{' '} {' '}
Limited time offer
SAVE % on your upgrade.

Page 1

NR 7–8 AUGUSTI 2019

ELEKTRONIK TIDNINGEN

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS

TEMA: TEST & MÄT

PROVBROMSAR BILEN INNAN DEN FINNS

Långt innan en ny Volvomodell rullar ut från fabriken har den provkörts virtuellt på labbet. /10–11

LUFTKVALITET:

COMEBACK:

Svensk sensor blir byggsten i smarta städer

Pendulum att räkna med igen

/14–15

/16

PRENUMERERA KOSTNADSFRIT T! ETN.SE/PREN


Tidningshuvud

05-12-12

14.29

INNEHÅLL ETN 7–8/19

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

22

18

redaktion: Anna Wennberg (ansv. utg.), Per Henricsson, Jan Tångring. grafisk formgivning och layout: Joakim Flink, TYPA jocke.flink@typa.se

26

annonser: Anne-Charlotte Sparrvik, 0734-17 10 99 | e-post: ac@etn.se prenumeration: webb: etn.se/pren | e-post: pren@etn.se telefon: 08-644 51 20

Anna Wennberg Bevakar analogt, opto och kommuni­kation, kraft, sen­so­rer, distri­bution, medicinsk elektronik och minnen. anna@etn.se | 0734-17 13 11

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

12 8 12

22 26

18

28

EU vill att Kina avskaffar alla handelshinder Det är nödvändigt för europeiska företag att ha stor verksamhet i Kina för att överleva på lång sikt. För att det ska vara möjligt trycker EU på för att Kina ska öppna upp sig och ge lika villkor för alla företag. Fordon i fokus för EMC Services Testning, rådgivning och utbildning. Saabs EMC-verksamhet i Göteborg står på tre ben men ska under hösten kompletteras med miljöprovning och dessutom ackrediteras för fordonskomponenter. Smart nivåvakt vill bistå industrin Halmstadsföretaget Gobius har ­utvecklat en nivåvakt med inbyggd intelligens och trådlös kommunikation som nu tar sikte på industrin.

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

Anne-Charlotte Sparrvik Ansvarar för sälj- och ­marknadsföring. ac@etn.se | 0734-17 10 99 © Elektroniktidningen 2019 upplaga: 13 500 ex (exkl. emagasin) Allt material lagras elektroniskt. issn 1102-7495 Organ för SER, Svenska Elektrooch Dataingen­jörers Riksförening, www.ser.se Tidningen trycks på miljövänligt papper hos Sörmlands Printing Solutions AB. omslagsbilden: Virtuell körsimulator. foto: Volvo Cars

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

EXPERT: Nu rullas 5G NR ut Standarden erbjuder extremt stor flexibilitet när det gäller radiopara­ metrarna, vilket inte precis gör mätningar enklare, skriver Arnd Sibila, Rohde & Schwarz. EXPERT: Ren energi överallt Energilager minskar avbrotten i elnäten och frigör sol- och ­vindenergins potential genom att lagra ren energi så att den kan användas när det verkligen behövs, skriver ­Kenneth Boyce, UL.

EXPERT: 5G utgör en brytpunkt Standardiseringen av 5G och utrullningen av kommersiella nät går snabbt. Mobiloperatörer och tillverkare av nätverksutrustning har lanserat de första kommersiella näten, skriver Sheri DeTomasi, Keysight.

LEDARE

Teknik – vapen i handelskrig Handelskriget mellan USA och Kina har snurrat på u ­ nder sommaren utan att komma närmare en lösning. Om Huawei är en bricka i spelet eller om Washington är genuint oroat över säkerheten är omöjligt att avgöra. Helt klart är dock att exportrestriktionerna ­kommer att slå hårt mot det kinesiska telekomföre­ taget men också mot de amerikanska leverantörerna, om inget händer inom kort. En konflikt som inte fått lika mycket uppmärksam­ het är den mellan Sydkorea och Japan, trots att även den kan få allvarliga konsekvenser för elektronik­ branschen. Japan har under våren och sommaren försvårat exporten till Sydkorea av tre ämnen som används av elektronikindustrin. Det handlar om fluorerade polyamider som bland annat används i mobiltelefoner liksom fotoresist för halvledartillverkning och vätefluorid för etsning. Enligt sydkoreansk branschpress står japanska företag för över 90 procent av ämnena. En u ­ tdragen konflikt kommer därför att påverka jättar som ­Samsung och SK Hynix och därmed även tillgången på bland annat DRAM och logikkretsar.

I motsats till bråket mellan USA och Kina h ­ andlar den här konflikten inte om geopolitik eller handel, ­konflikten bottnar i Japans ockupation av Koreahalv­ ön mellan 1910 och 1945. Japan anser sig visserligen ha betalat ersättning för olika övergrepp som skedde under ockupationen redan 1965 men frågan har flutit upp till ytan igen. Det handlar om en färsk dom i Sydkorea som slår fast att japanska företag måste betala ersättning till sydkoreanska tvångsarbetare. Japan svarade med att placera Sydkorea på en lista som kräver en speciell licens för de tre ämnena. Ett förfarande som kan ta tre månader att få godkänt. Precis som konflikten mellan USA och Kina är det svårt att förutspå vad som kommer att hända. Där­ emot visar händelseutvecklingen med all tydlighet hur global och sammanflätad elektronikindustrin är och hur snabbt det går att rasera ett förtroende. Både Kina och Sydkorea satsar nu på att bygga upp inhemska alternativ, en åtgärd som på sikt ­kommer att förändra spelplanen för amerikanska och ­japanska företag. PER HENRICSSON

per@etn.se


START BLOCKET

Full självkörning – skål för det!

I P R O J E K T E T J O B B A R ett ”substantiellt” antal personer och nu har det alltså blivit formaliserat att samarbetet kommer att fortsätta under ”ett flertal” år till. Full självkörning är nämligen inget enkel utmaning, många fordonstillverkare har på sistone erkänt att de tvingas flytta fram sina lanseringsdatum. Men till slut ska alltså Volvo Groups lastbilar, bussar och vägmaskiner kunna köpas med inbyggd



självkörningsfunktion som ska fungera på allmän väg. Volvo Group börjar dock med att utveckla lösningar för enklare förarassistansfunktioner. Några av dem ska redan vara färdigutvecklade och redo att tas i bruk – demonstrationer förbereds. Men det är bara i den sistnämnda mest avancerade funktionen som Nvidia är involverat – full autonomi på det som kallas SAE-nivå 4, vilket betyder att körningen sker helt oövervakad. Ingen människa behöver ens finnas i fordonet. Även de första SAE4-lösningarna kommer att gälla mindre komplexa körmiljöer. Därefter kommer med åren körfärdig­ heterna att växa till sig. De två tar fram kompletta lösningar som bygger på Nvidias hårdvara, avsedda för Volvos eget bruk. Volvo antyder att de första funktionerna som lanseras kommer att vara avsedda för lastbilar. Bland annat utvecklar de algoritmer för beslutsfattande.

NVIDIA

J

ensen Huang är känd för sina skämtsamma presen­ tationer. Han kom väl förberedd till Göteborg den 18 juni och skojade friskt om svensk kultur – han skulle inte ha något emot rubriken ovan. Forskare och ingenjörer från Volvo och Nvidia fick sedan ta över och presentera tekniken. Samarbetet mellan Nvidia och Volvo Group har redan pågått ett tag. De två företagen har gemensamma utvecklingsgrupper i Göteborg och Santa Clara. Också kunder till Volvo är involverade.

NVIDIA

När Nvidias färgstarke vd Jensen Huang besökte Göteborg i mitten av juni lyckades han få den samlade fordonsindustrin med sig i allsång i ”Helan går”. Sedan skrev han kontrakt om ett långsiktigt samarbete med Volvo Group kring teknik som ska ge fullt självkörande lastbilar och andra arbetsfordon.

Det begreppet syftar på den del av ett självkörningssystem som bestämmer den för stunden mest passande hastigheten, rattutslaget och andra styrsignaler. Indata är allt från trafikregler till en 3D-modell av omgivningen skapad ur kartor, GPS-signaler och smarta algoritmer som bearbetar data från kamera, lidar, radar och ultraljud. F Ö R V O LV O H A R D E T ett uppenbart värde att ha djupa tekniska kontakter med Nvidia om vad

Efter skålen med Jensen Huang fick den samlade fordonsbranschen föredragningar av Nvidias och Volvos experter.

tekniken klarar och vart den är på väg. Samarbetet med Volvo Group är inte exklusivt. Nvidia har etablerat sig som en spindel i nätet för självkörning genom att bedriva en rad liknande projekt med andra utvecklare. På så sätt får Nvidia återkoppling och hjälp att utveckla sin öppna plattform från många håll – vilket även kommer Volvo till godo, konstaterar företaget. Nvidias bakgrund är inte i fordon, utan i grafikkort för persondatorer. Nvidia halkade

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


STARTBLOCKET

in på AI-området när det visade sig att dessa grafikkort gick att skräddarsy för de neuronnätsberäkningar som är kärnan i den nya vågen av artificiell intelligens som i sin tur öppnat dörren för autonoma fordon. Nvidia har under några år helt dominerat marknaden för självkörningsdatorer. Företaget bedriver även egen forskning och utveckling inom AI i allmänhet och inom självkörning i synnerhet, både inom hårdvara och algoritmer. F Ö R E TAG E T H A R annonserat att det år 2020 kommer att finnas självkörningssystem baserade på Nvidiahårdvara att köpa från fordonsunderleverantörerna Continental och ZF. De kommer att stödja förarassistansfunktioner på en nivå kallad ”SAE 2+”. Att det är nivå 2 betyder att en mänsklig förare ständigt måste vara beredd att ingripa medan ”+” ska tolkas som att fordonet kommer att kunna göra mer avancerad manövrering som filbyten och omkörningar. Dessutom kommer fordonet att övervaka att föraren övervakar fordonet – på nivå SAE2 är de ett team som håller ögonen på varandra.

FAKTA

Två mångmiljardbolag Volvo Group har sitt huvudkon­ tor i Göteborg och sysselsätter 105 000 människor med kunder på 190 marknader. Nettoför­ säljningen år 2018 låg på 38 miljarder euro. Nvidia har 13 000 anställda och omsätter 11 miljarder dollar.

Förra hösten presenterade Volvo Trucks en lösning för förarlös transport på industriområden, kallad Vera. Det är tekniskt en mindre utmaning eftersom den kör på inhägnat område i låg fart. Också Nvidiagruppen arbetar med sådana lösningar, men dessutom med teknik som ska klara trafik på allmän väg.

Vi söker kreativ mekanikkonstruktör som brinner för problemlösning!

E N A N N A N LÖ S N I N G för inhägnat område, som Volvo Trucks utvecklat utan Nvidias assistans och som efter pågående tester ska tas i skarp drift innan året är slut, är att köra kalksten på en fast rutt från dagbrott till hamn i Velfjord, i Norge. Också Volvo Cars utvecklar självkörningsteknik, men för personbilar. Volvo vill inte svara på om de två grupperna samarbetar. De kan åtminstone inte rakt av använda varandras lösningar bland annat på grund av lastbilsekipage är tyngre, att de måste kunna hantera olika konfigurationer av släp och de har olika bromsegenskaper och annan dynamik.

Syntronic fortsätter att växa och söker just nu mekanikkonstruktörer till vårt team i Stockholm. Som mekanikkonstruktör hos oss får du jobba med unika och utmanande projekt, där det sällan finns några självklara lösningar.

V O LV O T R O R att autonomi kommer att tas i bruk inom en ganska nära framtid inom områden som frakt, sophämtning, kollektiv­ trafik, byggnadsarbete, gruvdrift, skogsbruk, med mera. Både etablerade fordonstillverkare och nya aktörer kommer att finnas bland konkurrenterna. – Allt som rör sig kommer att vara automatiserat i framtiden – helt eller delvis, kommenterar Nvidias vd Jensen Huang.

I rollen som mekanikkonstruktör kommer du bland annat att: • Leda större systemleveranser där mekanik, elektronik och mjukvara kombineras • Göra val av tillverkningsmetoder samt material • Arbeta med systemutveckling med val av sensorer och ställdon, automatisering och gränssnitt i produktionsmiljö samt simuleringar och modelleringar • Finna nya smarta tekniska lösningar i våra kundprojekt • Bidra med idéer vid försäljning av nya kundprojekt

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Du kommer att arbeta främst on-site hos kund men även i många in-houseprojekt. Låter detta intressant? Läs då mer på:

VOLVO

www.syntronic.com/vacancies-europe

Volvo har redan självkörande lastbilar på en gruvväg i Norge. Med Nvidas hjälp ska de svänga upp på allmän väg.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

 One step ahead


START BLOCKET

SER-KRÖNIKA

Allt fler företag ISO-certifierar sin informationssäkerhet C YB E R S E C U R I T Y har under olika benämningar varit ett aktuellt ämne de senaste 25 åren. Det pratas hela tiden om att nu blir säkerhet viktigt på riktigt, för annars fungerar inte informations­ samhället. Ändå går det långsamt. Säkerhet i allmänhet och informationssäkerhet i synner­ het är som en försäkring som man ju egentligen bara behöver när det smäller. Affärsnyttan i varje enskild produkt, system eller projekt går alltid först. I B L A N D F I N N S S Ä K E R H E T S A S P E K T E R med från början, men realiseras inte förrän i slutet av projektet. Det förekommer att man vill ”skruva” in säkerhet i efterhand eller att man märker att de säkerhetsmekanismer man planerat för inte håller måttet utan måste kompletteras. Alla som arbetar med informationssäkerhet är eniga om att säkerhetsarkitekturen måste vara med i designfasen från dag 1 om det ska fungera och bli hållbart över hela produktens eller systemets livscykel. D E N T E K N I S K A U T V E C K L I N G E N gör att alla cykler blir kortare och kortare. När det ­gäller asymmetrisk kryptering som används i stor

utsträckning för säkerhetsmanagement (nyckelhantering) så har RSA-Algoritmen (Rivest-Shamir-Aldeman) varit dominerande sedan den publicerades på 70-talet. Den ersätts nu av ECC-Algoritmen ­(Elliptic Curve) som inte kräver lika mycket processorkraft vid jämförbar säkerhetsnivå. Ä N D Å P R ATA R M E N R E D A N om andra alternativ, inte minst kvant­kryptering. Inom fordonsbran­ schen som exempel, blir det nästan absurt. Även om elektronik håller i minst tio år, kommer nya säkerhetsalgoritmer som ställer nya hårdva­ rukrav att komma oftare i framtiden, samtidigt som fordonet skall säkras över minst 30 år, helst ännu längre. Det ställer stora krav på kompe­ tens för att bygga rätt säkerhetsarkitektur som klarar kraven i längden.

anställda har över 90 procent infört Lednings­ system för ­Kvalitet och Miljö (ISO 9001 & 14001). Av dessa företag har endast runt hundra (cirka 1,5 procent) infört Ledningssystem för Informa­ tionssäkerhet enligt ISO27001. D E T P O S I T I VA Ä R att antalet svenska företag som tar ett ­helhetsgrepp om informations­ säkerheten och låter sig certifieras enligt ISO27001 nu kraftigt ökar. Eftersom standarden ställer krav på att man har kontroll över sina leverantörers säkerhet, kommer detta skapa en viss dominoeffekt, där kraven på informations­ säkerhet allt oftare kommer att komma från kunderna.

DET ÄR INTE DEN TEKNISKA UTVECKLINGEN

som går långsamt. Det jag syftade på i inled­ ningen är att styrning på managementnivå (eGovernance) och koppling mellan lednings­ nivå och den praktiska ICT- och informations­ säkerheten är nästan obefintlig idag. Av ­Sveriges cirka 6 500 företag med minst 50

MATS NORDSTRÖM SER, Svenska Elektro- och Data­ ingenjörers Riksförening

One-stop shop for product testing

CLIMATIC TEST

MECHANICAL TEST

IP & CORROSION TEST

EMC TEST

ELECTRICAL SAFETY

MADEBYDELTA.SE



ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


STARTBLOCKET

Ascatron allt närmare volym Kistaföretaget Ascatron – känt för att skapa epitaxistrukturer för komponenter i kiselkarbid – står inför volymtillverkning av egna SiC-komponenter. Under våren sålde företaget av sin andel i ett joint venture-bolag i Kina och fick därmed loss 3,5 miljoner euro som nu ska användas för utveckling och ­kommersialisering av egna komponenter.

F

ör cirka tre år sedan startade Ascatron ett joint venturebolag i Kina i samband med att kinesiska riskkapitalister investerade i det svenska företaget. – Vi har nu sålt våra aktier i detta JV-bolag för att finansiera vår egen produktutveckling och kommersialisering, säger Adolf Schöner, teknik- och säljchef på Ascatron till Elektroniktidningen. Genom åren har Ascatron utvecklat en egen materialteknik, döpt till 3DSiC. Enligt företaget gör 3DSiC det möjligt att fullt ut utnyttja

potentialen hos kiselkarbid för att hantera mycket hög effekt med minimala förluster med en tillförlitlighet motsvarande den hos kisel. Materialteknik kan användas till alla sorters komponenter – från transistorer som JFET, BJT och MOSFET till Schottky-, JBS- och PIN-dioder. D E F Ö R S TA C H I P E N som Ascatron släpper i 3DSiC-teknik blir JBSdioder. Planen är att produktionsprocessen ska bli kvalificerad under årets fjärde kvartal. Sannolikt

handlar det om dioder för spänningarna 1200 V och 1700 V, men exakt vilka spännings­ klasser det blir beror av pilotkunderna. – Vi siktar på att ha två till tre pilotkunder för upprampning av vår komponentproduktion, säger Adolf Schöner. Nästa steg är att ­kvalificera produktionsprocessen för MOSFET:ar. Det steget ska tas under det andra kvartalet nästa år. Ascatron koncentrerar sig på att leverera okapslade chips. Till en början siktar företaget på att

sälja dessa chip till tillverkare av kraftmoduler och diskreta komponenter. – Så är det just nu, men det kan ändra sig i framtiden, påpekar Adolf Schöner. D E T S V E N S K A F Ö R E TAG E T tillverkar sina chips hos ett amerikanskt SiC-foundry kvalificerat för bilindustrin. Även fortsättningsvis kommer Ascatron att erbjuda epitaxitjänster till andra företag.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

Drömscenario för svensk tryckt elektronik billiga indikatorer och displayer i framtidens vardagliga smarta prylar, liksom andra så kallade IoT-enheter. – Avsikten är att investera i och utveckla verksamheten i Linköping. Samtidigt är Ynvisible väldigt intresserat av att samarbeta med Rise (fd Acreo) och universitetsverksamheten kring tryckt elektronik som finns i Norrköping, säger Leif Ljungqvist.

Kanadensiska Ynvisible köper det unga Linköpingsföre­ taget Consensum Production, som tillverkar tryckt elektronik. Planen är att utveckla verksamheten i regionen och att dra igång rulle-till-rulleproduktion i stora volymer av elektrokroma displayer i Linköping.

Under juli kom glädjebeskedet: Ynvisible – specialist på tryckt och flexibel elektronik – köper svenska Consensum Production, som är en av världens ytterst få kontraktstillverkare av tryckt elektronik. Det kanadensiska företaget är sedan tidigare kund hos Consensum. L E I F L J U N G Q V I S T, styrelseordförande i Consensum, är märkbart nöjd med affären. – Jag har jobbat väldigt många år med tryckt elektronik här i Linköping. Detta känns verk­ ligen bra, säger han till Elektroniktidningen. Leif Ljungqvist är en av fem delägare i Consensum. När norska Thinfilm Electronics i

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

Leif Ljungqvist är nöjd över att Ynvisible planerar att trycka stora volymer i Linköping.

november 2017 bestämde sig för att avveckla delar av den svenska verksamheten, drog han och ytterligare fyra veteraner inom tryckt elektronik igång en räddningsaktion. D E LYC K A D E S få ihop finansiering och startade Consensum Production, med fokus på kontraktstillverkning av tryckt elektronik. – Det är en dröm som går i

uppfyllelse, sade Leif Ljungqvist när verksamheten räddades. N U TA R V E R K S A M H E T E N nästa steg i utvecklingen. För Ynvisible innebär affären att företaget blir ledande leverantör av elektrokroma tryckta displayer för tillämpningar där volymerna är stora. Det kanadensiska företaget säger sig se ett stort sug efter denna typ av lättanvända och

PA R A L L E L LT M E D att Ynvisible etablerar rulle-till-rulle-produktion av egna displayer i Linköping fortsätter Consensum att arbeta med kontraktstillverkning med både befintliga och nya kunder. Framåt med Ynvisible som ägare. – Detta kommer att stärka regionens position som ett världsledande nav av tryckta elektroniska komponenter och systemen, säger Leif Ljungqvist. Ynvisible har huvudkontor i Kanada och är även verksamt i Portugal, där det bedriver testverksamhet, liksom i Tyskland.

ANNA WENNBERG anna@etn.se


START BLOCKET

EU vill att Kina avskaffar alla handelshinder Europeiska företag levererar produkter och tjänster till den kinesiska marknaden för flera tusen miljarder kronor per år. Ambitionen är att öka försäljningen och företagen vill därför att Kina öppnar en betydligt större del av sin marknad för utländska företag.

I

dag är det förbjudet eller väldigt begränsat för utlandsägda företag att verka inom många sektorer. Det gäller bland annat juridiska tjänster, byggverksamhet, mediatjänster, energidistribution, molntjänster, nätoperatörer och utbildningstjänster. Samtidigt växer den kinesiska marknaden dramatiskt, den har i många år svarat för cirka 30 procent av tillväxten på hela världsmarknaden. I nominella termer är Kinas BNP idag cirka 60 procent av USA:s. Enligt flera prognoser kommer Kina ikapp USA inom uppskattningsvis tio år. – Vi vill ha tillträde till den kinesiska marknaden på så lika villkor som möjligt, jämfört med de kinesiska företagen. EU-företagen spelar en väldigt viktig roll för Kina. Landet har redan etablerat avancerade värdekedjor för utveckling och tillverkning av produkter och

tjänster. EU-företagen vill fritt vara leverantörer inom så många sektorer som möjligt, säger Mats Harborn, som i flera år varit ordförande i EU-företagens gemensamma handelskammare i Kina (European Union Chamber of Commerce in China) med över 1 600 medlemsföretag. H A N D E L S K A M M A R E N är en oberoende organisation med hundra anställda. Uppdraget är att samla in information och sammanställa förslag på hur Kina ska arbeta för att verkligen ge EU-företag möjlighet att erbjuda sina produkter och tjänster och konkurrera på lika villkor med de inhemska företagen. – Europeiska storföretag måste skaffa sig en stark position i Kina. De europeiska storföretag som vill fortsätta vara globala spelare måste ha en rejäl marknadsandel i Kina, annars riskerar de att bli uppätna av de stora

kinesiska företagen som – European Union dominerar på världens Chamber of Commerce största hemmamarknad. in China är helt emot Med de musklerna kan att blanda ihop handelsde gå ut i världen och politik och geopolitik, konkurrera ut vilket säger Harborn. företag som helst. För att Geopolitik ­handlar Mats Harborn motverka det måste de i detta fall om att europeiska företagen vara etable- utländska företag ska reducera rade i Kina och bli starka på den sin verksamhet i Kina, gärna kinesiska marknaden, säger Mats till noll, i syfte att försvaga den Harborn som också arbetar för kinesiska ekonomiska tillväxten Scania i Kina sedan 1980-talet. och utvecklingen. Det finns definitivt inget stöd i EU-företagens handelskammare i Kina för att H A N U N D E R S T RYK E R att EU-föredriva en sådan linje, understrytagens handelskammare arbetar ker Harborn. med handelspolitik. President – Det är en livsfarlig politik Trump i USA uppmuntrar och som kan göra USA till stora uppmanar företag med etableförlorare. ring i Kina att lämna landet och Detta är också i linje med EU:s flytta sin verksamhet till andra officiella strategi gentemot Kina. länder, helst till USA. Detta är Varje år publicerar handelsinget som EU-företagens hankammaren ett så kallat Position delskammare stödjer. FAKTA

Marcus Wallenberg och EU:s Kinaambassadör Youtube: CNBC, ”Protectionism leading the world in the wrong direction, SEB chair say” Youtube: CGTN, ”Are China and the EU partners or competitors?”

Förhandlingar på många plan EU försöker hitta en lösning på det handelskrig som USA driver mot Kina och som påverkar hela världen. Unionen söker både en lösning för den akuta konflikten men vill också påverka den globala marknaden.

EU förhandlar bilateralt med Kina kring fyra frågor. Det handlar om statligt industristöd (subventioner till kinesiska företag), hur världshandelsorganisationen WTO ska reformeras, internationella upphandlingar och 5G. – Förhandlingar pågår nästan varje vecka mellan parterna, säger Nicolas Chapius, EU:s



ambassadör i Kina. EU och Kina förhandlar om en bilateral överenskommelse för FDI (Foreign Direct Investments). Parterna är inriktade på att nå en överenskommelse år 2020. Detta handlar om vilka villkor som ska gälla när europeiska företag investerar i Kina och när kinesiska företag investerar i EU.

för att bättre åtgärda problem som finns i dagens system. Kanada har bildat samarbetsformatet Ottawagruppen, som i princip består av G20 utom USA. Syftet är att ­diskutera framtiden för WTO. Gruppen har presenterat olika formella förslag i WTO. En central fråga gäller tvistelösning i WTO där USA blockerar utnämningen av fler skiljemän (domare) till T R I L AT E R A L E N . EU, Japan WTO:s överprövningsoch USA har inlett ett organ (motsvarar högsta samarbete för att titta på domstolen). EU arbetar användandet av subvenmed en tillfällig lösning tioner, statligt ägda föredär de WTO-länder som tag och tekniköverföring vill ingår en inbördes samt hur WTO:s avtal Nicolas Chapius uppgörelse om tvistlösskulle kunna revideras

ning som tills vidare löser saken. EU och USA har dessutom bilaterala förhandlingar om framtiden för WTO och de stora frågorna i handelskriget mellan USA och Kina. F Ö R E U : S D E L handlar detta om att EU vill säkerställa att den multi­ laterala lösning som tillämpats inom världshandeln sedan 1940-talet ska överleva och att WTO därför behöver reformeras på många punkter. EU arbetar för att etablera en brett förankrad lösning som EU, USA och Kina kan acceptera, uppger svenska experter.

GÖTE ANDERSSON

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


CARLOS ADAMPOL GALINDO, WIKIMEDIA

START BLOCKET

FAKTA

2030 är USA bara trea År 2030 beräknas både Kina och Indien ha högre BNP än USA. Asien dominerar listan över de största ekonomierna.

Paper med konkreta rekommendationer som främst är riktade till den kinesiska staten. Den senaste versionen publicerades i september 2018 och omfattade 828 konkreta förslag. När Kina blev medlem i WTO (World Trade Organisation) år 2001 så upprättades ett avtal som reglerar på vilka villkor som kinesiska företag har rätt att sälja i alla andra WTO-länder, över 160 stycken. I AV TA L E T R E G L E R A S också vilka rättigheter utländska företag har att etablera verksamhet i Kina. I samma avtal anges att Kina är ett utvecklingsland som har rätt att skydda ett antal sektorer mot utländsk konkurrens. Detta innebär att Kina självt beslutar om och när man vill öppna skyddade sektorer för utländska företag. Kina har startat en sådan process men det går mycket långsamt. Svenska handelsexperter uppger att Kina idag har uppfyllt 90 till 95 procent av de ­åtaganden som man förband sig till i WTOavtalet. Samtidigt är det så att inom de sektorer som officiellt är öppna för utländska företag så kvarstår alltför ofta olika hinder, typ administrativa rutiner, som i praktiken ger kinesiska företag konkurrensfördelar. En central uppgift för EUföretagens handelskammare är att jobba med att dokumentera hur den gällande regleringen i praktiken tillämpas och ger kinesiska företag fördelar på marknaden. I teorin ska regleringen ge konkurrensneutralitet men i praktiken är det inte alltid så. – Handelskammarens överlämnar varje år sitt Position Paper till de kinesiska myndig­ heterna och det är helt klart att de lyssnar på oss. Många av våra förslag har lett till positiva förändringar. Men mycket mer måste göras om Kinas ekonomi skall bli långsiktigt konkurrenskraftig, säger Mats Harborn.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

Handelskammaren ­driver också att Kina ska öppna sektorer som idag är stängda för utländska företag. Även detta ingår i handelskammarens Position Paper. Hundratals personer i 22 arbetsgrupper deltog i arbetet med senaste versionen av Position Paper. Varje arbetsgrupp representerar en sektor, till exempel Information and Communication Technology, Automotive, Auto Components och Environment. De flesta arbetsgrupperna redovisar problem inom 14 områden, som gäller allt från tillgång till tillstånd, IPR och Forskning och Utveckling, oklar reglering och standardisering. K I N A Ä R I FÄ R D med att ­reformera hela sin organisation inom standardisering och detta är i sin tur ett led i arbetet med att Kina vill bli världsledande på många teknikområden. Handelskammaren arbetar för att de utländska företagen ska få rätt att delta i alla tänkbara standardiseringsfora. Det finns fortfarande standardiseringskommittéer som landet inte har

öppnat för utländska företag trots att de utländska företagen vill delta. – Bland svenska företag deltar Ericsson mest. Nästan alla andra av våra medlemsföretag deltar för lite i förhållande till den omedelbara och långsiktiga vikten av detta arbete, enligt vad jag känner till. Företag borde lägga lika mycket resurser på detta i Kina som man gör i EU och USA, säger Mats Harborn. E T T AV D E A B S O LU T största problemen för EU-företagen i Kina är statligt stöd till företag som driver kommersiell verksamhet. Enligt Kinas lagstiftning har det varit tillåtit men även Kinas WTO-avtal har tillåtit landet att ge statligt stöd till kinesiska företag som exporterar produkter och tjänster till andra länder. Idag är dessa subventioner en stor belastning för Kinas stats­ finanser, menar Harborn. – Den 21 juli 2019 trädde en ny lag i kraft som reglerar statligt stöd i Kina. Logiken i den nya lagen är att bara där marknaden inte kan klara de behov som finns i samhället ska det vara tillåtet att staten driver och

finansierar verksamheten. Jag bedömer att detta beslut kommer att få stor betydelse, säger Mats Harborn. – För EU-företagen i Kina är den absolut viktigaste frågan de regelverk som till stor del styr hur affärsklimatet ser ut. Min bedömning är att vi just nu har ett unikt fönster att tillsammans med andra aktörer i Kina vara med och påverka regelverket för våra respektive branscher för att säkerställa att vi får en affärs­miljö som vi kan verka i framöver, säger Mats Harborn. Mats Harborn avgick som ordförande i European Union Chamber of Commerce in China i maj 2019. GÖTE ANDERSSON

FAKTA

Jämt mellan EU och USA EU-ägda företag har dotter­ bolag i Kina med en total försälj­ ning på drygt 3 400 miljarder kronor år 2017. År 2018 hade USA-ägda företags kinesiska dotterbolag en omsättning på cirka 3 200 miljarder kronor. Källa: Eurostat och TV-kanalen CNBC

USA kan inte stoppa Kina Om USA försöker stoppa Kinas ekonomiska och tekniska utveckling är det nästan ­säkert att det misslyckas. Det skriver redaktör Martin Wolf i Financial Times den 4 juni. Han är en av världens mest kända journalister och har regelbundna krönikor i Financial Times.

Elektroniktidningen har pratat med flera svenska experter som menar att Martin Wolfs analys av konflikten mellan USA och Kina ger en bra bild av läget. Elektroniktidningen har sökt en officiell kommentar från svenska regeringen och från

kontroll över Kina eller separadess handelsexperter men de tion från Kina, skriver Wolf. Läs vill inte uttala sig. Vi har heller hela artikeln som heter ”The inte lyckats hitta uttalanden från looming 100-year US-China några tunga EU-länder i saken. conflict”. De ligger lågt. Martin Wolf skriver att Kina Kommer vi till en punkt där har mer rätt än USA i de stora ledande politiker i Europa, tvistefrågorna och att USA:s som Angela Merkel i Tyskland, hårda kritik mot Kina för brott är beredd att säga vad Martin mot WTO-reglerna är kraftigt Wolf skriver 4 juni 2019? överdriven. USA:s förhandlings– Ja, det tror jag. Vi position gentemot Kina kommer att komma innebär att makt är rätt dit. Frågan är hur lång och USA bryter självt tid det tar, säger Robert mot WTO-reglerna på Bergqvist, chefsekonom centrala punkter. Landets på SEB. mål gentemot Kina är dominans och det betyder Robert Bergqvist GÖTE ANDERSSON


TEMA: TEST & MÄT

Testriggen som ersätter testbanan Långt innan en ny ­Volvo­modell rullar ut från ­fabriken har den provkörts virtuellt på labbet. En av testriggarna som används i körsimulatorn är dedicerad för bromsfunktionen och fick pris på NI Week i Austin i våras.

V

i vann på NI Days i London i höstas och det gjorde att vi gick till finalen i Austin, säger Matthijs Klomp som är lösnings­ arkitekt på Volvo Cars och adjungerad docent på Chalmers.



National Instruments lyfter gärna fram goda exempel på hur företagets produkter används av industrin. I det här fallet handlar det om ”Engineering Impact Award” som delas ut på de årliga användardagarna i USA. Företag och forskare kan skicka in förslag på projekt de genomfört. Volvos bidrag tog hem förstapriset i klassen ”Transportation”. – Det var för att kunna få in ett simuleringsprogram för fordonsdynamik i vår testrigg som vi valde ett PXI-system från NI och programvaran Veristand. V O LV O H A R E T T A N TA L testriggar eller HIL-system (Hardware in the loop) för olika delsystem i bilen. Den som Matthijs Klomp

ansvarar för används primärt för att studera bromsarna men kan också användas för styrningen. Testriggen är kopplad till en körsimulator i form av den främre halvan av en riktig bil. Systemet kallas Dynamic Driving Simulator och ger testföraren fysisk återkoppling precis som när man kör en riktig bil. Med hjälp av simulatorn kan man provköra en ny bilmodell och studera hur den uppför sig i olika trafiksituationer för att trimma köregenskaperna. – Hela målet är att hitta svagheter i bilen, säger Matthijs Klomp. Körsimulatorn med den nya testriggen har använts vid utvecklingen av den kompakta

stadsjeepen XC40 som utsågs till ”European Car of the Year” i fjol av europeiska motorjournalister. I S I M U L ATO R N G Å R D E T bland annat att ”köra” på Volvos egen testbana och på racingbanan Nürburgring. Det finns både standardiserade prov men också möjlighet för utvecklarna att tänka ut egna händelseförlopp som de vill testa. – När vi hittat en manöver som triggar ett visst beteende kan vi programmera in det som en standarddel i vår katalog över automatiserade prov. Med simulatorn går det också att genomföra prov som är farliga utan att provföraren utsätts för risker. Detta gäller prov för att

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


TEMA: TEST & MÄT

testa och verifiera bilens skydd mot vältning. Till en viss grad görs den här typen av prov med riktiga bilar men för att öka säkerheten monterar man på skenor så att bilen inte kan välta. Dessutom adderar man en skyddsbur runt föraren. Bägge åtgärderna påverkar bilens egenskaper. – Man kan inte göra den här typen av tester för varje ny version av programvaran men i en virtuell miljö är det inga problem. T I T TA R M A N F R A M ÅT får bilarna allt fler förarstödssystem som ska öka säkerheten. – Där kan vi testa gränsbeteenden och farliga trafiksituationer. Det gäller exempelvis att testa bromsfunktionerna för aktiv farthållning och filhållning, på Volvospråk kallat ACC och Pilot assist. HIL-systemet är inne på den tredje generationen och det var när man ville integrera IPG CarMaker, en programvara för fordonsdynamiksimulering, som man valde PXI-systemet med en

Det behövs en mängd olika hårdvarusystem för att körsimulatorn ska upplevas som en verklig bil.

åttakärnig kontroller och programvaran Veristand som körs på ett realtidsoperativsystem. – IPG CarMaker finns i en version för pc och i en HIL-version. Det är den vi kör på Veristand, säger Matthijs Klomp. Från den äldre testriggen har man bland annat återanvänt den hårdvara som emulerar CANoch Flexraybussarna i bilen. Det handlar om en produkt kallad CANoe från tyska Vector. – Det finns väldigt bra integration mellan CANoe och Gruppen bakom det prisbelönta HIL-systemet består av: Eshwar Sondhi, Bjorn Magnusson, Matthijs Klomp, Simon Schoutissen, Thomas Scott och Maria Ivarsson.

Veristand, vi kan se alla variabler i Veristand och dela ut dem via Ethernet. E T H E R N E T I F O R M av fältbuss­ varianten EtherCAT används för att kommunicera med alla servon som styr rörelserna av körsimulatorn och ger fysisk återkoppling på bland annat ratt och pedaler. Redan nu planerar man för nästa version testriggen som ska kompletteras med en signalkonditioneringsdel. Det handlar om

PER HENRICSSON per@etn.se

FAKTA

En modell av bilen och omgivningen Programvaran Caremaker från tyska IPG ger en fysisk modell av bilen plus omgivningen inklusive andra fordon. Användarna lägger in hundratals ­parametrar för det aktuella fordonet för att egenskaperna ska bli så lika verkligheten som möjligt. Det handlar om parametrar för bland annat styrning, hjulupp­ hängning, däck och motordrivlina. Parametrarna får man fram genom att mäta på en verklig bil eller ta från simuleringar av en detaljerad modell. Vissa delar av den virtuella bilen är dock uppslagstabeller. Det gäller exempelvis för motorn där man inte modellerar själva förbränningsprocessen utan bara relationen mellan varvtal och gaspedalläge och resulterande vridmoment. – Man har den detaljgraden man behöver. Sen gör man med­ vetna förenklingar. Ett exempel är att däckens egenskaper förändrar sig med temperaturen, det har inte vi med. I och med att Matthijs Klomps grupp i första hand har ansvar för

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

att automatisera felinjiceringarna, som att det blir kortslutning eller avbrott på en ingång. Om exempelvis kabeln till en rotationsgivare från ett hjul går av ska felet upptäckas av bilens system inom en viss föreskriven tid och sedan måste systemet ta hänsyn till att det inte längre kommer data. Idag simuleras det i mjukvaran eller så får man manuellt rycka ut en sladd.

bromsarna kan man göra den ty­ pen av förenklingen utan att tappa i noggrannhet. Värt att tänka på är att det alltid finns en spridning för varje bil­ modell som bland annat beror på hur slitna olika komponenter som däcken, fjädrarna och stötfångarna är, hur många som åker i den, hur mycket bagage de har och var tyngdpunkten finns. – Vi kan testa hur robust syste­ met är för parametervariationer. Man kan exempelvis variera tyngdpunkt och låta bilen köra exakt samma sträcka med samma underlag för att se om egenska­ perna förändras mer än vad som är acceptabelt. Detsamma gäller för nya versioner av mjukvaran. Där kan man göra så kallad regressionstest­ ning för att se att inget oväntat händer när man skruvar på någon parameter. – Man vet att skillnaden i bete­ ende bara beror på de mjukvaru­ förändringar man gjorde. En viktig del av arbetet är också att hela tiden verifiera modellerna när det väl finns riktiga bilar att jämföra med.




TEMA: TEST & MÄT

Fordon i fokus för EMC Services

Testning, rådgivning och utbildning. Saabs EMC-verksamhet i Göteborg står på tre ben men ska under hösten kompletteras med miljöprovning och dessutom ackrediteras för fordonskomponenter.

F

örsvarskoncernen Saab har under många år haft två separata EMCverksamheter i Göteborg. Det är dels EMC Services som förvärvades år 2000 under en period när Saab ville breda verksamheten mot den civila marknaden, dels en intern resurs som tillhörde Saab Surveillance. För ett halvår sedan slogs de två ihop under namnet EMC Services. – De senaste åren har vi jobbat tätt med Saab i Göteborg. Man kom fram till att verksamheterna FAKTA

Om ackreditering Ackreditering är en kvalitets­ stämpel men också ett krav från vissa kunder. Det gäller bland annat fordonsleverantörerna som kräver ett ackrediterat labb för den sista provningen av en ny produkt. En ackrediterad provning kan mycket väl göras på samma sätt som en verifierande provning, skillnaden handlar mer om att det ska finnas ett kvalitetssys­ tem på plats och instruktioner för hur mätningarna ska utföras. Dessutom är det inte lämpligt att samma personer som ska göra den ackrediterade provningen arbetar med rådgiv­ ning eller hjälper till i vare sig konstruktionsfasen eller med att välja standard. Labbet har också deltagit i en så kallad Round Robin, ett stabilt testobjekt skickas mellan olika labb som mäter på det var­ efter resultaten jämförs. Avviker de allt för mycket får man börja fundera på om något är fel.



Saabs resurser i den mån borde drivas tillsammans, de är lediga. säger Tony Soukka som – Den delen ingick är sälj- och marknadschef inte i affären så vi ska dra på EMC Services. igång en egen miljöprovEfter sammanslagningsverksamhet till ningen i februari har de hösten. Den får inte plats personer som arbetar här utan hamnar i en med EMC-rådgivning Tony Soukka egen lokal i närheten, säpå Saab i Göteborg flyttat över till EMC Services i Mölndal. ger Tony Soukka och fortsätter: – Vi har också börjat jobba Kvar på Saabs område i Kalle­ bäck finns de två skärmrum som med EMC-simulering. ingick överenskommelsen plus den personal som arbetar med AT T S I M U L E R A EMC-fenomen är testerna. förhållandevis nytt och något – Förändringen gör att vi har som mestadels förekommit i tillgång till båda provningsmilitära projekt. sajterna, vi får helt enkelt större – Vi har använt lite av Saabs resurser. resurser tidigare i civila projekt. Förutom testning sysslar När vi tagit över siktar vi på att företagets 22 anställda med utöka det. rådgivning och utbildning. Sett Ett sätt att använda simutill omsättningen är testningen leringarna är att utgå från ett störst med rådgivning som god objekt där man mätt upp EMCtvåa medan utbildningen är egenskaperna och därmed vet förhållandevis liten. att simuleringen stämmer med verkligheten. Sedan modifieras designen i ett CAD-program H I S TO R I S K T S E T T har den ackrevarefter man simulerar den för diterad provningsverksamheatt undersöka hur EMC-egenteten haft ett fokus på telekom skaperna påverkas. med Ericsson Microwave som Att simulera går betydligt storkund. På senare år har fordonsindustrin blivit en allt större fortare än att bygga och prova, dessutom är det billigare. Alla tre del av verksamheten drivet av egenskaperna tilltalar fordonselektrifiering och allt fler förarindustrin. stödssystem. – Man gör allt för att kunna En konsekvens av det är att företaget nu håller på att ackredi- tidigarelägga svåra beslut. tera sig för fordonskomponenter, ett arbete som startade direkt P R O V N I N G AV E T T O B J E K T kan efter sammanslagningen. göras på lite olika sätt ­beroende – Det ska vara klart till årspå var i utvecklingsarbetet skiftet. kunden befinner sig och hur På agendan finns också ett kunnig kunden är i EMC-frågor. labb för miljöprovning, framför­ Konstruktionsprovning, eller Pre allt klimat och vibrationer. Compliance som det ofta kallas Hit­tills har EMC Services nyttjat numera, handlar om att snabbt

få en uppfattning om det finns några problem. Testningarna görs enligt lämpliga standarder men ofta görs olika avsteg för att korta testtiderna och därmed spara pengar. Dessutom fokusera man på saker som man misstänker kan utgöra problem. Ska produkten CE-märkas behövs en verifierande provning där man utgår från en eller flera standarder som är relevanta för produkten. Beroende på vad det är för produkt kan det även finnas krav på att provningen ska göras på ett ackrediterat labb, det gäller exempelvis för medicintekniska produkter. I de flesta fall räcker det dock med ett ”vanligt” labb. – En siffra jag haft själv är att hälften av CE-provningen fallerar. Nyligen såg jag samma siffra hos Intertek så det är en ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


siffra som verkar stämma rätt bra generellt. Att varannan produkt inte klarar CE-provningen – som är det sista steget före en produkt kan börja säljas – är uppseendeväckande eftersom det leder till förseningar och kostar pengar. – Det är lite svårt att säga vad det beror på, jag tror många inte tänkt på EMC-aspekten, de

tror att CE-stämpeln bara är en formalitet. T I L L ÄG G A S K A N att en mätning enligt en CE-märkning bara är en lägsta nivå, fordonstillverkarna har exempelvis betydligt striktare krav. Det hänger samman med att de måste uppfylla en rad olika standarder på olika kontinenter varför den minsta gemensamma

nämnaren blir striktare än för en enskild standard. I vissa fall går det inte att flytta ett testobjekt till labbet, det kan vara för stort eller handla om en fast installation. EMC Services kan då testa på plats, så kallad in situ. Haken är utemiljön som inte går att skärma av som i ett skärmrum. – När det gäller rådgivning

FAKTA

Arvet från Ericsson År 2011 flyttade företaget till Möln­ dal och ett hus som Ericsson en gång i tiden byggde för sina EMCmätningar. När telekom­jätten sam­ lade verksamheten på Lindholmen monterades även skärmrummet ned. Tanken var att skänka bort det till en högskola eller något liknande men rivningen var så ovarsam att

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

det fick kasseras. Den extremt plana bottenplat­ tan i betong med v­ entilation för att slippa fuktproblem fanns dock kvar. EMC Services flyttade dit sitt skärm­ rum med måtten 11,5 × 5,5 × 4,5 me­ ter och en mätsträcka på tre meter. – Alla som flyttat ett skärmrum vet hur mycket arbete det kräver

och brukar säga aldrig mer, säger Tony Soukka. På gaveln finns en port på 3 × 2,5 meter vilket ger möjlighet att ta in en personbil. Företagets andra två skärmrum finns inne på Saabs område i Kalle­ bäck. Även de är ungefär 11,5 × 5,5 meter med tre meters mätsträckor.

har vi har allt från två timmar till heltidskonsulter, säger Tony Soukka. E T T VA N L I G T A LT E R N AT I V är tiotimmarsrådgivningen där kunden kan visa upp layouter och andra underlag innan kretskorten går i produktion. Tanken är att råden ska göra att man undviker de värsta tabbarna och därmed slipper upprepade provningsrundor i EMC-labbet. – Ofta är det katastrof när vi kommer in sent, en produkt som ska börja säljas fungerar inte. Den minsta verksamheten är utbildningar. Tidigare h ­ andlade det mest om kurser som var öppna för alla men trenden numera är att man håller fler och fler företagsinterna utbildningar istället.

PER HENRICSSON per@etn.se




TEMA: TEST & MÄT Dagens prototyp av Insplorions NO2-sensor. Den vänstra delen (med logga)innehåller ljuskälla och detektor medan den högra har styrelektronik och avläsningsdisplay.

De vill mäta luftkvalitet överallt i staden Innan årets slut planerar Göteborgsföretaget Insplorion att lansera en liten, robust gassensor som kan detektera ytterst låga koncentrationer av kvävedioxid. Sensorn spås bli en vital pusselbit i framtida smarta städer där den i realtid ska avslöja luftkvaliteten på gatunivå, där människor vistas.

M

ed att lansera menar vi att vi släpper en produkt som vi kan ta betalt för. Ett exempel är samarbetet med Leading Light där vi sätter vår sensor i deras armatur så att deras produkt blir en smart belysning med kvävedioxidmätning, förklarar Patrik Dahlqvist, vd på Insplorion. Belysningsbolaget Leading Light utvecklar närvarostyrda och uppkopplade belysningssystem. Just nu testar företaget en prototyp av Insplorions sensorlösning. Den sitter monterad i en armatur på en lyktstolpe i Mölndal, där den dygnet runt mäter koncentrationen kväve­ dioxid i luften. I stort består Insplorions lösningen av tre delar: en ljuskälla

– som är en LED – en sensor och en detektor. Till detta kommer styrelektronik och mjukvara. – Den slutgiltiga formfaktorn bestäms av kundens lösning, men det behövs någon typ av luftgenomströmning i konstruktionen annars mäter man bara luften i den lilla sensorenheten, säger Olof Andersson, projektledare för luftkvalitetsensorn på Insplorion. M E D L E A D I N G L I G H T har företaget exempelvis gjort en integrering med två hål i konstruktionen och en liten fläkt som ser till att det alltid är ett flöde av färsk luft som når sensorn. Ännu är det inte helt spikat när lanseringen blir, men själva sensorchipet är helt klart. Det

Patrik Dahlqvist

som återstår är att finjustera funktionen. – Med Leading Light gör vi olika tester just nu. Vi jobbar med optimering. Det handlar om temperaturkompensering, till exempel kan en LED ha ett temperaturberoende som vi måste kompensera för. Det optimerar vi för i vår firmware, säger Olof Andersson.

Ett projekt som givit Insplorion stort självförtroende är Luft och Vatten IoT, eller bara LoV-IoT. Det är ett pågående Vinnovafinansierat projekt, inom vilket Göteborgs stad tagit taktpinnen i utvecklingen av digital miljö-övervakning. – Det projektet har varit ett sätt för oss att utvärdera vår sensor. Vi har kunnat titta på hur vår sensor reagerat på olika temperaturer, fukt och annat. Samtidigt har LoV-IoT avslöjat en hel del om hur konkurrensen ser ut. Projektets syfte är ju att titta på alla tänkbara lösningar. För Insplorion har det inneburit att företaget kunnat sitta bredvid och se resultatet från andra lösningar som testats mot kvävedioxid. – Vi har fått en ganska god bild

FAKTA

Skiktet gör skillnad En glasplatta täckt med miljon­ tals extremt små guldpartiklar är basen i Insplorions teknik, med rötter i forskning på Chalmers. Ytan täcks därefter av ett skyd­ dande skikt. Vanlig halvledartek­ nik används vid tillverkningen. Insplorion säger sig ha en plattformsteknik i sin hand. Orsaken är att skiktet som läggs över guldpartiklarna inte bara skyddar dem utan även skräd­



darsyr enheten för en viss funktion. Skiktet kan optimeras för att känna av laddningen i en battericell, men också för att detektera olika gaser. Hittills har företaget utvecklat ett så kallat funktionellt skikt som enbart absorberar kvävedioxid­ molekyler. Mängden NO2-molekyler som fastnar i skiktet är proportionell mot mängden som finns i luften – en jämvikt skapas.

När sensorn är placerad i en ren omgivning och blir belyst har den en blåaktig färgton. Guldpartiklarna, som är i nano-storlek, fungerar som optiska antenner som är i resonans med varandra. De absorberar rött ljus, men inte blått. De mycket små guldpartiklarna känner av kemiska eller struktu­ rella förändringar i sin omgivning. Resonansfrekvensen påverkas av

Tvärsnitt av en del av ett sensorchip.

omgivande molekyler. Ett visst ljus absorberas när energin i ljuset matchar energin hos partiklarnas resonansfrekvens. Genom att mäta färgen på chipet går det att avgöra vad som händer nära guldpartiklarna.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


TEMA: TEST & MÄT

Med multisensorer på agendan

över vad som finns ute på marknaden och vi tror oss ha bättre prestanda till bättre pris än andra. Men det händer också mycket hela tiden, inte minst på grund av dieselgate, säger Patrik Dahlqvist. D E N D O M I N E R A N D E tekniken för att mäta NO2 bygger idag på elektrokemi. Den tekniken har funnits i många år och initialt har den en känslighet på cirka tio miljarddelar (ppb), vilket ligger i linje med Insplorions lösning. Nackdelen med elektrokemi är känsligheten mot föroreningar. Den visar sig i att sensorns känslighet avtar relativt snabbt. Redan efter ett till två år påstås den ha halverats. Tekniken är dessutom inte skalbar. Insplorion har ännu inte dokumenterat livslängd på sina sensorer, men testresultat ser lovande ut. Sensorer som tillverkades och började användas för ett år visar ingen åldring ett år senare. Tekniken tillåter dessutom att flera sensorer i framtiden placeras på samma chip (se underartikel). J U S T B R I S T E N PÅ robusta och flexibla kvävedioxidsensorer ligger, enligt Insplorion, bakom att det ännu inte vuxit fram nätverk av små mätenheter i vår stadsmiljö. Istället använder städer och myndigheter stora dyra fasta referensstationer för att mäta gaser, partiklar, buller, temperatur, fukt och annat som har med miljö att göra. Referensstationerna ger ett exakt mätresultat lokalt där de står. Däremot ger de ingen bild på gatunivå. För att skapa det krävs små långlivade sensorer som kan ta plats i allt från lyktstolpar och reklamtavlor till trafikljus och fartkameror.

Ett sensorchip som detekterar flera olika gaser är vad Insplorion vill utveckla. Redan nästa år ska en första prototyp som mäter två gaser finnas framme. I somras fick företaget dessutom beviljat EU-stöd för att utvärdera vilka fyra gaser som är viktigast för att mäta luftkvalitet.

Olof Andersson

– Vi ser att vi är mycket nära att kunna bidra med en produkt som klarar just detta. Det är ingen annan som löser problemet med kvävedioxid så bra som vi tycker att vi kommer att kunna göra, säger Patrik Dahlqvist. Y T T E R L I G A R E E N FJ Ä D E R i hatten är ett samarbete med det brittiska luftkvalitetscentret Urban Flow Laboratorium vid universitetet i Sheffield. – Deras ambition är att skapa ett nätverk av sensorer. De har utvärderat många av våra konkurrenter, och sett att de inte är bra nog. Nu vill de väldigt gärna ha vår sensor för att mäta NO2, säger Olof Andersson. Hittills har samarbete begränsats till diskussioner kring specifikationer och behov. Urban Flow Laboratorium har däremot ännu inte fått någon sensor i sin hand än. – Tanken är att de ska få vår sensor att testa under hösten. Vi vill ge dem den version som är ett steg närmare vår slutprodukt, säger Patrik Dahlqvist.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

Innan årets slut kommer Insplorion att lansera en sensor som mäter kvävedioxid. Nästa steg är att utveckla en så kallad multigassensor. Genom att lägga olika skyddslager på olika delar av chipet kan det anpassas att detektera olika gaser (se faktaruta). WHO har utarbetat ett mått för att jämföra olika stadsmiljöer i världen, kallat luftkvalitetsindex. Fyra gaser – kvävedioxid, kolmonoxid, ozon och svaveldioxid – mäts och viktas utifrån hur farliga de är för hälsan. Det viktade måttet är luftkvalitetsindex. Samtidigt flyttas hela tiden gränserna för vad som är farligt. Nya utvärderingar görs. – Det är vi lyhörda för så idag vet vi inte säkert vilka de andra tre gaserna är som vi ska gå efter framöver, säger Patrik Dahlqvist. Just det ska företaget ta reda på med de 50 000 euro som EU nyligen beviljat inom sitt småföretagsprogram, SME fas1. Därefter hoppas företaget på en betydligt större EU-finansiering, inom fas2. – Tills nästa år ska vi ha lärt oss så mycket att vi åtminstone kan mäta två gaser med vår sensor. Exakt vilken den andra blir vill

vi inte kommentera, säger Olof Andersson. Dagens sensorprototyp av 2 × 2 mm, men bara en liten del är aktiv. Storleken är mest till för att prototypen ska vara enkel att hantera med pincett. – Det är den lilla rund fläcken på chipet som vi belyser och mäter på. Den behöver inte vara mer än 0,5 mm i diameter. Då går det att få rum med flera sensorer på ett chip genom att ha olika funktionella skikt på olika delar av chipet. Att lägga på flera skikt är inget problem. Det kräver bara ytterligare ett deponeringssteg i halvledarprocessen. Utmaningen är att ta fram fungerande skyddsmaterial med rätt tjocklek. Likaså måste elektroniken modifieras. Den måste bland annat inkludera lika många fotodioder som sensorområden. – I elektroniken måste vi kunna separera ljuset som kommer från de olika delarna på chipet så att ljuset från ett visst område når en viss detektor. Det är inte svårt, men det kräver en lite annorlunda konfiguration på elektroniken, förklarar Olof Andersson. AW

HISTORIK

Gas från dag ett I år firar Insplorion tio år. När företaget grundades 2009 var det ren forskning på Chalmers. Forskarna var intresserade av att studera olika reaktioner på ytor och i porösa material, och redan vid start studerade de hur de kan fånga in kvävedioxid. Då fungerade tek­ niken inte som en sensor. Det gick inte att mäta låga koncentrationer. Det handlade istället om att få ut en signal när det var väldigt höga

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

koncentrationer av kvävedioxid. För tre år sedan fick Insplorion finansiering från stiftelsen för miljö­ strategisk forskning, Mistra, för att i samarbete med en forskargrupp på Chalmers utveckla en liten, bärbar och smart gassensor som mäter luftkvalitet i realtid. Inom projektet utvecklades ett material som ger specificitet för kvävedioxid. Idag har Insplorion tio anställda och samarbete med en handfull

konsulter. I skrivande stund lever ­företaget på att sälja ­exklusiva forskningsinstrument, men innan årets slut ska NO2-sensorn sprungen ur Mistraprojektet kom­ mersialiseras. Sensorerna tillverkas på 3-tums glaswafers i Chalmers MC2-labb. Redan från start har Insplorion kapacitet att tillverka 10 000-tals sensorer per år.




TEMA: TEST & MÄT

Comeback för Pendulum

I januari 2017 köpte den svenska entreprenören Harald Kruger tillbaka frekvens- och räknar­specialisten Pendulum Instruments från franska Orolia. Nu kommer den första produkten som ­utvecklats av det nygamla bolaget, en distributionsförstärkare för tid och frekvens.

– Det är kul att det äntligen börjat ske lite nyutveckling. Det har varit en lång period när det inte hände något, säger Staffan Johansson som ägnat hela sitt yrkesverksamma liv åt mycket noggranna frekvens- och tidsinstrument. Först på Philips och sedan på Pendulum. Han har fyllt 71 men arbetar fortfarande deltid med global marknadsföring och är den som har tagit fram specifikationen för det nya instrumentet. – Det är sju år sedan vi senast kom med ett nytt instrument. År 2012 släpptes en förbättrad version av mikrovågsräknaren CNT-90XL vilket blev det sista instrumentet som utvecklades i Bromma innan den svenska verksamheten bommade igen. Utvecklingen flyttades till Frankrike och USA medan produktionen fortsatte som tidigare i polska Banino, nära Gdansk, hos kontraktstillverkaren Altaria Solutions som ägs av Harald Kruger. Altaria är också basen i Pendulum 2.0 som Staffan Johansson kallar bolaget. Förutom att KORT HISTORIK 1960-talet: startade som ett internt kompetenscenter för tid och frekvens på Philips. 1990-talet: försäljning under varumärken som Fluke och Wavetek. 1998: Knoppades av till ett risk­ kapitalbolag och fick namnet Pendulum. 1998: Harald Kruger köper bolaget. 2000: Försäljning under eget varumärke. 2000–2011: Global expansion, köp av XL Microwave (CA, USA), kontor i Ryssland, Kina. 2008: Orolia köper Pendulum. 2011: Verksamheten i Sverige avvecklas. 2017: Harald Kruger köper tillbaka Pendulum.



Bromma kom det ett eltillverka instrumenten har ler två instrument per år. det polska företaget gjort De två största kundreparationer och kalibregrupperna är telekomring på uppdrag av Orolia branschen och militären så steget till att börja utmen det finns en lång veckla är inte så stort som svans med allt från andra det kan synas. Staffan Johansson test- och mätföretag till Att den första produkten kalibreringslab och oscillatortillblev en d ­ istributionsförstärkare verkare som har behov av tid och förklarar Staffan Johansson frekvens med mycket hög nogmed att det uppstått en lucka i grannhet. Det handlar både om sortimentet i och med att Orolia att generera tids- och frekvensvalde att lägga ned en äldre mosignaler och sedan distribuera duluppbyggd och rackmonterad dem till olika system eller lokaler, distributionsförstärkare. men också om instrument som – Då hade vi inget som kunde mäter och analyserar tid och distribuera från en central refrekvens. ferens till många mottagare på – Jag har ett exempel från olika ställen. Tyskland där en kund bytte ut Den distributionsförstärkare flera spektrumanalysatorer i sitt som fanns kvar i sortimentet är utvecklad för punkt-till-punktför- testsystem mot mikrovågsräkbindelser med fiberkabel även om nare. De tjänade oerhört mycket tid. Med räknaren har du resultaden går att kaskadkoppla till en tet omedelbart. viss grad på kortare avstånd. Produkterna säljs via ett 80-tal – Dessutom var det en lagom distributörer runt om i världen. svårighetsgrad som första proEtt undantag är USA där förjekt, för de personer vi anställt säljningen sker via en handfull för att göra nyutveckling. Fler instrument är på gång men säljrepresentanter. Omsättningen ligger mellan vad det blir får vi inte veta nu. fem och sex miljoner euro per år. – När vi hade utvecklingen i

Säljer åt Orolia I sortimentet finns också instrument som återskapar och simulerar signalerna från exempelvis GPS-systemet.

Produkterna kom in år 2010 när Pendulum köpte rättigheterna och skrev ett samarbetsavtal med finska Naviva. När Brommakontoret lades ned ett år senare flyttades satellitprodukterna till USA och Orolias dotterbolag Spectracom. Satellitsimulatorerna ingick dock inte bland de ­produkter som Harald Kruger köpte tillbaka trots att de bär Pendulums logga. Däremot kom man överens om att samarbeta om försäljningen. – De tyckte vi kände test- och mätmarknaden bättre. Pendulum fristående satellitsimulatorer medan Orolia säljer dem som en del av ett större testsystem. FYRA PRODUKTGRUPPER • Tid- och frekvensräknare • Tid- och frekvensstandarder • Frekvensdistribution • GPS/GNSS-simulatorer

Upp till två kilometer via fiber

Den modulära distributionsförstärkaren FDA-301 ersätter en utgången produkt men är också förbättrad. Förutom en referensfrekvens klarar den även digitala tidssynkroniseringssignaler.

– Den gamla hade upp till 36 utgångar för koax eller fiber, men jag tror aldrig att vi sålde mer än 12 fiberutgångar per rack. I den nya går det att få 18. Dessutom har den fler funktioner, säger Staffan Johansson. Distributionsförstärkare används för att ge flera användare tillgång till samma referenssignal. Med fiber kan avstånden vara upp

till två kilometer till mottagaren som även den är en FDA-301. – Det här är för kunder som investerat i en väldigt bra tidseller frekvensreferens, som Cesium, och inte vill köpa en till för att ha på ett avlägset ställe. En mångårig kund är Ericsson som har labb utspridda i olika byggnader i Kista och bland annat behöver en stabil 10 MHzsignal som referens. – Där passar fiber väldigt bra. Den tar inte upp störningar och är inte lika tjock som koax. Dessutom ger den galvanisk isolation. Det äldre systemet klarade bara smalbandiga referensfrekvenser som exempelvis 10 MHz.

Genom att byta filter internt gick det att få andra frekvenser som 2,048 MHz och 1,544 MHz som bägge används av telekomindustrin. Med FDA-301 går det även att överföra digitala tidssynkroniseringssignaler som 1-pps eller IRIG DCLS. Instrumentet är modulärt med tre kortplatser på baksidan. Det går att få fyra elektriska eller sex optiska utgångar per kort. Korten kan bytas i fält. Vilka ingångar man vill ha måste bestämmas vid beställningen bortsett från 10 MHz sinus som är standard. PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


Smarta lösningar för snabbare design Byggblock som optimerar konstruktionens intelligens

Teknikutvecklingen gör att allt fler utrustningar behöver intelligenta system. Microchip befinner sig i frontlinjen av den utvecklingen med en bred portfölj av lösningar som hjälper dig att: •

Lätt hitta rätt nivå av intelligens för din konstruktion med vår breda portfölj av 8-, 16- och 32-bitars styr- och signalkretsar

Effektivt skapa differentierade konstruktioner med flexibla kringutrustningar och funktioner

Snabba på konstruktionstiden med våra intuitiva utvecklingsmiljöer, fullständiga referenskonstruktioner, kostnadsfria programvarubibliotek och verktyg för automatisk kodgenerering.

Se hur Microchip kan leda dig till produktion snabbare genom att tillhandahålla lösningar som inte bara är smarta utan även anslutna och säkra.

Bli smart på www.microchip.com/Smart

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. © 2019 Microchip Technology Inc. Eftertryck förbjudes. DS00002769A. MEC2237A-Swe-06-19


TEMA: TEST & MÄT

Den första generationen nivåvakt till vänster och den nylanserade till höger.

Smart nivåvakt vill bistå industrin F Halmstadföretaget Gobius Sensor Technology är ensamt i världen om att kunna mäta vätskenivån i en tank från utsidan. Tekniken är välkänd inom båtindustrin där den främst används för att avgöra när septiktanken är full. Nu lanserar företaget en andra generation av sin sensorlösning, med inbyggd intelligens och trådlös kommunikation. Siktet är inställt på industrin, som är en mycket större marknad än båtbranschen.

En liten panel i form av en fisk följer med alla sensorer. Den kan programmeras från mobilen att exempelvis lysa röd eller grön när tanken är tom, full eller när vätske­ nivån ligger under eller över ”full”.



ör 1,5 år sedan tog vi be­slutet att utveckla en ny sensorlösning med integrerad bluetooth­enhet, antenn och annan elektronik så numera kan alla inställningar skötas trådlöst via en app i mobilen. Det går även att koppla in upp till nio sensorer samtidigt om du vill ha en väldigt noggrann mätning, förklarar Anders Meiton, som grundat företaget. Idén till Gobius föddes på en fest för tolv år sedan. – Jag är seglare, och vet att alla båtar med toalett har problem, endera fungerar den inte eller så är den full. När jag skulle hålla tal på en fest och klingade på glaset noterade jag att klangen varierade mellan att glaset var fullt och tomt. D AG E N E F T E R F E S T E N började han fundera på om det skulle gå att avgöra vätskenivåer genom att mäta vibration. – Jag drog slutsatsen att utmaningen var att utveckla något som knackar bättre än mitt

finger och lyssnar bättre än mitt öra. Det blev Gobius. Utvecklingsarbetet tog fart. En första prototyp togs snabbt fram, och den ställdes omedelbart ut på den stora båttillbehörsmässan METS i Amsterdam. Året därpå, år 2008, släpptes en första produkt på båtmässan i Göteborg. D E T S P E C I E L L A med Gobius teknik är att vätskenivån i en tank kan mätas från utsidan. Likaså fungerar den på alla typer av vätskor. Lösningen indikerar när en viss förutbestämd vätskenivå nåtts. Det handlar alltså inte om en kontinuerlig mätning. Med hjälp av flera sensorer går det å andra sidan att bevaka flera nivåer. – Våra konkurrenter kan däremot bara mäta genom att vara på insidan av tanken. De använder en mekanisk flotör, eller liknande. Hjärtat i sensorn är en så kallad exciter. Den kan liknas vid en högtalarenhet utan membran som skapar en vibration när den

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


TEMA: TEST & MÄT

matas med en strömpuls. Vibrationen överförs i tankväggen, som börjar svänga. En accelerometer registrerar sedan hur vibrationen ändras när tanken fylls. – Vi har patent på vibrationstekniken sedan tidigare i Sverige och USA, och i somras blev det även godkänt inom hela EU. G E N O M Å R E N har det blivit en uppsjö varianter av den första produktgenerationen. Alla är styrda via en stor kontrollenhet med panel, panelkabel, strömsladd och diverse annat. – Det började med att vi koncentrerade oss på septiktankar i rostfritt stål. Sen kom någon som ville använda den för aluminium, sen plast, och så visade det sig att olika tankar har olika tjocklek, berättar Anders Meiton och fortsätter: – Sen ville någon ha den för sin vattentank och någon annan för bränsle. Det blev väldigt många versioner. Ändå används samma sensor i de olika produkterna, bara med lite olika parametrar och paneler. Den spretiga och oflexibla portföljen gjorde att Gobius fastnade i nischen båtprodukt för privatbruk.

FAKTA

Kort om Gobius Pro Gobius Pro är en nyutvecklad nivåvakt med inbyggd intelligens och trådlös kommunikation. Elektroniken består av är Bluetoothprocessorn CC2642R från Texas Instruments, medan sensordelen består av en elektrodynamisk så kallad exciter och en accelerometer.

– Produkten är universell med inbyggd kalibrering och bevakning via mobilen. Du talar bara om i en app vilken vätska du använder och hur många sensorer du har. Sensorn kalibreras när den är på plats. Den kalibreras med tanken tömd eller fylld. Du behöver inte ange storlek på tank eller vilket material den är gjord av. Däremot kan en rostfri tank inte vara tjockare än 3 mm, medan en B E T YD L I G T S M I D I G A R E är den nya plasttank kan vara upp till 12 mm. produktgenerationen, kallad – Den har även utgångar som Gobius Pro. I samma enhet som du kan sköta via appen, exempelsensorn sitter en processor, en vis kan du starta ett relä bluetoothenhet och en när tanken är tom eller antenn. Därmed kan en full. Du kan även styra enhet mjukvarumässigt lampor den vägen. Det är anpassas till olika vätskor, ett stort steg vi tar nu. olika tanktjocklek och Gobius Pro lanserades olika material. Alla i november förra året, inställningar sker trådlöst via en app i mobilen. Anders Meiton och hittills har den sålts

Mätningen går till så att en brussig­ nal, med frekvens­ området från cirka 150 till 1 800 Hz, skickas under en sekund till excitern. Accelerometern mäter samtidigt responsen, alltså hur mycket tankväggen svänger. Impulssvaret beräknas med hjälp av en LMS-algoritm (Least Mean Square). Storleken på impuls­ svaret är ett mått på om vätskenivån i tanken är under eller över sensorn.

till cirka 20 länder. Fortfarande är det relativt många privat­ personer som köpt, men även ett antal distributörer. – Jag är överraskad av att två distributörer i Grekland har köpt 45 stycken, skrattar Anders Meiton. E N K U N D K AT E G O R I som växer är företag som bygger båtar. Här är det främst nya miljökrav som driver på (se faktaruta). Samtidigt skönjer Gobius kunder helt utanför båtbranschen. Ett projekt som Anders Meiton nämner bedrivs med ett välkänt svenskt industriföretag, dock är det inte officiellt. Ett lika spännande projekt pågår just nu med den franska tågtillverkaren Alstom. Det är Alstoms bolag i England som vill ha ett smidigare sätt att kontrollera att toaletterna är tömda när ett tåg ska sättas i trafik. – När tåget kört in på perrongen ska en person kunna gå utanför med sin telefon och kontrollera att alla toa-tankarna är tomma. Därefter rapporteras

För att mätme­ toden ska fungera krävs en kalibrering som ger ett referens­ värde för impulssvaret. Referensvärdet skapas vid en mätning med en tom eller full tank och sparas i proces­ sorns flashminne. Gobius Pro matas med en lik­spänning på 12 V till 24 V. Ström­ förbrukningen i vila ligger under 10 mA, men vid själva mätningen ökar den till några 100-tals mA. AW

resultatet till företagets centrala administrativa system. En stor del av utvecklingsarbetet har varit att skapa ett attraktivt och lättanvänt grafiskt gränssnitt. Alla instruktionsböcker är kastade och i skrivande stund kan enheten kommunicera på sex språk: italienska, tyska, franska, engelska, norska och svenska. – Vår inbyggda supportfunktion är också en ny detalj. Du kan direkt gå in på support i mobilen och skicka ett meddelande till oss, då följer alla mätdata och inställningar med. Vi kan även logga historik, säger Anders Meiton. Tidigare tillverkade Gobius i Sverige, men numera tillverkas allt i Kina utifrån ritningar och materiallistor som skickas dit. – Det är betydligt billigare och mycket mer flexibelt. Och vi har faktiskt bättre noggrannhet på produkterna som vi får från Kina, än det fick när vi jobbade med företag i Sverige, konstaterar Anders Meiton. ANNA WENNBERG anna@etn.se

FAKTA

Surfar på hårdare miljökrav Trots att vi lever år 2019 är havet fortfarande ofta en dumpstation. – Ta bara charterbåtar i Kroatien. De låter innehållet i septiktanken gå rakt ut i havet för att inte få problem eftersom de inte har tankmätare. Det handlar om 15 000 båtar, säger Anders Meiton och adderar: – Samtidigt krävs det tömnings­ stationer, för utan infrastruktur kan innehållet inte hanteras. Under lång tid har EU främst lagt miljöansvaret i individuella länders händer. Finland har exempelvis skött sig exemplariskt och haft tömnings­

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

förbud under väldigt många år. Sverige har varit miljömässigt sent. – Här drev Transportstyrelsen igenom att vi ska ha tömnings­ stationer och att vi inte längre får tömma i havet år 2015. Det var ett väldigt upprört beslut där många båtägare ansåg att detta inte är nå­ got som staten ska lägga sig i utan båtägare kan sköta själva. Enligt EU-direktiv är det idag lagligt för båtar att tömma septik­ tanken 15 distansminuter utanför svenskt territorialvatten. Men EU har vaknat och just nu

är en standard ute på remiss som ska dra åt tyglarna rejält på miljö­ bovarna. – Idag får du tömma genom båt­ skrovet, men inom kort träder nya regler i kraft och då blir det helt för­ bjudet att tömma ut genom skrovet på nya båtar. Det har lett till att ett stort antal europeiska båttillverkare nu börjat installera våra tankmä­ tare för septiktankar, säger Anders Meiton glatt och konstaterar: – Så min produkt ligger väldigt bra i tiden och det känns otroligt bra att hjälpa vår havsmiljö. AW




HISTORIA: RADIO

Guglielmo Marconi uppfann radio och radar för att rädda liv på havet. Vi besöker en av hans experimentplatser, Torre Chiaruccia, och träffar hans nu enda levande barn som i likhet med radiogeniets yacht döptes till Elettra efter gudinnan som namngav elektriciteten.

Ett besök hos prinsessan i uppfinnarens verkstad E n timmes bilresa nordväst om Rom, i det lilla vackra kustsamhället Santa Marinella, ligger CRESM (Radioelectric Experimental Centre G. Marconi). Centret öppnade år 1999 på en plats där uppfinnaren Guglielmo Marconi från 1933 drev ett av sina laboratorier, ”Centro Radio Sperimentale del Consiglio Nazionale dell Ricerche di Torre Chiaruccia”. Vid återöppnandet var uppdraget att bevara minnet av Marconi och att främja forskning och skolning inom telekommunikation.

C R E S M L I G G E R PÅ M I L I TÄ R T O M R Å D E och för att delta i ett guidat besök måste man lämna personuppgifter minst tio dagar i förväg. Professorn, historikern och författaren Livio Spinelli har tillbringat mesta delen av sitt vuxna liv i Santa Marinella och är dagens guide. – Under 1600-talet byggdes här det 20 meter höga tornet Torre Chiaruccia som ett vakttorn mot fiender på havet. På arkivbilder med Marconi kan man se tornet, men 1944 raserades det tyvärr av tyska trupper, säger Livio Spinelli.



Numera finns bara själva fundamentet av tornet, där italienska flygvapnets meteorologer har byggt en mast för väderregistering. På tomten står höga vajande palmer och pensionerade radarmaskiner av olika slag. En är inriktad på satelliter, en annan mäter horisontellt och vertikalt. – En RAT 31SL-radar var stationerad i Messina på Sicilien men togs ur bruk för ett antal år sedan. Guglielmo Marconi är en av radarteknikens uppfinnare. Livio Spinelli har skrivit en biografi om Marconi och berättar att han som en del av researcharbetet letade i arkivet hos Marconi Company i England. – Jag hittade dokument där det stod att britterna förmodligen skulle förlorat mot nazisterna i ”The battle of Britain” 1941 utan radarn. Den både är och var ett oerhört kraftfullt verktyg, säger Livio Spinelli. M U S E E T Ä R F YL LT av unika radioapparater från radions begynnelse. I lokalerna finns också en station för meteorologi som drivs i italienska flygvapnets regi.

Elettra Marconi förvaltar pappans arv och får inbjudningar från världen runt.

Efter en kort presentation av fadern, vill alla komma fram till prinsessan Elettra och ta selfies. Vi befinner oss i Santa Severa, en mil från minnescentret, där vi träffar Guglielmo Marconis dotter Elettra Marconi på amatörradioentusiasternas högtidsdag International Marconi Day. F L E R A F Ö R E L Ä S N I N G A R H Å L L S om 5G och olika sorters övervakning och ny teknik. I publiken finns mest officerare och högre grader av italiensk militärpolis, carabinieri. När prinsessan – hon var gift med en prins – kommer in i lokalen mot slutet av föreläsningarna blir stämningen elektrisk. Den 89-åriga kvinnan har ett nyfiket och distinkt leende på läpparna och lyckas charma den mest surmulne militär. Elettra bor i sin fars lägenhet på Via Condotti i Rom. Hon förvaltar hans arv över hela världen. Dans är hennes stora passion, som hon skämtsamt säger bevarar hennes ungdomlighet.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


Del av en radiomottagare från 1920-talet.

CECILIA ERANDER OCH DANIEL GAHNERTZ

CECILIA ERANDER OCH DANIEL GAHNERTZ

HISTORIA: RADIO

Livio Spinelli är guide i Elettra Marconis faders testcenter.

FAKTA Sändare och mottagare i Marconis patent 7777.

Som barn seglade hon ofta tillsammans med sin far på yachten Elettra när han utförde experiment från sin radiostation eller tillbringade tid på havet för nöjes skull. – Min far älskade naturen och han valde alltid vackra platser för sina experiment, som Poldhu med sina dramatiska klippor eller Torre Chiaruccia i Santa Marinella, berättar prinsessan Elettra. H O N D E L A R S I N FA D E R S E N T U S I A S M att följa den tekniska utvecklingen och hon håller kontakt med såväl radioamatörer som forskare och astronauter. Hon åker dit hon blir inbjuden, mestadels av radioamatörer utanför Italien. – Min far hade en passion för elektricitet sedan han var pojke. Det som tilltalade honom mest var elektriska vågor, så han började studera dessa och de relaterade fysiska lagarna. Hans tanke var att kunna använda dessa vågor för att rädda människoliv, framförallt på havet. Han ville utveckla möjligheterna att undvika kollisioner och navigera i dimma, säger Elettra. Marconi var autodidakt och studerade

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

CECILIA ERANDER OCH DANIEL GAHNERTZ

”Marconis passion var att rädda människoliv med radio.”

Guglielmo Marconi – ett liv i teknikens tjänst Guglielmo Marconi föddes i Bologna 25 april 1874 med italiensk far och irländsk mor. Han fick privat utbildning och intresserade sig som mycket ung för fysik och elektriska experiment. 1895 började han utföra experiment i sin pappas sommarbostad, där han lyckades skicka trådlösa signaler cirka 2,4 kilometer. 1896 introducerade han sin maskin för Royal Post Office i England. Ett år senare hade han sitt första patent på trådlös telegrafi och grundade ett företag specialiserat på trådlösa signaler. Kommande år utförde italienska staten en uppvisning i La Spezia, då han lyckades sända signaler över 19,3 kilometer. Sedan började karriären ta fart på allvar och 1899 grundade han en trådlös signallinje mellan Frankrike och England över Engelska kanalen. 1900 tog han sitt kända patent brittiska Nummer 7777 (Förbättringar av apparat för trådlös telegrafi) och han var fast besluten att visa att trådlösa vågor inte berördes av jordens krökning. Han använde sitt system för att skicka de första trådlösa signalerna över Atlanten – en distans på cirka 3380 kilometer. 1902 patenterade han sin magnetiska detektor, som under flera år användes som standardmottagare för trådlösa vågor. Bara ett år senare, i Cape Cod, Massachusetts, byggdes

kemi, fysik och matematik. De flesta förstod inte hans experiment och tyckte han var galen. En av de få som trodde på honom var professor Vincenzo Rosa, som lät honom låna sitt laboratorium. Elettra berättar att han utförde sin första radiosändning när han var 21 år över en kulle vid sin fars sommarvilla. – Han placerade sin bror på andra sidan kullen med ett jaktgevär och en mottagare. Själv satt han i sin vindsvåning med radiosändaren. Han sa till sin bror: ’Om du hör signalen i mottagaren så skjut ett skott så jag vet’. Det lyckades! säger Elettra. E N G L I S H R OYA L M A I L fick upp ögonen för den unge mannen. År 1896 fick han stanna i England med assistans, och avståndet i hans sändningar växte och växte. När han var 23 grundade han sitt första företag i London och vid 27 års ålder utförde han sin första trans­ atlantiska radiosändning. – Min far hade dåligt hjärta och han dog slutligen i en hjärtattack. Han brukade säga: ’Jag måste vara snabb. Jag måste genomföra mina idéer och rädda människor i luften och

den första radiostationen av Marconi och 1907 öppnade den första transatlantiska kommersi­ ella radiostationen. Under sin krigstjänst i första världskriget återgick han till att undersöka korta vågor. 1923 lyckades han sända mellan Poldhu och sin yacht Elettra. Under denna tid lyckades han etablera ett strålsystem för långdistanskommunikation. De första stationerna byggdes för att samman­ länka England och Kanada. 1931 konstruerade Marconi Vatikanradion till påve Pius XI som för första gången kunde nå ut i världen med sina budskap. Två år senare byggde han världens första radiotelefon med mikro­vågor mellan Vatikanstaten och påvens sommarresidens i Castel Gandolfo nära Rom. Åren innan andra världskrigets utbrott bör­ jade Marconi utföra sina första radarexperiment vid Torre Chiaruccia i Santa Marinella strax norr om Rom. Han var sedan flera år aktiv fascist och ledamot i fascistpartiets regeringsråd. I maj 1935 höll han en radardemonstration för diktatorn Benito Mussolini. Guglielmo Marconi dog i sin lägenhet 20 juli 1937. Dagen efter hedrades han med två minu­ ters tystnad från alla sändare för brittiska BBC, som grundades på hans teknik.

på havet’, säger Elettra. Hon berättar att fadern var känslig och uppriktig och behandlade dottern som en vuxen person. – När jag var fyra hade jag tyg till dockkläder. Eftersom jag inte kunde sy så frågade jag min far: ’Eftersom du har uppfunnit trådlösa sändningar, hjälp mig att sy utan tråd’. Detta skrattade mina föräldrar mycket åt, säger Elettra. T R OT S S I N H Ö G A Å L D E R har prinsessan Elettra framtidsplaner fyllda av energi och entusiasm, helt i sin fars anda. – Jag skulle vilja att Marconi Palace i Bologna, som jag ärvt från min far, blir världscentret för radion. Där skulle man kunna lära upp unga personer med samma passion för vetenskap som min far hade. Han uppmuntrade ofta ungdomar att studera. Han älskade också att spela piano och var vän med Puccini. Därför skulle jag även vilja ha ett auditorium i Marconi Palace, säger Elettra.

CECILIA ERANDER och DANIEL GAHNERTZ




TEMA: TEST & MÄT

PE R

R TA T

EX

Nu rullas 5G NR ut – låt oss testa! IKEL

I

3GPP release 15 specificeras den första versionen av ramverket för radioaccess­ nätet i det som kallas 5G New Radio (5G NR). Standarden erbjuder extremt stor flexibilitet när det gäller radioparametrarna, vilket inte precis gör mätningar enklare. ­Rohde & Schwarz har gjort mätningar i test­ nät för 5G NR och fick intressanta resultat när det gäller prestanda, egenskaper och frek­ vensband. Istället för att som för alla tidigare genera­ tioner börja med att diskutera de nya tekni­ kerna, utgick man denna gång från vilka an­ vändarfall och behov 5G skulle uppfylla. Man utgick från en grundläggande överenskom­ melse om användarfallen innan man gav sig på att definiera de tekniska ramarna: data­ hastigheter, bandbredder för bärfrekvenser­ na, latensvärden, antal enheter i n ­ äten och så vidare.



Av Arnd Sibila, Rohde & Schwarz Arnd Sibila är Technology Marketing Manager, Rohde & Schwarz Mobile Network Testing i Munich.

Det var först när man nått konsensus om användarfallen och de krav som identifierats som 3GPP sammanställde, diskuterade och utvärderade möjliga tekniker. Med 3GPP re­ lease 15 som publicerades i mars, juni och september 2018 specificerades den första delen av standardiseringen av ramverket för radioaccessnätet (RAN) i det som kallas 5G New Radio (5G NR). 5G NR är den globala standarden för att

tillhandahålla ett enhetligt och effektivare luftgränssnitt för 5G. Detta kommer att ge väsentligt mycket högre datahastigheter och kortare latenstider. På så sätt öppnas mobiltekniken för många nya branscher och de får möjlighet att revolutionera sina re­ spektive områden. Hur skiljer sig 5G NR från LTE? Radioaccessen i LTE (eller, för att använda 3GPP terminologi, eUTRAN) är en OFDM-ba­ serad lösning med ett fast avstånd på 15 kHz mellan underbärvågorna som stödjer band­ bredder från 1,4 MHz upp till 20 MHz. LTE har en paketkopplad arkitektur som stödjer en mängd olika typer av dataapplikationer. Röstsamtal stöds också genom IP-baserade Voice over LTE (VoLTE) eller med hjälp av re­ servlösningar via 3G och kretskopplade tek­ niker.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


TEMA: TEST & MÄT

Bandbreddsdelar (Bandwidth parts – BWP) i 5G NR.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

sänds periodiskt som definierade symboler i radioramarna och i olika lober över tid. Lobformning av synkroniseringssignaler och Broadcast-kanalinformation Lobformning är inget nytt, men med 5G används det inte bara för dataströmmar till specifika användare utan också för syn­ kroniseringssignaler och Broadcast-kanal­ information. Lobformning kan realiseras på basstationssidan med antennarrayer (grupp­antenner), där olika grupper av an­ tennelement (som dynamiskt allokeras) for­ mar lober mot olika användare baserat på deras relativa fas och amplitud. Att även använda lobformning för syn­ kroniseringssignaler och Broadcast-kanal­ information innebär att man generellt sett får bättre täckning tack vare en högre an­ tennvinst. Synkroniseringssignalblocket (SSB) i 5G NR kan innehålla lobspecifik infor­ mation (SSB-Index). Dessa SSB-Index-”lober” är statiska och kan ses som mikrosektorer, där man till exempel när det gäller fallet med 3,7 GHz kan ha upp till åtta mikrosektorer i en makrosektor. Skannerbaserade fältmätningar i 5G-NR-nätverk Analysen av täckning i verkliga miljöer är precis lika viktigt i 5G NR som för alla andra radiotekniker. Introduktionen av nya frek­ vensband som 3,7 GHz och nya funktioner som lobformning gör att testning blir särskilt viktig och utmanande, detta trots de talrika simuleringar som gjorts inom industrin. Att

göra mätningar i förkommersiella testnät­ verk är det enda sättet att få nya insikter om hur nätverket uppträder och reda ut det som är oklart innan man gör kommersiella lanse­ ringar. Med fälttester på gång i förkommersiella 5G NR nätverk, har Rohde & Schwarz Mobile Network Testing (MNT) redan haft möjlighet att genomföra flera 5G NR fältmätningar. Till­ sammans med en ledande mobilnätsopera­ tör gjordes mätningar i 3,7-GHz-bandet i ett europeiskt land så tidigt som 2018. Täckning i frekvensområdet 3,7 GHz Om man har i åtanke att frekvensbandet ligger mycket högre i frekvens än normalt för mobiltelefoni var det tack vare lobform­ ningen en häpnadsväckande förbättring av täckningen. I förortsmiljö kunde testingen­ jörerna mäta upp en mottagen nivå (Refe­ rence Signal’s Received Power – RSRP) på synkroniseringssignalen av –125 dBm på ett avstånd av 6,5 km från basstationen. De ut­ gick ifrån att 5G NR terminaler skulle kunna ansluta till basstationerna med signalnivåer ner till –120 dBm. Figuren nedan visar väldigt tydligt SSBIndex-”loberna” eller ”mikrosektorerna”. Det yttre färgskiktet representerar SSB-indexen som förklaras i färgkoden. För en bättre över­ sikt har de färglagda mikrosektorerna lagts till i skärmdumpen. För testerna använde operatören den kommersiellt tillgängliga lösningen för 5G NR nätverksmätningar från Rohde & Schwarz. Den består av en TSME6 eller en

SSB-Index-loberna är statiska och kan ses som mikrosektorer.

Tabell 1. 5G NR flexibiliteten för parametrar i frekvensdomänen.



▲ ▲

Specifikationen för 5G NR kännetecknas av en enorm flexibilitet. Syftet är att kunna inkludera användarfallen och uppfylla kra­ ven från olika branscher – allt från enhanced Mobile Broadband (eMBB) med datahastig­ heter upp till 20 GBit/s och massive Machine Type Communications (mMTC) för IoT-an­ vändning med upp till en miljon komponen­ ter per kvadratkilometer till Ultra-Reliable Low Latency Communications (URLLC) med latenstider på 1 ms. Dessa olika användarfall kräver stor varia­ tion på många parametrar i luftgränssnittet som frekvensområde, avstånd mellan under­ bärvågor, bandbredder, symbollängd och så vidare. Nätverksarkitekturen måste därför erbjuda många olika alternativ. Tabell 1 visar flexibiliteten när det gäller frekvensrelate­ rade parametrar. För att hantera de olika ­användarfallen och kraven per tjänst i 5G NR definierar 3GPP konceptet med bandbreddsdelar (Band­ width Parts – BWP). Varje BWP har en fast numerologi (fast avstånd mellan underbär­ vågor, antal och position för resursblock, symbollängd med mera). Användarenheter (User equipment – UE) kan konfigureras med upp till fyra Band­ width Parts i nerlänk/upplänk, men vid en given tidpunkt kan bara en enda nedlänk/ upplänk-BWP vara aktiv. Downlink Control Information (DCI), Radio Resource Control (RRC) eller en timer kan trigga en omkopp­ ling av aktiv BWP. En annan väsentlig skillnad mellan LTE och 5G NR är positionen för synkroniserings­ signalerna, nämligen den primära (PSS) och sekundära synkroniseringssignalen (SSS) inom bärvågen. Synkroniseringssignalerna är mycket viktiga. De är den första informa­ tionen som de mobila enheterna måste identifiera för att kunna få access till nät­ verket. I LTE så är alltid synkroniseringssignalerna lokaliserade i mitten av bärvågens band­ bredd; därmed blir de lätta att hitta. I 5G NR är synkroniseringssignalerna del av SS/PBCH blocket (också kallat Synchronization Signal Block, SSB) som innehåller informationen från Physical Broadcast Channels (PBCH). Dessa SS/PBCH block kan placeras på olika positioner över hela bandbredden och

Detaljer i SS/PBCH blocket i 5G NR.


TEMA: TEST & MÄT

EX

PE R

R TA T

5G NR nätverksmätningar baserade på UE En annan viktig del när det gäller testning­ en av 5G NR nätverk är när man använder 5G-NR-enheter (UE) som utvärderingskort, USB-donglar, förkommersiella eller kommer­ siella smartmobiler. Därigenom får man in­ formation om nätverkets egenskaper i form av upplevd kvalitet (Quality of Experience – QoE) när det gäller appar, enheternas in­ teraktion med det verkliga 5G-NR-nätverket och enhetens egen prestanda. Dessa UE-baserade 5G-NR-mätningar innehåller NR-Serving-Cell-Information som NR DL ARFCN, PCI och SSB-Index, Layer1-RSRP/RSRQ, Layer-2-PDSCH, PDCP, PUSCHinformation, LTE-NR EN-DC L3-signalering och information från applikationslagret. Mjukvarupaketet R&S ROMES4 för real­ tidsanalys vid fältmätningar stödjer de första tillgängliga användarenheterna (UE) för 5G NR mätningar. Rohde & Schwarz har visat denna förmåga hos sina mätlösningar för nätverkstester

5G NR mätlösning för nätverksmätningar (här: TSMA6 skanner och ROMES) med sin behändiga axelremsväska.

IKEL

▲ ▲

TSMA6 nätverksskanner för datainsamling och ROMES4 Drive Test Software Suite för analys och visualisering. Försedd med en an­ tenn så får 5G NR mätuppkopplingen plats i en ryggsäck eller en axelremsväska. Den här beskrivna mätlösningen för nätverksmätningar kan byggas ut för att hantera ett frekvensområde upp till 30 GHz (FR2) med hjälp av frekvenskonvertern TSME30DC. För att undvika påverkan från testingenjörens kropp på mätningarna finns en ryggsäck där antennen för mm-vågor ­placeras ovanför huvudet.

­nder introduktionen av tidigare mobil­ u radioteknologier. 5G-NR-dataanalys Att leverera utmärkt kvalitet till slutanvän­ darna är mobilnätsoperatörernas främsta mål för att behålla abonnenter, attrahera nya kunder och positionera sig på ett konkur­ renskraftigt sätt. Nätverkens komplexitet kommer att öka i och med framväxten av nya cellulära an­ vändarfall och mer krävande QoE både från människor och maskiner, på grund av utrull­ ningen av teknologier som 5G och Internet of Things (IoT). Därför blir det allt viktigare

att förstå den aktuella situationen i nätet och kunna identifiera områden som behöver vi­ dareutvecklas för att man effektivt ska kunna leverera den prestanda som krävs. För att mäta och analysera vid förkommersiella 5GNR-tester och väldigt tidiga installationer är ett realtidsverktyg som R&S ROMES4 tillräck­ ligt. Nätverksmätningar i ett kommersiellt 5G-NR-nätverk kräver ett sofistikerat data­ analysverktyg för efterbearbetning. För noggrann nätverksplanering, bench­ marking, monitorering och optimering är det nödvändigt att bearbeta stora mängder komplexa data. Till detta hör att presentera tydlig och lättbegriplig information om nät­

5G NR nätverksmätlösning för mm-vågsfrekvenser (här: R&S TSMA6 skanner, R&S TSME30DC frekvens­ konverter, antenn och R&S ROMES) i en praktisk ryggsäck.

Lobformningsförmågan hos 5G NR förbättrar det möjliga täckningsområdet.



ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


TEMA: TEST & MÄT

verket som skall fungera som underlag för välgrundade beslut. Korrekta beslut kan bara fattas om de baseras på tillförlitliga och exakta data som bearbetats snabbt och på lämpligt sätt. QoE ur användarperspektiv Genom att bearbeta data som samlats in ur ett användarperspektiv ger dataanalysverk­ tyget SmartAnalytics en precis och tydlig utvärdering av en operatörs egen nätverks­ kvalitet (QoE ur ett användarperspektiv) och information om hur man ligger till på mark­ naden ur ett konkurrensperspektiv. SmartAnalytics ger information om de viktigaste faktorerna som påverkar nätver­ kets prestanda och QoE-status, dess kon­ text, utvecklingstrender, problem och möj­ liga orsaker till prestandaförsämringar. Tack vare nätverksprestandapoängen som ingår i SmartAnalytics, kan nätverksoperatörer identifiera strategiska områden för investe­ ringar. Som ett resultat kan mobiloperatörer effektivt ge sina användare optimal QoE och få konkurrensfördelar som leder till större antal abonnenter, lägre kostnadsbas och till­ gång till nya intäktsströmmar. SmartAnalytics är ett flexibelt verktyg som med samma användargränssnitt och plattform omfattar olika användarfall som

SmartAnalytics bearbetar data som samlats in ur användarperspektiv till exempel genom mätkörningar.

nätverksplanering, optimering, monitore­ ring och benchmarking. Det gör separata testplattformar överflödiga, eliminerar kom­ patibilitetsproblem och ger ett enhetligt gränssnitt för alla faser av nätverkstester. Detta förbättrar både OPEX och CAPEX när det gäller testresurser, utrustning och test­ genomförande. Slutsats Då utrullningen av 5G-NR allt mer närmar sig, planerar nu mobilnätsoperatörer över hela världen för tester i förkommersiella nät eller till och med att rulla ut kommersi­ ella nät. Målet är att klara de utmaningar ett mer komplext och krävande radiogränssnitt medför och leverera de kommersiella och tekniska fördelar som 5G erbjuder.

En mätlösning för 5G NR skall erbjuda noggrann och tillförlitlig insamling av data med täckningsmätningar, mätning av QoE för applikationer och verifiering av hur mo­ biler och andra UE interagerar med ett verk­ ligt 5G-NR-nätverk. Dataanalysen i denna lösning skall täcka alla faser när det gäller nätverkstest, allt från nätverksplanering och optimering till benchmarking och monitorering. De vikti­ gaste kraven är: • Att effektiv lagra, bearbeta och visualisera stora datamängder • Att få djupare insikter om nätverket • Tillhandahålla information för investerings­ beslut baserat på de mest kritiska faktorer­ na som påverkar nätverkets prestanda och QoE  n

INDUSTRIAL + AUTOMATION + TEST

: Highest power density

NEW MODELS

The ™ series provide the best performance by bursting with valuable features. • • • • • • • •

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

1.7kW - 5kW in 1U, 10kW in 2U, 15kW in 3U Scalable Operation up to 4 units – 20kW Output voltage up to 600V, current up to 1500A RS232/485, USB, LAN ( 1.5) built-in, isolated analog (IEEE optional) Additional constant power operation mode Arbitrary waveform functions and profiles Internal resistance control NEW options: Blank Front Panel, dust filter cover

TDK-Lambda Germany GmbH · www.dk.tdk-lambda.com · +45 8853 8086




TEMA: TEST & MÄT

F Ö R AT T NY T E K N I K ska kunna utvecklas på ett hållbart sätt måste säkerheten ha en sta­ bil grund. För att stötta utvecklingen av den­ na viktiga aspekt publicerade Underwriters Laboratories (UL) för flera år sedan UL 9540 Standard för energilagringssystem och ut­ rustning, världens första standard gällande säkerheten för ESS. Nu gäller standarden, för både USA och Kanada, UL 9540, energilag­ ringssystem som är tänkta att ta emot elek­ trisk energi och sedan lagra energin i någon form för att ge elektrisk energi till laddning eller strömomvandlingsutrustning vid be­ hov. Energilagringssystemen som täcks av denna standard inkluderar de som användas fristående, inklusive självförsörjningssystem för att tillhandahålla elektrisk energi. Även de som används parallellt med ett elsystem eller elnät såsom nätförsörjningssystem



IKEL

E

nergilager minskar avbrotten i elnä­ ten och frigör sol- och vindenergins potential genom att lagra ren energi så att den kan användas när det verk­ ligen behövs. De hjälper till att stötta den optimala driften av ett allt komplexare elnät med fler och fler utmaningar i form av höga nivåer och den dynamik som skapas av mil­ jontals distribuerade energiresurser. System för energilagring ger elnätet för­ mågan att återhämta sig under ökande be­ lastning från naturliga händelser och hot, såsom cyberattacker. De stöder ansvarsfull avveckling av gamla energislag varefter vi bygger en mer intelligent och modernare elektrisk infrastruktur. De ger även elkonsu­ menter möjligheten att hantera sin energi­ förbrukning baserat på individuella priorite­ ringar och värderingar. Mekanismen som används för energilag­ ring kan variera stort. Till exempel kan meka­ niska lösningar användas, såsom svänghjul, termiska system som använder komprime­ rad gas, potentiella energisystem såsom pumpkraftverk eller system som använder superkondensatorer. Den främsta metoden för privata system för energilagring (ESS – Energy Storage Systems) är dock batterisys­ tem. Batteritekniken kan även den variera. Exempel på den här tekniken är flödesbatteri och mer traditionella blyackumulatorer. Liti­ umjonbatterier är dock den vanligaste, tack vare deras energitäthet och prestanda.

Av Kenneth Boyce, UL

EX

Så förvandlar energilagring vår infrastruktur

PE R

R TA T

Ren energi överallt

Kenneth Boyce arbetar på William Henry Merrill Society hos UL. Han har även rollen som global chefsingenjörschef på UL:s energioch störteknikavdelning, där han övervakar utveckling av standarder och teknik för förnybara energitekniker, batterier och energilagringssystem.

samt tillämpningar som utför flera olika drift­ lägen omfattas. UL 9540 har också anpassats till olika platser runt om i världen, inklusive Indien, och stödjer utvecklingen av de inter­ nationella kraven för dessa produkter. Säkerheten för ett energilagringssys­ tem måste beakta ett antal kritiska faktorer. Dessa installationer är komplexa system med många olika undersystem. De kan in­ kludera utrustning för laddning, urladdning, styrning, skydd, strömomvandling, kommu­ nikation, kontroll av systemets omgivning, luft, branddetektering och undertryckande system, bränsle eller andra flytande rörel­ ser och magnetisk inneslutning samt andra funktioner. Att åtgärda säkerheten av ett energi­ lagringssystem kräver att man tar ett antal viktiga faktorer i beaktande. Metoden för att importera ström måste samordnas på ett lämpligt sätt. Medlen för att lagra energi måste utvärderas noggrant för säkerhet un­ der både normala och onormala förhållan­ den. Detta är särskilt viktigt för litiumjonbat­ terier. Strömproduktionen måste levereras och kontrolleras på lämpligt sätt. Det här är särskilt viktigt för nätanslutna system, för att se till att nätanslutningen inte expone­ rar systemet för sårbarheter, att nätets sam­ manlänkning är lämplig för den elektriska användbarheten och att energilagringssys­ temet stödjer de avancerade nätsupport­ funktionerna som krävs och som kommer

att vara viktigare och viktigare allt eftersom nätet utvecklas. Miljöfaktorer måste också ofta åtgärdas, särskilt när systemen är till för utomhusbruk. Slutligen måste även det mänskliga samspelet åtgärdas grundat på unika aspekter av systemets design. F Ö R E T T B AT T E R I E N E R G I L AG R I N G S S YS T E M är den tekniska lösningen som används för att hålla batterierna säkra av särskilt intresse. Detta kallas batterihanteringssystem (BMS – Battery Management System). Det är viktigt för litiumjonbatterier, i synnerhet, att ha ett noggrant designat BMS som ger en säker driftsmiljö i såväl normal som förutsebar onormal drift. Till exempel kan litiumjonbat­ terier som inte laddats eller laddats ur på rätt sätt (eller som inte har en balanserad ladd­ ning) uppvisa betydande säkerhetsproblem. Om batteriets BMS inte uppfyller denna begränsningstyp på ett effektivt sätt kan li­ tiumjonbatterierna skapa termiskt läckage – ett farligt felläge där hettan i batteriet ökar okontrollerat. Detta leder ofta till brand eller explosion som i sin tur kan medföra termiskt läckage i omkringliggande celler. Den här typen av lavinartad effekt kan göra så att ett enskilt fel utlöser en katastrofal händelse. Andra batterikemier kan ha olika, men likväl viktiga, fellägen som vi måste vara in­ förstådda med och kunna begränsa. Att upp­ fylla gällande säkerhetskrav, såsom standar­ den för USA och Kanada Standard for Safety

Blockdiagram av system för energilagring.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


TEMA: TEST & MÄT

for Batteries for Use in Light Electric Rail (LER) Applications and Stationary Applications, UL 1973 eller exempelvis IEC 62619, är ett vik­ tigt steg i att förstå batteriets beteende och för att stödja säker integrering i ett energi­ lagringssystem. För säkerheten i ett generellt batteri­ energilagringssystem är såväl säkerheten för själva batteriet liksom dess kompatibi­ litet med batteriets BMS kritiskt. Av denna anledning är det viktigt, ur ett säkerhets­ perspektiv, att ha ett BMS som är korrekt designat och validerat genom noggranna tester och granskningar av batterierna som ska användas. Batteriets BMS använder vanligtvis en kombination av hårdvara, in­ byggda program och firmware för att på ett komplett sätt uppfylla skyddsfunktionerna. En grundlig felläges- och effektanalys (ofta kallat ”FMEA”) och en komplett granskning av detta funktionella säkerhetssystem för att åtgärda FMEA behövs för att systematiskt ve­ rifiera säkerheten i ett batterienergilagrings­ system. Endast ett batterienergilagrings­ system som har ett integrerat, validerat BMS som har utvärderats med de specifika bat­ terierna i bruk bör användas i fält. I annat fall kan betydande faror uppstå i installationen på grund av systemets oförmåga att hålla batterierna i ett säkert driftläge. På grund av möjligheten att energilag­ ringssystemet som är inblandat i en brand kan medföra en större brand har ett viktigt ar­

bete gjorts för att åtgärda underliggande sä­ kerhet i samband med detta scenario. UL har utfört brandsäkerhetsforskning som åtgärdar storskaliga brandtestsmetoder för batteri­ energilagringssystem. Detta arbete har inklu­ derats i kraven av ”Test Method for Evaluating Thermal Runaway Fire Propagation in Battery Energy Storage Systems”, UL 9540A. T E S T M E TO D E N F Ö R U L 9 5 4 0 A bedömer brandegenskaperna i ett batterienergi­ lagringssystem som drabbats av termiskt läckage. Det ger metoder för en holistisk ut­ värdering av brandutförande av ett batteri­ energilagringssystem genom tester på olika nivåer. Testerna kan göras på cellnivå, där konsekvenserna av ett enskilt cellfel utvär­ deras gällande riskerna att det leder till en större brand på systemnivå. Modulnivå­ tester åtgärdar samma problem av fel på en större modul som består av olika celler. Enhetsnivåtester upprepar cellfelet i en av modulerna i en inledande batterienergilag­ ringssystemenhet under test och utvärderar samverkan av omkringliggande enheter på bestämda avstånd. Installationsnivåtester består av att upprepa enhetsnivåtester i ett testrum med sprinklersystem för att mäta undertryckets effektivitet. Testerna på var och en av dessa nivåer ger viktig säkerhetsinformation som ger stöd åt korrekta beslut angående säkerheten i ett batterienergilagringssystem och det bästa sättet att integrera dessa system på ett sä­ kert sätt i en känd installation. Resultaten identifierar prestanda på makronivå, till ex­ empel om brandspridning och explosion sker. Resultaten ger även viktiga data såsom innehåll av utsläppta gaser, värmeutsläpp­ takt och värmeflöde och temperaturer på utvalda ytor. Dessa data används för att fast­ ställa brand- och explosionsskydd som krävs för en installation av ett batterienergilag­ ringssystem i enlighet med gällande regula­ toriska krav och godkända processer. B AT T E R I K E M I E R KO M M E R med all säkerhet att fortsätta att utvecklas då vi söker batteri­ systems optimala prestanda. De vetenskap­ liga och säkerhetsvetenskapliga grupperna fortsätter att arbeta för att stötta processen genom att framställa säkerhet som ett nyck­ elkoncept. Säkerhetsstandarder såsom UL

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

1973 och UL 9540 kommer att stötta lämp­ ligt anpassade utvärderingar av unika faror associerade med dessa nya kemier när de ut­ vecklas och därefter kommersialiseras. Bilbranschen och den elektriska infra­ strukturen fortsätter att utvecklas på sätt som kommer att påverka energilagringen framöver. ”V2X”-tekniken, som stödjer strömexportering från ett elfordon (batteri­ elfordon eller bränslecellsfordon) till en laddstation (V2L), till ett hem (V2H) eller till nätet (V2G) används runt om i världen och kommer med all säkerhet att hitta specifika nischer, särskilt relaterat till passiva elektri­ fierade bilar som omfattar en stor utveck­ lingsbar bank av energilagringstillgångar. Vi ser även en ökning i användandet för åter­ använda elektriska fordonsbatterier. D Å E L E K T R I S K A F O R D O N S B AT T E R I E R åldras har de vissa begränsningar vad gäller ladd­ ningskapacitet som försämrar fortsatt bruk i drivtillämpningar och triggar slutet av deras användbara liv i ett elektriskt fordon. Dessa batterier kan dock ändå bibehålla betydan­ de kapacitet, med uppskattningsvis 80 pro­ cent av deras ursprungliga egenskaper, och kan vara användbara om de återanvänds i energilagringsinfrastrukturen. Att se till att dessa celler, moduler och batteripaket är säkra, lämpliga för fortsatt bruk och lämpliga att återanvändas i en infrastrukturtillämp­ ning är viktigt. Kraven för den nyligen publicerade säker­ hetsstandarden för USA och Kanada, Eva­ luation for Repurposing Batteries, UL 1974, kommer att stödja säker integrering av dessa återanvända elfordonsbatterier i deras nya andra liv. På liknande sätt går H2@ Scale Initiative framåt, pådrivet av USA:s energi­ departement – tillsammans med stöd och hjälp från branschen – och visar hur vätgas kan användas som ett viktigt medel för att stötta elektrisk generering, transport och energi­lagring i ett innovativt nytt ekosystem. International Electrotechnical Commissi­ on (IEC) Technical Committee TC 120 jobbar med utvecklingen av IEC 62933 standard­ serier för att åtgärda elektriska energilag­ ringssystem. Arbetet med att utveckla UL 1974 för USA och Kanada hjälper till att infor­ mera och stödja det arbetet i IEC TC 120. Energilagring integreras redan snabbt i vår värld och vi kommer att se en ökande synlig inverkan i vårt samhälle med tiden. Energilagringstekniker kommer att möjlig­ göra en intelligentare och renare energi­ framtid på många olika sätt. Viktigt arbete som har gjorts för att forska om säkerhets­ frågor, utveckla säkerhetsstandarder och ta fram regulatoriska krav ger alla en viktig grund för säker utveckling av energilagrings­ system. Genom att dra nytta av fördelarna av detta underliggande vetenskapliga arbete och ingenjörsarbete kommer inspektions­ organen att spela en kritisk roll i att se till att vi har säker energilagring överallt.  n




TEMA: TEST & MÄT

5G utgör en brytpunkt Standarder och konformitetstester formar framtiden

S

dessa enheter liksom basstationerna har ett liknande arbetsflöde: forskning och utveck­ ling (FoU), designvalidering, test enligt stan­ darder och acceptanstest. Med många regler och föreskrifter att följa innan en trådlös kommunikationsprodukt kan lanseras utförs många typer av testning för att säkerställa att slutprodukten uppfyl­ ler specifikationerna som satts upp av 3GPP (Third Generation Partnership Project), och att den ger den kvaliteten som operatörerna ska leverera till sina kunder. Konformitetstester är obligatoriska tester som måste genomföras för att få lansera en produkt. Rent praktiskt kopplas en enhet till ett trådlöst testsystem som utför de nöd­ vändiga 3GPP-testerna: l Test via luftgränssnittet (RF) på upp- och nedlänk – minsta nivå för signalkvalitet l Demodulation – prestanda för datatakt l Resurshantering för radion (RRM, Radio

FAKTA Merriam-Websters definition av en brytpunkt: Den kritiska punkten i en situation, process eller system bortom vilken en signifikant och ofta ostoppbar effekt eller förändring sker. Förenklad OTA-lösning med en nätverks- och kanalemulator. Du hittar minimikraven och specifikationerna för konformitetstest och testmetoderna för alla frekvensområden i följande 3GPP-dokument: Basstation

Minimikrav

Konformitetstest

TS 38.104

• TS 38.141-1: Del 1: Genomfört Konformitetstester för FR1 • TS 38.141-2: Del 2: Konformitetstestning för specifika konfigurationer för basstationer i FR1 och FR2

Användarutrustning

TS 38.101

• TS 38.521-1: Område 1 Fristående – FR1 Tester via kablage • TS 38.521-2: Område 2 Fristående – FR2 Tester via luftgränssnitt • TS 38.521-3: Intervalloperation 1 och 2 med andra förhållanden – FR1 genomförda och FR2 via luftgränssnittet



resource management) – uppkoppling, handover och mobilitet l Signalering – de övre lagren av signaleringsprocedurerna

EX

Sheri DeTomasi har under sina 30 år vid HP, Agilent och Keysight haft en rad befattningar inom teknik, kvalitet, affärsutveckling, produktmarknadsföring och management. År 2015 ledde Sheri gruppen som tog fram Keysights första 5G-lösningar för kanalanalys och analys av millimetervågssignaler.

PE R

IKEL

5G erforderliga test Produkter och komponenter för 5G ­kräver testning genom hela ekosystemet, inklu­ sive modem, antenner, delsystem och kompletta enheter för slutanvändare. Alla

Av Sheri DeTomasi, Keysight Technologies

R TA T

tandardiseringen av 5G och utrull­ ningen av kommersiella nät går snabbt. Mobiloperatörer och tillver­ kare av nätverksutrustning har lan­ serat de första kommersiella näten och de första smartmobilerna finns att köpa. Enligt marknadsundersökningen ”The State of 5G”, bygger nästan hälften av operatörer redan 5G-nätverk, eller planerar att göra det inom det närmaste året. Är vi vid brytpunkten? Vad är en bryt­ punkt, och varför kan vi vara där? MerriamWebsters definition säger att en brytpunkt är en punkt i tiden utan återvändo, varefter en signifikant förändring sker. 5G New Radio (NR) har kommit långt med Release-15 från juni 2018. En del branschexperter säger att standarderna är kompletta, men är de verk­ ligen det? Kommer 5G NR att leva upp till konsu­ menternas förväntningar? Om inte, vad blir i så fall effekten för branschen och produktut­ vecklingen? Låt oss ta reda på var vi befinner oss i utbyggnaden av 5G NR med hänsyn till erforderliga test, utmaningar och risker.

identifierar en mini­ minivå i prestanda för terminaler (UE) och basstationer (gNB). Dessa krav definieras i RAN4 och RAN5:s tekniska specifikationer (TS): l RAN4 definierar minimikrav för bas­ stationer och UE:s. Där specificeras även testfall och testmetoder för basstationens konformitetstester. l RAN5 definierar testspecifikationer och testmetoder för terminaler. 3 G P P - S TA N D A R D E R N A

P R O D U K T E R F Ö R 5 G N R kan fungera i två frekvensområden, frekvensområde 1 (FR1: 450 MHz till 6 GHz) eller frekvensområde 2 (FR2: 24,25 till 52,6 GHz), eller för både FR1 och FR2. Testning i FR1 under 6 GHz är väl­ etablerat med välkända testmetoder och tillhörande osäkerheter. Med tanke på att FR1 under 6 GHz har lik­ nande karakteristik som LTE kommer de fles­ ta av de test som utförts enligt standarder att göras med en kabel ansluten till enheten. Antennegenskaperna och MIMO-prestanda testas via luftgränssnittet (OTA). FR2 med millimetervågsfrekvenser adde­ rar en helt ny dimension eftersom alla mät­ ningar sker via luftgränssnittet. Konformitetstester utförs av fristående testlabb för att avgöra om en produkt följer specifikationerna. Dessa tester är dyra och de flesta företag gör egna test först för att sä­ kerställa att deras produkt kommer att klara sluttesterna.

Nya funktioner innebär nya testutmaningar 5G NR introducerar många nya funktioner som ökar testkomplexiteten. Högre frek­ venser, större bandbredd, flexibel utform­ ning av vågformerna och det ökande antalet

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


TEMA: TEST & MÄT

Korrigering för kanalrespons ger förbättrad mätnoggrannhet.

testfall som måste valideras. För det mesta är test under 6 GHz i FR1 liknande de som används för LTE. De största utmaningarna ligger i att testa produkter som använder frekvenser mellan 3,5 GHz och 6 GHz. De har större bandbredd och använder massiva Mimo men också att testa produkter för FR2 eftersom att de kräver OTA-tester. OTA intro­ ducerar många nya utmaningar som kon­ struktörer av mobiler och basstationer ännu inte stött på och som har stora konsekvenser för testmiljön. Testutmaningar för användarutrustningar: 5G NR rymmer många olika användarfall från mycket hög datatakt till små datapaket för IoT men också mycket korta fördröjning­ ar (latenser) med hög tillförlitlighet. För att stödja ett så stort antal användarfall definie­ rades det fysikaliska skiktet i 5G NR med hög flexibilitet som förändras beroende på hur signalerna skapas och fungerar. Dessutom finns det sju olika systemarkitekturalterna­ tiv och dubbel anslutning via 4G LTE som kommer att implementeras. Testning måste utföras för de många olika användarfallen. Dessutom innefattar det signal- och RF-test, inklusive testning för fullständig kommuni­ kation från ändnod-till-ändnod med verk­ liga störningar inklusive kraftig signalförlust, flervägsutbredning och olika fördröjning för olika signaler. Att testa dessa funktioner kräver en OTA-lösning som kan emulera bas­ stationens protokoll och kanalförhållanden för att avgöra den verkliga prestandan hos terminalen. Den drastiska ökningen av antalet testfall som måste valideras under utveckling, för standardtester och acceptans hos operatö­ rerna ökar komplexiteten och testtiderna. Att säkerställa att du testar enligt de senaste specifikationerna och får regelbundna pro­ gramvaruuppdateringar för testsystemen är avgörande för att minimera risken för paral­ lell utveckling, minska kostnadskrävande omkonstruktion och se till att produkterna

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

uppfyller kraven i 5G NR som hela tiden för­ ändras. Basstationens testutmaningar: Lobstyrning och lobformning i 5G kräver validering via luftgränssnittet. Viktiga para­ metrar som antennförstärkning, sidolob och nolldjup för 5G-frekvenser liksom band­ bredder kan ha stor inverkan på systemets prestanda. I synnerhet introducerar den tre­ dimensionella antennloben komplexitet i testandet. Medan ökad förlust i kanalen och signal­ förvrängningar inte var ett problem under 6 GHz är sådana fenomen problematiska i millimetervågsområdet. Därför behöver test­ lösningar för dessa frekvenser inte bara klara bredare kanalbandbredd, utan även adresse­ ra den högre utbredningsförlusten. För detta ändamål måste en testlösning ha ett adekvat signal-till-brusförhållande (SNR) för att exakt kunna fånga och demodulera 5G-signaler. Vid testning av sändare är SNR i testana­ lysatorn kritisk för att kunna göra mätningar av felvektormagnitud (EVM) och nivån på kanalläckaget (ACLR, adjacent channel lea­ kage ratio). För att förbättra SNR i en testlös­ ning som används för att testa mottagare blir användningen av signalgeneratorer med högre uteffekt per EVM och ACLR viktigt. Dessutom är kalibrering på systemnivå kri­ tisk för att korrigera för fasen på systemnivån och skift för amplitud över mätbandets hela bandbredd. Risker och konsekvenser Hur bra kommer en radio för 5G NR att fungera? Kommer mobilerna att koppla ­ upp sig felfritt från en basstation till en an­ nan, och ge dubblerad anslutning med 4G LTE? Kommer mobiler, basstationer och hela ekosystemet att leverera enligt huvudsak­ liga prestandaindikatorer såsom 20 Gbit/s i nedlänk för UHD-video? Kommer de att till­ handahålla den förväntade låga latensen för självkörande bilar? Och kommer de att leve­ rera den höga tillförlitligheten som behövs

för nya tillämpningar? Det här är bara några av de frågor som håller konstruktörerna ­vakna på nätterna. Dåliga produkter kan leda till högre repa­ rationskostnader, fler returer och resultera i lägre marknadsandelar och krympande vinster för ditt företag. En produkt med låg prestanda eller som kräver dyra tester kan få stora konsekvenser för både rykte och för­ säljning hos tillverkare av halvledare, kom­ munikationsutrustning, bilar eller medicin­ tekniska produkter. Förutom uppdateringarna till 5G NR re­ lease-15 har 3GPP redan påbörjat arbetet med release-16 med fokus på nya typer av tjänster, enheter, installationsmodeller och spektrumband med tonvikt på extremt på­ litlig kommunikation med låg latents (URLLC ”ultrareliable low latency communications”). Det handlar om industriellt internet (IIOT), användningen av olicensierade band, for­ dons-till-allt-kommunikation (V2X) och UEpositionering och effektivitet. Men ofullständiga och ständigt ändrade målsättningar är pressen stor på utveck­ larna som måste se till att deras konstruktio­ ner och tester är flexibla nog för att hantera framtida krav. Modeller och testsystem mås­ te skala till nya högre frekvensband, eventu­ ellt med högre bandbredd för kanaler, och klara lägre latens och samexistens med oli­ censierade band. Brytpunkten för 5G kommer att komma med kritiska applikationer Med tanke på att 5G NR Release-15 är spikad, är vi vid brytpunkten? Vi är på kanten: Vi är på en punkt där specifikationerna är färdiga för 5G NR release-15 men är det en punkt utan återvändo? Nej. De första mobiltelefonerna kommer att vara starkt beroende av 4G för kritiska funk­ tioner och de kommer att använda 5G för extra snabb nedladdning. Det verkliga testet för 5G ligger längre fram i tiden när det kom­ mer produkter för säkerhetskritiska applika­ tioner.  n




NYA PRODUKTER

Infineon satsar på luftkvalitet n SENSORER En minimal CO2-sensor – tänkt att användas för att mäta luftkvalitet inomhus – är vad Infineon slår på trumman för. Den är baserad på foto­akustisk spektroskopi. Hela lösningen påstås vara mindre och billigare än alternativen, och den använder enbart komponenter från Infineon.

– Det är en omvälvande teknik som vi kommer med. Den är baserad på en mycket känslig mems-mikrofon i kisel, säger Frank Bialas, marknadsansvarig på Infineon under ett pressevent. Tekniken kallas PAS, kort för photoacoustic spectroscop, medan nykomlingen är döpt till Xensiv PAS210. Infineon har en stor patentportförlj kring PAStekniken. bygger på samma princip som NDIR-tekniken (non diespersive infrared), som de flesta gassensorer är baserad på. Delsboföretaget Senseairs PA S - T E K N I K E N

lågeffektssensorer använder exempelvis NDIR-teknik. – Upp till 90 procent av tiden spenderar vi inomhus, samtidigt är kvaliteten på luften inomhus cirka fem gånger sämre än utomhus. Därför ser vi ett stort behov av små, billiga CO2-sensor som mäter luftkvalitet inomhus, säger Frank Bialas och förtydligar: – Genom att mäta luftkvaliteten går det att optimera ventilationssystemen och därmed spara energi. I S TO R T F U N G E R A R tekniken så att infrarött ljus emitteras från en ljuskälla och ett optiskt filter släpper igenom önskad våglängd. I detta fall – när CO2 ska detekteras – är det våglängden 4,2 µm. I en liten kammare ­sitter en mikrofon som mäter en tryckskillnad som uppstår när gas diffunderar in. Vid låg CO2-koncentration blir signalen svag och vid hög koncentration blir den stark. Sensorlösningen är byggd på ett kretskort som är 1 × 1 centimeter. Under en kapsel på kortet sitter den

lilla mems-mikrofonen – den är själva detektorn och hjärtat i konstruktionen. Här använder Infineon sin Xensiv IM69D130, med mycket högt signal-brusförhållande. Likaså sitter en irkälla och ett optiskt filter under samma skal. PÅ D E T L I L L A K R E T S KO R T E T sitter också en styrkrets som sköter signalbehandlingen. Den konverterar mikrofonens utsignal till en så kallad ppm-signal som kan läsas via ett I2C-, Uart- eller PWM-gränssnitt. På kortet finns också en ­MOSFET som driver ljuskällan. Allt är utvecklat och konstruerat av Infineon. PAS210 mäter CO2 inom 0 till 10 000 ppm med en noggrannhet på ±30 ppm eller 3 procent av läsningen. Den är konstruerad för en livstid på 10 år.

Inspectis ökar skärpedjupet n AVSYNING Genom att lägga ihop flera bilder med olika fokuspunkter går det att skapa en bild med större skärpedjup. Tekniken underlättar avsyning av kretskort och kommer från svenska Inspectis.

J U S T N U U T VÄ R D E R A S PAS210 hos nyckelkunder. Planen är att prover ska finnas tillgängliga under första halvan av 2020, medan volymproduktionen ska vara igång under årets andra halva. Ett utvärderingskit finns att få för utvalda kunder, medan det blir brett tillgängligt under första halvan av 2020.

– Med en kamera från Inspectis ansluten till en dator som kör vår mjukvara ProX går det att kombinera mellan sex och 22 bilder med olika fokuspunkter för att skapa en bild med mycket större skärpedjup än vad som är möjligt med en enda bild vid så stora förstoringar, säger Alistair Gooch, marknadschef, i ett pressmeddelande. Det är särskilt användbart när man ska avsyna och dokumentera kort med högre bygghöjd än normalt. Det kan vara kort med stora komponenter, som kontakter eller annan elektromekanik. Funktionen, döpts till Focus Stacking, kan antingen köras i ett automatiskt läge eller så kan användaren bestämma var fokuspunkterna ska hamna.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

PER HENRICSSON per@etn.se

Laboratoriekontakter, mätsladdar och tillbehör. Testkategori CAT I – IV. Vare sig det gäller provning, mätning eller diagnos av komponenter och system, erbjuder vi den prestanda, pålitlighet och livslängd du behöver. Vi marknadsför ett komplett sortiment av isolerade provtillbehör som uppfyller och överträffar dagens stränga säkerhetskrav, samt ett stort utbud av extra flexibel kopplingsledning. Kontakta oss gärna för mer info.

08-97 00 70 info@elproman.se www.elproman.se

182x66_lab_2018.indd 1



2018-07-04 14:32:29 ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


NYA PRODUKTER

Renesas håller koll på cellen n BATTERIHANTERING Japanska Renesas har släppt sin fjärde generation batteri­ hanteringskretsar. Den är kvalificerad för bilindustrin och erbjuder cellbalansering i batteripaket med upp till 14 celler.

Raspberry Pi får större muskler n ENKORTSDATOR Tre gånger snabbare, större minneskapacitet och förbättrade ­anslutningsmöjligheter. Så presenteras den nya versionen av enkortsdatorn Raspberry Pi 4 modell B som för första gången baseras på en 28 nm-krets.

– Som stationär dator ger Rasp­ berry Pi 4 modell B prestanda som är jämförbar med ett x86system av standardtyp, med en enastående video- och multimediaupplevelse. Den har även kapacitet för att snabbt ladda ner och köra 3D-spel, säger Hari Kalyanaraman på Farnell i ett pressmeddelande. Raspberry Pi 4 modell B baseras på en fyrkärnig, 64-bitars Arm Cortex-A72-processor med en klockfrekvens på 1,5 GHz. Det är tre gånger snabbare än föregångarna. Det finns två micro HDMIportar med stöd för visning på dubbla skärmar i upplösningar upp till 4K. Vidare har kortet

USB 3.0 som klarar upp till 5 Gbit/s och Ethernet med upp till 1 Gbit/s. För kommunikation över wifi stöds både 2,4 GHz och 5 GHz med datatakter upp till 100 Mbit/s. Radiodelen är certifierad enligt olika nationella krav. När det gäller multimedia finns H.265-avkodare (4kp60), H.264-avkodare (1080p60) och H.264-avkodare (1080p30) liksom stöd för OpenGL ES 3.0grafik och bildsensor-pipe­line. M E D H J Ä L P AV MicroSD-kort går det att ladda exempelvis operativsystemet men det kan också användas för datalagring. Standardmodellen med 1 GBbyte DRAM kostar 35 dollar. Den som vill ha bättre prestanda vid minnesintensiva tillämpningar, till exempel vid användning av webbläsare, kan välja på 2 GByte-modellen för 45 dollar eller 4 GByte-modellen för 55 dollar.

Nykomlingen ISL78714 styr cellspänningen och temperatur i litiumjonbatterier. Den kan balansera lasten i batteripaket med upp till 14 celler, samtidigt som den påstås maximera sträckan som en hybrid eller ren elbil kan köra. D E O L I K A B AT T E R I C E L L E R N A kan balanseras med en noggrannhet på ±2 mV över specificerat temperaturområde. På chipet finns en 14 bits A/D-omvandlare med hög precision och tillhörande datainsamlingsenhet ­integrerad. Här ingår också upp till sex ingångar för externa temperatursignaler, liksom feldetektion och diagnostik för alla viktiga interna funktioner.

Batterihanteringskretsen möter de säkerhets- och prestandakrav som ställs på batteripaket för att nå ISO 26262 (ASIL D). Det gäller batterier till alla typer av elfordon: rena elbilar och olika typer av hybrider. Till detta kommer att ISL78714 kan övervaka och läsa tillbaka över- och underspänning, temperatur, öppen krets och felstatus på 112 celler – allt på mindre än 10 ms. För 70 battericeller tar samma procedur 6,5 ms. Flera kretsar kan kopplas samman i en kedja – en proprietär daisy-chain – för att stödja system med upp till 420 celler. En watchdog-timer kopplar automatiskt ner en krets om kommunikationen med processorn förloras. ISL7871 finns i volym och kommer kapslad i en TQFP med 64 anslutningar. Kretsen är kvalificerad för temperaturer mellan –40 °C till +105 °C. ANNA WENNBERG anna@etn.se

PER HENRICSSON per@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 7–8/19




NYA PRODUKTER

Dialog börjar städa i bilar n SYSTEMKRETS Den lilla FPGA-baserade system­kretsen – känd som Greenpak – är nu redo att städa upp på kretskortet i framtida bilar. Det är brittiska Dialog Semiconductor som släpper sin första version av systemkretsen kvalificerad för bilindustrin.

Greenpak är familjenamnet på små programmerbara logikkretsar, ursprungligen från amerikanska Silego. Genom åren har Greenpak-kretsar nyttjats för att städa upp på en mängd olika kretskort genom att integrera diverse funktioner som normalt kräver flera kretsar. När Dialog Semiconductor köpte det amerikanska företaget år 2017 kom tekniken i ­brittiska händer. Nu släpper Dialog en första fordonskvalificerad ­version, kallad SLG46620-A.

Nykomlingen kan programmeras att sköta funktioner som annars hanteras av ett flertal olika AEC-Q100-kvalificerade kretsar. Det kan vara funktioner som till exempel spänningssekvensering, spänningsövervakning, återstart av system, styrning av lysdioder, frekvensdetektion och sensorgränssnitt.

En systemkrets kan programmeras en gång. Och konstruktören har en mängd analoga och digitala block till sin hjälp i arbetet. SLG46620-A bjuder exempelvis bland annat på 25 uppslagstabeller, 18 generella in- och utgångar, en 8-bitars SAR-omvandlare, sex analoga kompara-

torer, tre digitala komparatorer/ pulsbreddsmodulatorer, två DA-omvandlare, två spänningsreferenser samt räknare och fördröjningsenheter. Den kommer kapslad i en TSSOP-20 med måttet 6,4 × 6,5 mm. ANNA WENNBERG anna@etn.se

Rigol trimmar toppmodellen n MÄT I fjol lanserade kinesiska Rigol ett oscilloskop med 500 MHz bandbredd och 10 GSa/s. Nu lyfter företaget bandbredden till 2 GHz i den nya oscilloskop­ familjen MSO8000.

Bägge instrumenten baseras på företagets egna asicar i Phoenixfamiljen. De lanserades sommaren 2017 tillsammans med arkitekturen Ultravision II. Det innebär bland annat att oscilloskopet går att få med en 16-kanalig logikanalysator, voltmeter, räknare och en tvåkanalig vågformsgenerator som tillval. Det finns också olika analyspaket att välja på.



För MSO8000 lyfter Rigol fram möjligheten att göra jitteranalys och att visa ögondiagram i realtid vilket passar särskilt bra vid ­analys av snabba seriella bussar. Det finns tre modeller att välj på med en bandbredd på 600 MHz, 1 GHz respektive 2 GHz. Siffrorna gäller när man använder två av de fyra kanalerna. Maximal samplingshastighet är 10 GSa/s. Minnet är på 500 MSampel när bara en kanal används. Instrumentet kan visa upp till 600 000 vågformer per sekund på skärmen. Priset startar på ungefär 7 200 euro för den enklaste modellen. PER HENRICSSON per@etn.se

It takes 30 years of experience to make a battery that lasts 20. www.saftbatteries.com infosweden@saftbatteries.com +46-491 68 104

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


NYA PRODUKTER

Cortexsystemkrets sover i 50 µW n SYSTEMKRETS NXP:s nya systemkrets på Cortex A7 och Cortex M4 tillverkas i en FD-SOI-process och har ett viloläge som bara drar 50 mikrowatt. Den finns nu hos Mouser tillsammans med en utvärderingssats.

Den nya systemkretsen tillhör den väletablerade familjen IMX (”i.MX”) och heter 7ULP (ultra low power). Storhjärnan i kretsen är en Cortex A7-cpu där du kan köra Linux och lillhjärnan är en ­Cortex M4-cpu där du kan köra ett realtidsoperativsystem – ­distributören Mouser nämner FreeRTOS. Cpu:ernas domäner är logiskt isolerade från varandra vilket gör kretsen bättre

rustad mot intrångsförsök och mindre sårbar för mjukvarufel. På chipet finns även kärnor för 2D- och 3D-grafik. N ÅG R A TÄ N K TA tillämpnings­ områden är portabla medicinska instrument, styrenheter för smarta hem, smarta accessoarer, smarta tillbehör för datorspel och portabla skrivare och skannrar. Cpu:erna har 32+32 kbyte L1-cache för instruktioner och data, 256 kbyte L2-cache och 512 kbyte SRAM. Dessutom kan du koppla kretsen till externt minne via 32-bitars LPDDR3 eller LPDDR2. Här finns också anslutningar för GPIO, I2C, SPI, UART och sist men inte minst USB. Kretsen kan ­beställas

nu på bland annat Mouser, där du också kan hitta en utvecklingssats med 1 Gbyte LPDDR3, 8 Mbyte Quad SPI flash, kortplats för Micro SD 3.0, Wifi, Bluetooth och USB OTG med Typ C-anslutning. Baskortet har ljudcodec, HDMI-anslutning, diverse sensorer och en kortplats för SD/MMC. I paketet ligger även ett bootbart Linux på ett SD-kort.

Du kan även köpa till en MIPI-pekskärm till baskortet.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Tillfälliga EMC-problem?

Hyr vår EMC-scanner och hitta störningskällan.

See it before you

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19

it!

q +46 280 41122

9

info@detectus.com www.detectus.com

Moravägen 1 782 31 Malung




NYA PRODUKTER

AD-kort med många kanaler n DATAINSAMLING Linköpingsbaserade Teledyne SP Devices har gjort sig känt för snabb datainsamling med upp till 14 bitar i AD-omvandlarna. Nu kommer en lite udda produkt, ett kort med många kanaler men ”bara” tio bitar i omvandlarna.

– Denna modell är främst en anpassning mot ett intressant segment av system som kräver väldigt många kanaler, exempelvis mätning av temperatur och densitet hos plasma i fusions­

och kan därför bygga kostnadsoptimerade lösningar för denna typ av system.

reaktorer, skriver Ulrik Lindblad i ett email till Elektroniktidningen. Den här typen av kunder behöver inte alltid 14 bitars upplösning utan är mer intresserad av kostnadseffektiva lösningar med många kanaler per kort. – Eftersom vi är en del av ­Teledyne har vi numera tillgång till mycket internt utvecklad teknik såsom AD-omvandlare

KO R T E T H A R E N F P G A från Xilinx där kunderna kan placera egna algoritmer för realtidsbearbetning av data. ADQ8-8C har åtta kanaler och 10 bitars upplösning i amplituden. Bandbredden är 500 MHz och samplingshastigheten är 1 GSa/s. Det går att programmera DCoffset och spänningsområde. Likaså är impedansen valbar mellan 50 Ω och 1 MΩ. Det interna minnet är på 1 Gbyte och kortet kan leverera data med 3,2 Gbyte/s. Kortet finns för PXIe och MTCA.4.

PER HENRICSSON per@etn.se

Långsamma puckar från Velodyne n LIDAR Velodynes nya lidarpuck 32MR är avsedd för fordon som färdas i lite lägre hastigheter, som robotar, drönare, skyttelbussar och industri­ fordon. I bilden intill syns puckarna på en tänkt transportrobot på ett postkontor.

Velodyne tog ledningen när lidar började användas för att ge laserögon till självkörande bilar. Dess kaffeburkar har suttit på taket på de flesta utvecklingsexemplar av självkörande fordon. Mindre puckar med lite lägre prestanda har senare lanserats och börjat användas exempelvis

i flygande drönare, där vikten spelar stor roll. Nu släpper företaget en ny puck som har kunnat optimeras genom att kravet på prestanda i höga hastigheter skruvats ner. Det gör att den kan byggas billigare och mer strömsnål. Den behöver heller ingen aktiv kylning. P U C K 32 M R har en räckvidd på bara 120 meter, eftersom man inte behöver se så långt om man färdas långsamt. Synvinkeln vertikalt är 40 grader. Horisontellt täcker den hela varvet runt. Den kan användas för att iden-

tifiera övergångsställen, trottoar­kanter, fordon, fotgängare, och cyklar, bland annat. En klassisk lidar skickar ut ljuspulser som mäter tiden för deras ekon och kartlägger på så sätt omgivningen i 3D. 32MR arbetar med våglängden 905 nanometer. Velodynes första lidar utan rörliga delar är fortfarande under utveckling. Den kommer att heta Velarray och ska finnas i massvolym nästa år. JAN TÅNGRING jan@etn.se

Ingenjör? Vässa kunskaperna inom inbyggda system! Kostnadsfri ettårig yrkeshögskoleutbildning på distans med flexibelt lärande. Utmärkt kompetensutveckling för ingenjörer i hela Norden! • Konstruktion med VHDL • Hårdvarunära Cprogrammering • FPGA-design • Avancerad HW/SWsystemkonstruktion • Teknisk dokumentation

Utbildningsstart: 26 augusti 2019 Sista ansökningsdag: 15 maj 2019, CSN-berättigande www.yh.agstu.se



Kraftomvandling för små anslutna prylar n POWER Amerikanska Diodes ser ett växande behov av små ­oisolerade AC/DComvandlare som passar att användas i små hushålls-, kontors- och industri­ apparater, som kan vara fristående eller uppkopplade. Den färska AP3917xfamiljen ingår i konceptet.

Det handlar om tre nedkonverterande omvandlare som Diodes släpper. Alla siktar på lågeffektstillämpningar, till exempel små apparater och IoT-noder som drivs offline. De tre familjemedlemmarna är AP3917B, AP3917C och AP3917D, med nominell last från 170 mA, 270 mA till 370 mA. De är konstruerade för effektiv kraftomvandling vid lätt belastning. Både diskontinuerlig och kontinuerlig ledning stöds. O M VA N D L A R N A kan konvertera växelspänningar från 85 V till 265 V och levererar en likspänning på 8,0 V. Den oisolerade konstruktionen kräver ingen extern transformator och mycket få externa komponenter, vilket sparar utrymme och materialkostnad. Utan belastning ligger energiförbrukning under 30 mW. Det gör familjemedlemmarna lämpade för små enheter som under längre perioder är i standby-läge när de är anslutna till ett eluttag. Likaså passar de enligt Diodes väl att användas för IoT-enheter som alltid är anslutna, men inte alltid aktiva.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/19


Svensk Elektronik – först in i framtiden. På gång i Svensk Elektronik. Svensk Elektroniks Vårmöte. Vilken intressant och spännande dag! Vi fick gå på djupet i gruvan hos Atlas Copco, lyssna till intressanta föreläsningar om digitalisering, världsekonomin och teknik i framkant. Stort tack till Atlas Copco för det fina värdskapet och till er alla som deltog och bidrog till en inspirerande och givande dag!

Swedish Embedded Award – anmäl er snarast! Swedish Embedded Award är ett utmärkt tillfälle att synas. Lysande bra möjlighet för företag och studenter att synas med sina kreativa lösningar! Delta med era smarta embeddedlösningar i de tre kategorierna Företag, Student och IoT. Bästa bidragen nomineras och får ställa ut på Skandinaviens största embeddedkonferens Embedded Conference Scandinavia som vi arrangerar 5–6 november, där också prisutdelningen hålls. Tipsa företag och studenter som ni känner. Bästa studentbidrag får ett stipendium på 50 000 kronor och får något riktigt fint till sina CV. www.swedishembeddedaward.se 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

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

Embedded Conference Scandinavia 5–6 november. Boka plats på Skandinaviens största embeddedkonferens Embedded Conference Scandinavia 5–6 november 2019, Kistamässan. Om du vill vara med som utställare eller medverka i programmet är det dags att anmäla sig nu. Du som är medlem har självklart förmånlig rabatt, som vanligt. www.embeddedconference.se Boka upp Stora Elektronikdagen den 12 september som anordnas tillsammans med Smartare elektroniksystem och den årliga summiten. Programmet startar kl. 10 och slutar kl. 17 med e­erföljande AW. Det finns fyra huvudblock i programmet: • Ishtar Touailat är med och diskuterar ”Vad kan digitalisering och AI göra för vårt samhälle och hur påverkas elektronikbranschen”. Ishtar Touailat har blivit utsedd till bl.a. Framtidens kvinnliga ledare, Sveriges mäktigaste affärskvinna, Supertalang och Årets IT-kvinna. Ishtar har uppmärksammats stort för sitt entreprenörskap och ledarskap. Idag är Ishtar innovationschef på Nordens största IT-bolag. • Resultat från nyligen avslutade projekt. • Dialog med forskningssatsningar, Skolverket och utbildningsanordnare om hur vi kan attrahera framtidens arbetskra­ till elektronikbranschen. • Redovisning av en uppdaterad kartläggning av elektronikbranschen. Hur har den utvecklats de senaste 6 åren?

26 augusti Sista anmälning till Swedish Embedded Award. 12 september Stora Elektronikdagen med SUMMIT. 5–6 november Embedded Conference Scandinavia. 5 december Direktivsdagen. svenskelektronik.se/ kalendarium

Scandinavian Electronics Event – S.E.E. 2020 Följ med in i framtiden – produktion, utveckling och digitalisering möts på S.E.E. den 5–7 maj 2020, Kistamässan. Du som är medlem har självklart förmånlig rabatt, Boka din plats redan nu! Tycker du att det vi gör är bra och värdefullt, hoppas jag att ditt företag ser till att vara medlem i Svensk Elektronik så vi tillsammans kan göra än mer för ditt företag och branschens konkurrenskra­!

Mikael Joki, ordförande Svensk Elektronik


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

With the advent of 5G NR technology in R&D and production, engineers need test solutions that support 5G bandwidth and meet strict RF requirements. Rohde & Schwarz supports these users with a new signal and spectrum analyzer family. Up to 400 MHz analysis bandwidth ► All relevant 5G NR frequency bands up to 44 GHz ► Ultimate high-speed signal analysis ►

www.rohde-schwarz.com/product/FSV3000

R&S®FSV3000/FSVA3000

FULL SPEED AHEAD TO 5G WITH THE NEW FORCE IN SPECTRUM ANALYSIS

Profile for ETNdigi

Elektroniktidningen augusti 2019  

Elektroniktidningen augusti 2019  

Profile for etndigi