandinavia 6–7 November. ECS presenterar i år ett rekordstarkt program! Konferensprogrammet är nu klart för Embedded Conference Scandinavia (ECS) som går den 6–7 november i år. För trettonde gången samlas hela nordens embeddedspecialister för två dagars konferens och mässa. Över 70 seminarier kommer att hållas under konferensens två dagar. Ett tema är 5G och dess tillämplighet för industrin med talare som Ericssons t.f. chef för Ericsson Research Magnus Frodigh. ECS initierades år 2006 av Branschorganisationen Svensk Elektronik och har under åren utvecklats till att bli Europas största renodlade embeddedkonferens. Två-dagarsevenemanget som nu drar till sig närmare 2 000 deltagare från 25 länder består av en konferens med sju fullmatade, parallella spår samt en utställning med cirka 90 av världens ledande embeddedföretag och organisationer. 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

Mer information om ECS 2018 återfinns på www.embeddedconference.se och där finns även hela konferensprogrammet publicerat.


POSTTIDNING B Returadress: Elektroniktidningen, Folkungagatan 122, 4 tr, 116 30 Stockholm

Optimize power and signal integrity and EMI As a leader in test and measurement, Rohde & Schwarz provides a large portfolio of solutions for development, optimization and debugging of electronic designs. Choose from our broad range of ❙ Oscilloscopes ❙ Spectrum analyzers ❙ EMC test receivers ❙ Vector network analyzers ❙ Power supplies ❙ Power analyzers More information at: www.rohde-schwarz.com/ad/electronic-design

Elektroniktidningen oktober 2018  
Elektroniktidningen oktober 2018