__MAIN_TEXT__
feature-image

Page 1

NR 2 FEBRUARI 2021

ELEKTRONIK TIDNINGEN

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS

TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER

KTH-PROFESSOR VILL DIGITALISERA MATERIEN FÅR TRE ÅR TILL:

STOCKHOLM:

Högsta betyg till Smartare elektroniksystem

Testar att styra trafiken med realtidsdata

/12–13

/16–18

PRENUMERERA KOSTNADSFRIT T! ETN.SE/PREN

Ladda upp ny kod i plastflaskan så byter den form till ett mobil­ skal. Eller till vad som helst. Projektet är ett av de vildare i forskningsprogrammet Digital Futures. /14–15


INNEHÅLL: ETN 2/21

Utges av Elektroniktidningen Sverige AB adress: Folkungagatan 122, 4 tr, 116 30 Stockholm. telefon: 08-644 51 20 | www.etn.se bankgiro: 5456-3127

19

redaktion: Anna Wennberg (ansv. utg.), Per Henricsson, Jan Tångring.

28

4

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

22

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

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 2021 upplaga: 12 500 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 av Stibo Complete. omslagsbilden: Projektet Robotic Matter i KTHsatsningen Digital Futures. illustration: Anders Westerberg



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

10 4 8 10 11 15

Bosch valde Xenergic Lunds energisnåla minne avslöjar första kunden och skalar upp.

Midsummer vill växa på europeiska tak Järfällaföretaget Midsummer vill servera alla hem solenergi utan att det märks. Företagets vd Sven Lindström förklarar strategin. Ericsson skivar mobilnätet Network slicing gör det möjligt för ­operatörerna att dynamiskt dela upp mobilnäten i virtuella delar skräddarsydda efter kundernas behov. Ett Blocket för begagnade batterier William Bergh ser till att begagnade ­litiumjonbatterier kommer till nytta.

Hon tämjer kaotiska mikroelnät Qianwen Xu gissar att hennes ­principer för styrning av mikroelnät redan ­anammats i industrin.

11 19 22 24

Matchar budbilarna med laddstolparna Uppstartsföreget Novoleap vill matcha budbilarnas rutter med tillgängliga laddstolpar för att underlätta branschens elektrifiering.

EU:s batterifabriker blir allt fler Spanien, Ungern och Italien får nya ­gigafabriker. Den sistnämnda på svenskt initiativ. EXPERT: Svenska företag måste lära sig UKCA Den 1 januari 2022 ersätter britterna CE-märkningen med UKCA, svenska företag ­måste anpassa sig för att kunna fortsätta göra ­affärer, skriver Jan Jacobson på Kransån konsult.

28

EXPERT: Minne för IoT och inbyggt Ett minne som erbjuder hög prestanda till låg kostnad och låg strömförbrukning, kallat IoT-RAM, beskriver Chen Grace Wang på Rutronik och Wesley Kwong, tidigare på AP Memory.

3


STARTBLOCKET

KASPER DALKARL

Så fungerar det I en systemkrets kan cacheminnet utgöra 70 procent av ytan och stå för mer än halva energiförbrukningen. – Med vår lösning kan vi sänka energiförbrukningen i hela kretsen med mellan 70 och 90 procent, beroende på vilka krav som ställs på slutprodukten, säger Babak Mohammadi. Tekniken bygger på forskning kring strömsnåla minnen som han bedrivit under tio års tid på institutionen för Elektro- och informationsteknik vid Lunds tekniska högskola. Lösningen sänker både den statiska och den dynamiska effektförbrukningen så exakt hur stor besparingen blir beror på hur minnet används. Störst besparingspotential finns i det statiska läget, när minnet inte används. Men även den dynamiska strömförbrukningen vid läs- och skrivoperationer blir avsevärt mindre. Normalt brukar man sänka matningsspänningen för att få ned strömförbrukningen i en halvledarkrets. Tekniken har länge använts för processorkärnor trots att en lägre matningsspänning samtidigt leder till att den användbara klockfrekvensen sjunker. På arbetsminnen har det inte fungerat eftersom den användbara klockfrekvensen sjunker mycket snabbare för ett SRAM än för processorkärnan. Xenergics patenterade lösning på problemet är en kombination av många olika tekniker och ett recept för hur man designar minnesarkitekturen så att den fungerar med låga spänningar. I ett designexempel som presenterades på Cadence Live i oktober förra året låg arbetsspänningen på 0,6 V med en klockfrekvens mellan 200 och 500 MHz i en 28 nm-process. – Det är något som de andra inte kan komma nära. Normalt behöver man mellan 0,8 V och 0,9 V för 200 till 500 MHz. Förutom den lägre matningsspänningen har Xenergic en fördel i att minnet klarar sig med en enda matningsspänning, normalt behövs två till ett SRAM. Därmed slipper man spänningsomvandlaren och den effektförlust som alltid finns i den. – Hela systemet blir mycket enklare. Även om minnet briljerar i enklare IoT-kretsar som klockas i några hundra megaherz, och som mest befinner sig i vila, ger det besparingar även i prestandainriktade tillämpningar där klockan kan vara 1 GHz eller mer. –  Att bara sänka spänningen, det kan många. Vi kan sänka den och behålla frekvensen, då får man prestanda som är intressant, säger Babak Mohammadi och fortsätter: – Folk brukar vara glada om det minskar med en eller två procent, vi gör det med 70 till 90 procent.

4

Lunds strömsnåla SRAM skalar upp Strax för jul blev det klart att tyska Bosch Sensortec ska använda Xenergics strömsnåla cacheminne i sina mikromekaniska sensormoduler. Uppstartsbolaget överväger nu att ta in mer pengar för att kunna skala upp snabbare. – Bosch är den första kunden vi kunnat gå ut och berätta om, säger Anders Berglund som är styrelseordförande i Xenergic. Företaget grundades så sent som i augusti 2017 av Babak Mohammadi tillsammans kollegan Joachim Rodriguez, entreprenören Anders Berglund och Lunds universitets holdingbolag. – Vi satt och gjorde en skattning av vad de kunder vi har i pipeline skulle kunna generera. Då räknade vi till över en halv miljard. Siffran som Anders Berglund nämner förutsätter att alla förfrågningar omvandlas till beställningar. I U P P S K AT T N I N G E N I N G Å R startkostnad och royalty under tre till fem år efter det att en krets börjat tillverkas. Affärsmodellen är den gängse i IP-världen och innebär att det redan börjat ticka in pengar för bolaget. Hittills är minnet kvalificerat hos fem halvledartillverkare. Det handlar om 15 process­ noder från 152 nm ner till 16 nm FinFET där Xenergic fått tillgång till transistormodeller och designregler för att kunna verifiera sitt IP-block. – Det går väldigt fort och går åt väldigt lite resurser Anders Berglund

för att anpassa till en ny process. Vi gör det på under två månader, säger Anders Berglund. Normalt i branschen är att den här typen av arbete tar ett år eller mer. Arbetsminnen kommer vanligen med en minneskompilator men går trots det inte att modifiera för att passa en specifik til�lämpning, de kan i princip betraktas som standardprodukter. X E N E R G I C H A R U T V E C K L AT en egen minneskompilator kallad MemoryTailor som automatiserat levererar skräddarsydda minnen. Konstruktören matar in olika parametrar och kompilatorn designar sedan det mest optimala minnet utgående från dessa förutsättningar. Resultatet blir modeller som beskriver funktionen hos minnet plus en layoutfil för den aktuella processen. Kunden använder resultaten i sitt layoutverktyg där systemkretsen designas. Idag arbetar ungefär 20 personer för Xenergic som tagit in runt 15 miljoner från bland annat Almi Invest och LU Holding på Lunds universitet.

Babak Mohammadi

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


SÄKRA ANSLUTNINGAR FÖR MEDICINTEKNIK ODU kontaktdon ger säkra anslutningar till medicinsk utrustning

ODU MINI-SNAP® Tål desinfektion, sterilisering och autoklavering Ger hög patient- och operatörssäkerhet (2 MOPP / 2 MOOP) Ström, hög ström, hög spänning, signaler, data, luft, vätskor och optik Kundspecifika speciallösningar inklusive LSR / HCR silikonövergjutning

LÖSNINGAR MED SILIKONÖVERGJUTNING

ODU-MAC® ZERO ODU MEDI-SNAP®

www.odu.se


STARTBLOCKET

Midsummer vill växa på europeiska tak Järfällaföretaget Midsummer vill att alla hem ska kunna ta vara på solenergi utan att det märks. Estetiskt ska det vara, men också miljövänligt i alla delar. Då blir god insyn i lokala byggmetoder liksom lokal tillverkning avgörande, resonerar Sven Lindström, vd på Midsummer. 
 Svenska Midsummer är ensamt i världen om att tillverka maskiner som gör CIGS-solceller (kopparindium-gallium-selenid). Parallellt har företaget utvecklat egna diskreta produkter kring sina tunnfilmssolceller – här ingår solcellsmoduler för takpannor, för falsad takplåt samt för större kommersiella byggnader såsom industrilokaler eller idrottsarenor. Till en början har ­Midsummer främst utvecklat produkter för att visa sina maskinkunder hur de kan använda ­solcellerna – men under förra året bytte företaget affärsfokus. Framåt ska Midsummer bygga ett varumärke med tillverkning och försäljning av solpaneler till konsument. Kursändningen har skapat en del frågor, som företaget vd Sven Lindström reder ut här. Varför tar ni detta steg? – Solpaneler har en enorm potential. Det är anledningen till att vi nu väljer att satsa på att tillverka och sälja våra egna lösningar. Bara den europeiska marknaden har en ackumulerad potential på över 73 gigawatt från 2020 till 2023, säger Sven Lindström. Idag är Sverige företagets huvud­marknad, men en expansion med sikte på Europa har dragit igång. För drygt ett år sedan började

6

Midsummer märka av ett och adderar: tydligt ökat intresse för – Samtidigt ser vi en sina solpaneler. Dessstyrka i att ha lokala värvärre hängde inte produk­ dekedjor och att kunna tionskapaciteten i Järfälla bidra med både arbetstillmed efterfrågan. Tanken fällen och leveranssäkervar då att säkra behovet het där vi säljer produkmed hjälp av befintliga terna. Både handelskrig Sven Lindström och nya maskinkunder i och Corona visar på det. Kina. Strax därpå slog pandemin För att lyckas i uppbyggnadstill med full kraft, och allt stanfasen menar Sven Lindström nade upp. att det är helt nödvändigt att Den sårbarheten i kombinaskapa nära kontakt med allt från tion med att Midsummer anser lokala leverantörer av byggmateatt solceller ska tillverkas där rial, till byggare med bra insyn i de ska användas ligger bakom lokala byggmetoder och kunder. beslutet att bygga ut verksam­ Produktion i lågkostnadsländer heten med ett antal egna fabriker passar bättre för standardiserade i Europa. En första storskalig produkter. fabrik – med en kapacitet på 50 Här talar Sven Lindström av MW per år – är redan på gång egen erfarenhet, för en gång i i södra Italien, i Bari. Planen är tiden byggde han själv ­maskiner att börja tillverka solpaneler där för tillverkning av CD- och innan året är slut. DVD-skivor. – Så var det till exempel med Lokal tillverkning är vitalt CD-R-skivor, som blev en för Midsummer. Förklara. standardiserad produkt. Då hamnade tillverkningen i Taiwan – Vi tror att det kommer att bli och Kina. mer fokus på alla produkters – Vanliga ”förinspelade” CDkoldioxidavtryck, och där får vi skivor krävde däremot kontakt en enorm fördel med lokal promed de lokala bolagen och duktion, säger Sven Lindström FAKTA

Pris och miljö – jämfört med kisel Som köpare av solpaneler till sitt tak frågar man sig hur Midsummers alternativ står sig prismässigt mot kisel. Är du intresserad av utseende, funktion och miljö, har företaget flera trumf på handen. – Vi är ett alternativ med diskret design och ett CO2-avtryck som är nästan en tiondel av det från traditionella kiselpaneler. Majoriteten av våra installationer är också ett takbyte, säger Sven Lindström. Som exempel tar han företagets produkt Midsummer Slim, som integreras i falsade plåttak.

– Där kan vi erbjuda ett falsat plåttak, där halva taket är täckt med solpaneler, till ungefär samma kostnad som ett falsat plåttak utan solpaneler köpt av en plåtslagare. Företagets produkt som monteras på takpannor, kallad Wave, är i princip osynlig. Byggnadens tätskikt penetreras inte och det görs ingen åverkan på takpannorna. Likadant gäller produkten för platta tak, Bold, som varken går igenom tätskiktet eller ökar vikten nämnvärt.

artisterna, så den tillverkningen var betydligt mera utspridd och lokal. På samma sätt ser byggmaterialbranschen ut idag, konstaterar han. Men varför kommer ni att lyckas bättre med detta än era maskinkunder hittills gjort? – Vi har 15 år av teknikförsprång och sitter på en ojämförbar kun­skapsbank när det kommer till just vår typ av teknologi och tunna, böjbara CIGS-solceller utvecklade speciellt för byggnader. – Vi har även sett att bara två av våra maskinkunder tagit fram egna produkter, resten är mer fokuserade på tillverkning. Till det kommer att inga av våra kunder är aktiva i Europa. Så du ser ingen risk med att ni börjar konkurrera med era maskinkunder? – Vi kommer alltid att vara öppna för maskinkunder, även i Europa, men jag ser att våra maskinkunder framförallt kommer att finnas på marknader där vi inte är verksamma. – Dessutom är marknaden gigantisk. Den är så enorm att vi med fördel växer den på egen hand och tillsammans med våra maskinkunder, som vi fortsätter att sälja maskiner till. På samma gång konstaterar Sven Lindström att det inte är ovanligt att ett företag i elektronikbranschen till viss grad konkurrera med sin kund. – Samsung säljer halvledare till elektronikföretag som det konkurrerar med, medan LG, som tillverkar egna mobiltelefoner, har sålt skärmar till Apple, förtydligar han. ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


DC 05-20.000.L1

Ethernet når äntligen hela vägen Kontakter för Single Pair Ethernet Phoenix Contact har lanserat kompakta patchkablage och kontakter för Single Pair Ethernet-standarden. Den standardiserade SPE-kontakten är idealisk för effektiv dataöverföring i industriell miljö. Den applikationsspecifika och optimerade kabeldragningen är därmed basen för en framtidsäker Ethernetkommunikation från givaren till molnet. För mer information, besök phoenixcontact.com/spe


STARTBLOCKET SER-KRÖNIKA

Om den integrerade kretsens ålder TA N K E N AT T KO P P L A I H O P olika elektroniska komponenter i en enhet, alltså till en integrerad krets, är äldre än man kan tro. Dagens extremt komprimerade och komplicerade monolitiska kretsar har faktiskt föregåtts av några stapplande steg, 1926, 1958 och 1959. 1926 tillverkades vid den tyska radiorörsfabriken Loewe en komponent, som innehöll tre radiorör (trioder), två kondensatorer och tre resistorer i ett gemensamt hölje med en bajonett­ fattning, som passade i en rörhållare. Komponenten hade typbeteckningen 3NF, men fick mycket begränsad användning och därmed liten spridning. Den skulle väl inte kallas för en integrerad krets idag. Varför hittade man då på en sådan komponent? Jo, man ville undvika den skatten på radiomottagare, som sinnrikt nog baserades på antalet rörhållare. Detta medförde ett bättre konkurrensläge, men en påtaglig nackdel var att om en glödtråd gick sönder, var man tvungen att byta hela den rätt så dyra komponenten. En fullständig radiomottagare kunde dock byggas med en NF3, en avstämbar antennkrets med spole och vridkondensator, batterier och en högtalare – och en rörhållare!

på Texas Instruments bygga en krets i ett halvledarmaterial (germanium), där alla komponenterna i den elektroniska kretsen var fullständigt integrerade. Idag skulle vi nog kalla det han patenterade för en hybridkrets. Han gjorde några olika exempel på små kretsar som passade tekniken, t ex en fasskiftsoscillator och en vippa. Dessa blev kompaktare än det vanliga byggsättet, men de var ändå inte särskilt lämpliga för miniatyrisering. Han konstruerade senare den första miniräknaren åt Texas. Kilby fick Nobelpriset i fysik för sina rön år 2000.

1 958 LYC K A D E S J AC K K I L BY

D E T V E R K L I G A G E N O M B R OT T E T för monolitiska integrerade kretsar kom efter några nya banbrytande halvledarfysikaliska upptäckter såsom planarprocessen, ytpassivering och isolering av p-n-övergångar. Dessa gjorde det möjligt 1959 för Robert Noyce, som var VD för Fairchild Semiconductor, att utveckla en metod för att förbinda många komponenter med varandra på en halvledarbricka genom att lägga ett mönster av koppar på ett oxidskikt ovanpå brickan. Kontakthålen i oxiden och kopparmönstret etsades fram med litografisk fototeknik. Detta gjorde det möjligt för honom att framställa den första monolitiska integrerade kretsen med många transistorer i samma halvledarflinga i kisel. Tillsammans med Gordon Moore (som formulerade Moores lag) grundade han Intel och började konstruera datorkretsar. Den första mikroprocessorn 4004 kom 1970 och innehöll 2 300 PMOS-transistorer. J AC K K I L BY O C H R O B E R T N OYC E brukar räknas som uppfinnare av integrerade elektroniska kretsar, och även Noyce hade kanske kommit i fråga för Nobelpriset 2000, men han avled redan 1990. Naturligtvis uppstod en patenttvist mellan deras två bolag, eftersom Kilbys patent godkändes några månader före Noyces. Tvisten löstes dock 1966 och resulterade i att andra tillverkare fick betala båda bolagen för rätten att utnyttja patenten. D AG E N S E L E K T R O N I K hade kanske sett ­annorlunda ut utan de här två.

LARS OLSSON Tidigare styrelseledamot, vice ordförande och revisor i SER Svenska Elektro- och Dataingenjörers Riksförening

8

Epishines cell ger liv åt sensorn Linköpingsföretaget Epishine – som utvecklar organiska sol­celler som kan tryckas på rulle – har lanserat sin första produkt. Den alstrar energi från inomhusljus, nästa steg är ett syskon för utomhus­miljön.

na – i teorin går det att tillverka betydligt större. Den nämnda standardmodulen har tre celler i serie. Den producerar runt 418 µW vid 500 lux. – På ett kontor är det typiskt mellan 100 och 500 lux vid väggar, medan det kan finnas utrymmen där det är betydligt lägre. I hem kan det vissa tider på året ligga under 50 lux och även D E T A K T I VA M AT E R I A L E T i orgadå fungerar vår cell. niska solceller är polymerer. De En intressant detalj är att celkan justeras för olika ljusspekt­ len har en minsta böjningsradie rum. Cellen som nu släpps på 10 mm, vilket gör den extremt är optimerade för att matcha flexibel och lättanvänd. ljuskällor inomhus, exempelvis Nykomlingen har lysdioder eller lysrör. redan lockat ett antal – Materialet för elektrokunder. Fyra är officiellt derna är optimerat för att bekräftade. Alla har vänt ­transportera låga strömsig till Epishine för att tätheter, vilket passar väl slippa byta batteri. De inomhus, förklarar Jonas använder LinköpingscelBergqvist, teknikchef på len för att skörda energi Epi­shine. Jonas Bergqvist till ett elektroniskt lås, två trådlösa sensorer och en AT T B Ö R J A M E D en inomhustrådlös brandvarnare. produkt är smart, eftersom På frågan hur ofta en solcell utemiljön stället betydligt tuffare behöver bytas ut, svarar Jonas krav på exempelvis fukt, tempeBergqvist: ratur och annat. Samtidigt siktar – Vi utvecklar produkten för företaget redan nu på nästa steg att matcha den förväntade livsti– att gå ut. den på produkten den ska sitta i. – Vår plan är att börja arbeta För de nyfikna, som direkt med produkter för utomhusbruk vill börja bygga en lösning kring senare i år. den nya cellen tillhandahåller Den största tillgängliga stanEpi­shine en mängd referens­ dardmodulen är 50 × 50 mm. designer, förutom eget stöd. Samtidigt kan företaget tillverka moduler upp till 70 × 70 mm. ANNA WENNBERG anna@etn.se Det som begränsar är maskinerKalla den ljuscell eller solcell, sak samma. Det Epishine nu lanserar brett är resultatet av 25 års forskning med målet att erbjuda en liten, tunn, flexibel och billig ljusabsorberande cell som kan integreras i sensorer eller annat energisnålt för att minska eller helt ta bort behovet av batterier.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


STARTBLOCKET

Ericsson serverar skivor av mobilnätet Med hjälp av så kallad network slicing kan operatörerna dynamiskt dela upp mobilnäten i virtuella delar som är skräddarsydda efter kundernas behov. Ericsson släpper nu mjukvara som skivar upp 5G-näten varje millisekund.

H

ittills har de 5G-tjänster som lanserats mest handlat om snabbare mobilsurf för konsumenterna men 5G är också designat för nya tillämpningar som uppkopplade fabriker med garanterad bandbredd. Network slicing gör det senare möjligt utan att operatörerna behöver bygga ett dedicerat nät för varje kund. Det räcker med att konfigurera om mjukvaran som styr nätet. Tekniken med network slicing är standardiserad av bransch­ organisationen 3GPP, vilket innebär att operatörerna inte behöver köpa alla delar av nätet från en och samma leverantör för att den ska fungera. – Det är en viktig del av vår strategi att ha fullt stöd för multivendormiljöer. Det handlar om slicing end-to-end där man inte vet var flaskhalsen finns, om det är core-nätet, transportnätet, en radiolänk eller radionätet, säger Hannes Ekström som är

10

produktchef för 5G-radio på Ericsson. Företagets nya mjukvara skivar upp basbandet i radio­nätet, men även funktioner för den så kallade orkestreringen ingår i lanseringen. – Vi har support end-to-end för slicarna inklusive core, transport och radio. Sen är radio alltid speciellt eftersom det är mindre deterministiskt än fasta länkar. Lösningen fungerar oberoende av andra avancerade funktioner som massiv mimo, carrier aggregation och dynamisk spektrumallokering. – En millisekund är den minsta tidsenheten man kan komma ned på i 5G och vi kan schemalägga massiv mimo, spektrumdelning och slicing varje millisekund. Att styrningen ligger på en millisekund innebär att kunderna kan köra realtidstillämpningar över nätet, men minst lika viktigt är att det ger bättre spektraleffektivitet. Operatörerna får helt enkelt in mer trafik i nätet. – Det är ett resultat av designval vi gjort i hård- och mjukvara under ungefär tre års tid som gör att vi kan behålla de tighta reglerlooparna i vår implementation. Vi har konkurrenter som inte kommer i närheten av det.

Där kan vi se ungefär ter. Du har i princip de 50 procents skillnad i två valen, att använda de prestanda, säger Hannes befintliga näten eller att Ekström. ta saken i egna händer Det finns inga tekniska och designa hela nätet, begränsningar för hur säger Hannes Ekström. många skivor man kan Även om man bygger ha i en cell. Det handlar ett helt eget nät är det mer om vilken total intressant med network Hannes Ekström kapacitet cellen har och slicing för att exempel­vis vad nätet kan administrera. kunna garantera att ett styrsystem Precis som idag delar alla anhar en viss bandbredd medan vändare i ett nät på kapaciteten annan trafik i fabriken får dela på i cellen. den resterande kapaciteten. – Med slicing använder vi Dagens lansering fungerar i kapaciteten mer innovativt. Det princip på all radioutrustning är inte en statisk uppdelning. som Ericsson sålt de senaste åren vilket gör det möjligt för operatörerna att snabbt rulla ut nya A N TA AT T C E L L E N har en kapacitjänster med privata nät. I första tet på 1 Gbit/s. Om företaget A hand är den tänkt för 5G stand köper en skiva med 500 Mbit/s alone, men resursuppdelningen kommer det garanterat att ha fungerar även i LTE-nät och i tillgång till 500 Mbit/s medan den första versionen av 5G som övriga användare får dela på använder core-nätet från LTE. resten. Men när företag A bara nyttjar 100 Mbit/s så får övriga dela på 900 Mbit/s. Bandbredden VÄ R T AT T N Ä M N A är att uppgradefördelas varje millisekund. ringen är avsedd för det basband Hur tekniken med att skiva som körs på Ericssons egenutnäten kommer att påverka den vecklade hårdvara, men företaget framväxande marknaden för har nyligen lanserat en molnföretagsnät är för tidigt att säga. baserad version kallad Cloud Många fabriker ligget i glesbeRAN och tekniken med network folkade områden och dessutom slicing kommer att fungera även krävs det ofta bra täckning på den. inomhus. PER HENRICSSON per@etn.se – Det blir större valmöjligheELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


STARTBLOCKET

Han är batterikedjans saknade länk Det kommer att finnas en gigantisk marknad för be­ gagnade litiumjonbatterier. ­ William Bergh har allt klart för att driva en marknadsplats – till och med en förpackningslösning för transporterna.

U

ppsala bildemontering har sålt ett begagnat litiumjonbatteri till tyska Voltfang. Affären skedde genom William Bergh, och var premiären för hans företag Cling Systems – som mycket förenklat är ett sorts Blocket för begagnade batterier. – Just nu hamnar batterier från elbilar i containrar på bilskrotar. De sprider ut dem på ett fält och väntar på att det ska lösa sig, säger William Berg. Affärsacceleratorn Sting tror att Cling Systems mycket väl kan bli en del av den lösningen och har just adopterat bolaget under sitt nya program ”Accelerate Climate Action”.

WILLIAM BERGH

E L E K T R I F I E R I N G E N T YC K S plötsligt ha lagt in en högre växel. Giga­ fabriker för battericeller annonseras var och varannan vecka och det sätts ideligen rekord i projekt för förnybar energi. Utvecklingen går så fort att viktiga länkar i ekosystemet ännu inte finns på plats. Detta inkluderar den kanske viktigaste av dem alla: ett system för återvinning och återanvändning.

– Värdekedjorna har inte hunnit hänga med, konstaterar William Bergh. Tillverkarna har inte haft tid att bygga upp sin insamling och det har saknats incitament – litiumjonbatterier har bara nyligen börjat nämnas i regleringar. Bildemonterare saknar erfarenhet. Detsamma ­gäller insamlingsorganisationer, som Elkretsen i Sverige. Ett nytt uppdrag att ta hand om litium­ jonbatterier skulle flytta upp svårighetsgraden ett par steg – det är farligt gods, som dessutom försäkringsbolagen inte har någon färdig plan på hur de ska förhålla sig till. D E S O M R E D A N är direkt invol­ve­ rade i kretsloppet, som åter­ vinnare, återanvändare och återtillverkare (som bygger nya produkter genom att slakta gamla), brottas med problemet kring hur batteriernas status och värde ska kunna utvärderas – data av det slaget finns oftast inte. William Bergh skaffade sig insikter i problemställningarna när han gjorde sitt examensarbete kring konstruktion för återvinning på svenska batteritillverkaren Northvolt. Det gav honom koll på alla de små detaljerna. Ett exempel är hans transportlåda. Den konstruerade han under sin tid på Tekniska Universitetet i München. Den är till för

frakt och förvaring av tionen kommer att funglitiumjonbatterier. Mer era kommer blir det att än hälften av kostnabli ett av Clings centrala derna för en affär med ett uppdrag att ha verktyg begagnat batteri idag kan för att hantera denna ligga i transporten. information. Företaget Ett standardiserat bygger en plattform paket sänker kostnader­ som ska kunna integrera na för hanteringen, där data från olika källor. William Bergh säkerheten är en ny Samarbeten med de som besvärlig utmaning. Behållaren skapar informationen finns på är platt som en elbils batteripack William Berghs dagordning. och utrustad med sensorer för När dokumentationen finns miljöövervakning. Den tar emot på plats finns det också ­grunder så kallade gröna och gula batteri­ för att hantera exempelvis pack – nyplockade respektive försäkringar och garantier kring skadade – men inga rödstämpbatterierna. lade farliga batterier. En av de stora utmaningarna H A N S A L L R A F Ö R S TA A F FÄ R är värderingen. Det kommer att gällde återanvändning. På sikt finnas många olika batterikemier är ­William Berghs stalltips dock och varje enskilt batteri kommer att kunden i de flesta av affärer­ att ha haft sitt eget öde när det na snarare kommer att vilja tjänat ut i sin första tillämpning. återvinna batteriet. Då blir hans marknadsplats en ”digital gruva” som han kallar det. AV F L E R A G O D A S K Ä L kommer Cling saknar inte konkurren­ samhället och ekonomin att vilja ter, men är ändå ute i god tid. hålla uppsikt över vartenda litet De stora affärerna ligger minst litiumjonbatteri som tillverkas ett decennium bort eftersom från och med nu. De ska inte elbilstillväxten just börjat och liförsvinna när de är förbrukade utan de ska in i ruljansen igen för tiumjonbatterierna i de bilar som börjar rulla nu kommer att hålla återanvändning eller återbruk. många år under normalt bruk. EU har exempelvis planer på att William Bergh läste till mastandardisera ett batteripass som skiningenjör på Lunds tekniska dokumenterar batteriernas hishögskola och är en av grundarna toria. Olika system för att hålla av universitets första elektriska koll på batterier och ge råd kring racingstall. batterianvändning finns redan på plats eller utvecklas. JAN TÅNGRING jan@etn.se Oavsett hur batteridokumenta-

På en bildemontering i Sverige står containrar med litiumjon­batterier och drömmer om ett nytt liv i ett evigt kretslopp.

Cling utvecklar en smart transportförpackning specifikt designad för elbilsbatterier.



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

11


STARTBLOCKET

Halvtid för Smartare Strax före jul fick innovationsprogrammet Smartare elektroniksystem klartecken från Vinnova att ansöka om ytterligare tre år. Lejonparten av de drygt 40 miljoner kronor som fördelas varje år går till olika samarbetsprojekt mellan företag, institut och akademi, medan en mindre del går till riktade satsningar, och så kostar information och administration en slant.

L

ikt alla innovationsprogram utvärderas Smartare elektroniksystem vart tredje år. Vinnova vill veta hur programmen fungerar för att kunna besluta om fortsatt finansiering. För Smartare elektroniksystem är den andra utvärderingen avklarad. – Det är glädjande att de inte slår ner på något, inte säger ”det där ska ni sluta med, det där är bortkastat”, säger Magnus Svensson som varit projektledare nästan ända sedan starten av Smartare Elektroniksystem. ”Ett välfungerande program som samlar och synliggör en viktig bransch” är slutsatsen i den utvärdering som presenterades under hösten 2020 av Techno­ polis och Sweco. Därmed kan programkontoret söka medel för ytterligare tre år. Finansieringen av ­projekten och de riktade insatserna kommer direkt från Vinnova och ligger kvar på samma nivå som ­tidigare, drygt 40 miljoner kronor per år. – Det finns några riktigt roliga BAKGRUND Våren 2012 begärde den statliga forskningsfinansiären Vinnova in förslag på så kallade strategiska innovationsagendor, myndigheten ville veta vad som behöver göras för att stärka olika teknikområde och därmed även svensk industri. Tillsammans med Formas och Energimyndigheten har Vinnova beviljat 17 innovationsprogram, tänkta att pågå i tolv år vardera. Smartare elektroniksystem tillhör den andra omgången som startade 2014 och är resultatet av sju olika förslag inom elektronikområdet som bakats ihop till ett.

12

projekt som beviljats i utlysningarna under de första sex åren, och där ser man att det kommer ut produkter på marknaden, säger Magnus Svensson. Ett exempel är Sivers IMA, numera Sivers ­Semiconductor, som något år efter avslutat projekt lanserade en millimetervågskrets. Ett annat exempel är Åkerströms i Björbo. ­Företagets projekt kring industriell radio­ styrning fungerade som en kvalitetsstämpel och fick ägarna att gå in med pengar för att ta fram en produkt. – Sånt är riktigt kul att se, det finns ytterligare ett par till sådana. Värt att hålla i minnet är att projekten inte är tänkta att nå hela vägen fram till en färdig produkt. För att få finansiering ska tekniken ha lämnat forskningsstadiet och vara på väg mot en kommersialisering. S E D A N S TA R T E N 2014 har 12 utl­ ysningar genomförts där före­tag, forskningsinstitut och akademin fått skicka in förslag på projekt. 154 av de 467 förslag som skickats in har fått dela på cirka 237,6 miljoner kronor. Dessutom har knappt 40 miljoner kronor gått till riktade satsningar. Smartare Elektroniksystem har omsatt totalt ungefär 275 miljoner kronor under de första sex åren, inklusive administration och informationsarbete. Budgeten var lite lägre under uppstartsfasen, men har efter de första två åren legat på drygt 40 miljoner kronor per år. – Jag brukar säga att 12 procent har gått till programkontoret, 12 procent till enskilda projekt och resten är öppna utlysningar. Jämfört med utvärderingen för tre år sedan finns det denna gång inga förslag på större föränd-

tiga på där vi har en bransch som ringar, rekommendationerna handlar mest om att programmet bygger mest industrielektronik, som vi kan kalla det. Det handlar kan fortsätta som tidigare eller om tillförlitlighet, robusthet och skruva lite på inriktningen. hållbara produkter. Redan fjolårets utlysningar Värt att komma ihåg är att skvallrade om det senare. De var även om Smartare elektroniksystemainriktade istället för som tem skriver utlysningstexterna tidigare teknikinriktade. är det Vinnova som med hjälp – Det var en diskussion i av olika sakkunniga gör urvalet. styrelsen kring hur vi får projekt Programkontoret har inget inflysom inte är så forskningsnära. tande över besluten men har fått Vi trodde att det skulle hjälpa råd av Vinnova om hur texten samtidigt som vi funderade på inom vilka områden som det be- kan utformas för att få önskat hövs innovationer, säger Magnus resultat. – Vi fick nio nya proSvensson. jekt i fjol och det man Ett av tillämpningsser är att de ligger på en områdena var energi­ högre nivå än tidigare. förbrukning som är Magnus Svensson relevant för i princip refererar till den niograalla spetsområden som diga TRL-skalan som Smartare elektroniksysvisar hur långt ett projekt tem samlar. kommit på sin väg från – Samtidigt vill vi hålla fast vid det vi är duk- Magnus Svensson idé till färdig produkt. ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


STARTBLOCKET

elektroniksystem samarbeten. Vinnova ansåg att det var bra för svenska företag att komma ut i Europa men ville också att en större del av de pengar som skickas till Bryssel kommer svenska företag tillgodo. För Smartare elektroniksystems del innebar det att Thorbjörn Ebefors anställdes på deltid. – Vi tar med företagen ut i Europa, där de kan träffa företag från andra länder, säger Magnus Svensson. Eftersom pengarna sedan kommer via EU är det svårt att veta exakt hur utdelningen blivit. – Om man tittar på hur många svenska parter som är med, har de ökat markant de sista två åren. Förhoppningsvis har vi bidragit till det.

Från höstens utvärdering:

”Ett välfungerande program som samlar och synliggör en viktig bransch.” Samtidigt ska inte alla pengar gå till teknik som är redo att kommersialiseras. Det finns ett visst utrymme för att satsa på saker som ännu inte bevisat sin potential. – Tryckt elektronik är ett sådant område som kan göra stor skillnad om det lyckas. S M A R TA R E E L E K T R O N I K S YS T E M har därför lagt 27 miljoner under sex år på testbädden Printed Electronics Arena, PEA, i Norrköping. Andra riktade satsningar, om än med mindre budgetar, är Smartare Elektronikhandboken



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

och NTA-lådorna för grundskolan. Handboken som lanserades i den första upplagan våren 2018 ska få utvecklare och tillverkare att prata samma språk och därmed höja kvaliteten på produkten, medan de två NTA-lådorna ska väcka intresset för elektronik och uppkopplade prylar vilket förhoppningsvis leder till att fler väljer att studera teknik och naturvetenskap. En rekommendation efter de första tre åren var att alla innovationsprogram skulle ägna sig mer åt internationella

D E T H A N D L A R bland annat om svenskt deltagande i Eurekasklusten Penta för mikroelektronik och Euripides för smartare elektroniksystem. En annan rekommendation var att programmet måste bli bättre på att sprida kunskap. – Vi kommer att fokusera ännu mer på det. Vi ska försöka fördubbla antalet arrangerade event under året men det är inte viktigt att vi ska synas. Det är budskapet och möjligheterna för företagen vi pratar om som är viktigt. Pandemin har stoppat möjligheterna att träffas fysiskt och Magnus Svensson räknar inte med att det ska förändras under året. – Får vi ta in lite folk blir det en bonus. Istället är det webbaserade möten som gäller, en form som praktiserades framgångsrikt under fjolåret. De inspirationsdagar som arrangerades lockade uppåt 200 deltagare, ungefär dubbelt så mycket som de fysiska mötena som tidigare genomförts runt om i landet. För varje dag har det funnits ett tema som passat den lokala industrin plus att spetsområdena fått presentera sig. Tanken har dessutom varit att skapa kontakter och samarbeten mellan lokala företag och mellan företagen och

spetsområdena. När nu årets event går över webben kommer deltagarna från hela landet och man behöver således inte presentera spetsområdena varje gång. Istället är tanken att fokusera på ett til�lämpningsområde. – Det skulle kunna vara matproduktion och jordbruk, batterier och solceller, rfid eller transporter och logistik men inget är bestämt än. Ett helt annat tema som projektkontoret funderar på är frågan hur de projekt som genomförts hittar finansiering för att ta sig den sista biten fram till en produkt. De projekt som finansieras av Vinnova via Smartare elektroniksystem får inte finansiering för det. – Man skulle kunna tänka sig att knyta ihop bolagen med Almi eller riskkapitalbolag. Under fjolåret drog Smartare elektroniksystem också igång en riktad satsning kring tillförlitlighet i lödfogar. Arbetet ska pågå i två och ett halvt år och leds av forskningsinstitutet Rise i Göte­ borg. Tanken är att utvärdera kort som används av industrin för att kunna ta fram rekommendationer för lod, komponenter och kort som sedan adderas till Elektronikhandboken. – På det hela taget är jag är väldigt nöjd med utvärdering vi fick. De tycker vi använt pengarna väl på relevanta projekt och aktiviteter, vi ska skruva lite, men mest fortsätta i samma riktning, säger Magnus Svensson. PER HENRICSSON per@etn.se

FAKTA Spetsområden l Antenn-, mikrovågs-, och terahertzsystem l Fotonik l Inbyggda system l Kraftelektronik l Mikro- och nanoelektronik l Sensorer l Tryckt elektronik Insatsområden l Avancerade produktions­ metoder l Byggsätt l Tillförlitlighet

13


ILLUSTRATION: ANDERS WESTERBERG

TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER

KTH-professor vill digitalisera själva materien form och fotograferas igen. Partiklarna ändrar struktur, dessutom anisotropt – de kan vara styva i en riktning och framtiden är till och med mjuk i en annan. Forssjälva materien programkarna försöker kartlägga merbar. sambandet mellan stiProjektet har just star- Wouter Van muli och förändring. Det der Wijngaart tat och har inga publicefinns ingen enkel modell ringar ännu. Det finns tidigare för sambandet, så projektet tar forskning kring alla de pusselett modernt verktyg i bruk – bitar som används, men Wouter maskininlärning. Van der Wijngaart känner inte – Vi jobbar steg för steg och till någon som försöker sätter först med de fundamentala ihop dem till robotmateria. delarna att bygga cellerna och få dem att fungera. – Att försöka integrera en D E T S O M H Ä N D E R i projektet just dator skulle möjligen kunna vara nu är att teamet konstruerar näst-nästa steg, tvådimensionella prototyper av Partiklarna konstrueras i materialet. mikrometerskala – 20–500 µm. De fotograferas, stimuleras Det är samma mått som naturmed värme och kyla för att byta

En plastklump ligger på golvet. Plötsligt får den liv och byter form till en stol. Sedan blir den ett bord. Som knådar om sig till ett par byxor. En professor på KTH tänker bygga sådan plast.

F

ör tydlighets skull: vi pratar inte om animerad film med lerfigurer. Utan om ett fysiskt material som kan programmeras att byta form. Tänk Barbapapa, Terminator 2 eller Big Hero 6. Materialet byggs av plast­ partiklar i mikrometerskala med en magnetisk kärna. Partiklarna kan stimuleras med värme och kyla att ändra struktur, fästa vid varandra och släppa taget. Wouter Van der Wijngaart är professor i mikro- och nano­ teknik. Han har 25 års erfarenhet av att bygga strukturer i den här skalan, både i torr mikroelektro-

14

nik och våt mikrobiologi. Till hjälp med polymererna och robotiken har han KTHprofessorerna Ulrica Edlund och Danica Kragic Jensfelt. Dessutom engageras fyra doktorander och ett par postdoktorer. Wouter Van der Wijngaart tror att han har teoretiska lösningar för alla delproblem – beräkning, styrning, knådning, signalering, sensorer, energiförsörjning och så vidare. Det som återstår att utarbeta är de praktiska detaljerna. Projektet heter Robotic Matter, robotmateria, och anslaget kommer från forskningsprogrammet Digital Futures – i

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


liga biologiska celler, och det är inte den enda likheten med den biologiska världen. Liksom biologiska celler kommer plastpartiklarna att ha en vätska som insida, en gel, men en fastare yta. Blodomlopp och nerver fungerar som referens för hur värme och kyla ska kunna flyttas runt mellan partiklarna. Partiklarna behöver kunna växla mellan att klänga sig fast vid varandra och att lossna från varandra. Fysiken bakom detta går över Elektroniktidningens horisont och är dessutom delvis hemlig. Det handlar om kondenserade materiens fysik och om ett fenomen kallat elektrostatisk screening. Biologiska celler fäster vid varandra men lossnar gör de bara vid vissa sjukliga tillstånd. T R O G N A L Ä S A R E av Elektroniktidningen kanske minns att vi skrivit om robotmateria förut. Intel kallade det för ”claytronics” och gjorde experiment för 15 år sedan. Ett relaterat forskningsprogram finns på MIT i ett projekt med centimeterstora kuber kallade M-cubes. De innehåller mycket elektronik, till och med små svänghjul som hjälper dem att kasta sig fram. Men M-cubes är inte skalbara ner till mikrometernivå, konstaterar Wouter Van der Wijngaart. – Det projektet leds av data­ vetare. De har inte samma koll som vi på materialsidan, vilket är var vi startar med vårt projekt. Ytterligare en skillnad är att datavetarna, om vi ska kalla dem så, har en idé om att styrningen ska vara distribuerad och utnyttja så kallad swarm intelligence. Wouter Van der Wijngaarts tror mer på centraliserad styr-

ning. För just denna tillämpning, alltså. Det finns gott om exempel på genial swarm intelligence i naturen, men här tror han på en modell med en central hjärna som styr en kropp för sin robotmateria. – Kroppen har 44 biljoner celler men de är inte smarta, utan våra handlingar styrs från en hjärna. E T T U T FA L L AV P R O J E K T E T som vi möjligen kan få se på kortare sikt är rekonfigurerbar plast. Idag slänger vi plast och mal ner den för återvinning. I morgon kanske vi laddar den med en ny ritning, och så bygger den om sig själv. Rekonfigureringen ska vara energieffektivare än formsprutning från återvunnen plast. Denna miljöaspekt på tekniken är något som projektet lyfter fram. En relevant ­frågeställning är exempelvis hur det ska hanteras om robotplasten råkar hamna bland vanlig plast i återvinningen. Att ge sig i kast med ett långsiktigt projekt som detta var ett nytt grepp för belgiskfödde Wouter Van der Wijngaart. Under sin karriär har han adresserat mer närliggande utmaningar inom bland annat medicin och mikrobiologi.

M E N S Å B L E V H A N S U G E N på att göra något långsiktigt. Idén med robotmaterian var något som han bearbetat ett par år. Till slut tyckte han att han kunde bocka för hur alla delproblem i princip skulle kunna adresseras. Och i fjol fick han anslag till projektet. Wouter Van der Wijngaart är medgrundare till tre företag: Myfc, Easypark och Mercene Labs. JAN TÅNGRING

jan@etn.se

JASON DORFMAN/MIT CSAIL

MIT jobbar med samma idé, men baserad på elektronik – som knappast kan krympas till mikroskala.



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

Optimerar stökiga mikroelnät

KTH-professorn Qianwen Xu utvecklar nya sätt att reglera mikroelnät. De är ett kaos av strömkällor, förbrukare och reglerprinciper.

M

ikroelnät är små lokala elnät som drivs av flera energikällor, som vindkraftverk, solceller och bränsleceller. De kan dessutom vara utrustade med energilager, som ­batterier, superkondensatorer eller svänghjul. Mikroelnät blir allt vanligare i och med trenden för förnybar energi, som ofta är distribuerad. De kan vara självständiga öar eller kopplade till det allmänna elnätet där de omväxlande levererar och efterfrågar energi. Strömkällorna styrs efter olika principer som elpris, kapacitet, kvarvarande laddning, med mera. Små mikroelnät saknar de stora elnätens tröghet så en enda förbrukare som stängs av kan ge ett stort utslag som snabbt måste dämpas. Ytterligare en utmaning är att förnybara källor fluktuerar slumpmässigt. Idealt för skalbar­ heten är om nätet kan arbeta plug-and-play lokalt utan central orkestrering. Det är en delikat utmaning att styra allt detta effektivt. En nybliven KTH-professor, Qianwen Xu, tar sig an utmaningen på flera nivåer. – Min forskning handlar om styrning och optimering av mikro­nät för smarta städer. Hennes forskning gäller både DC- och hybrida AC/DCmikro­elnät.

En av hennes lösningar för mikroelnät är en styralgoritm för spänningsomvandlarna som är mer skalbar och stabil än etablerade styrmetoder, och optimerar prestandan för transienta förlopp. Den används i en modulär standardlösning för mikroelnät som hon utvecklat och som testas skarp i Singapore, i både en byggnad och på en ö. Finns någon som använder din reglerteknik skarpt redan idag? – Förmodligen. Det är många som följer vad vi gör. Har du själv planer på att ­lansera något kommersiellt? – För närvarande inte. Det skulle i så fall bli i samarbete med något företag. Jag har ju inte varit så länge här ännu. Men vi har några kontakter och några ansökningar är under utarbetande. I ett annat projekt undersöker hon digitalisering och cybersäkerhet i mikroelnät. Utöver förnybara system och smarta communities tittar hon på hur mikroelnät kan användas inom elektrifiering av transport – fordon, båtar och flygfarkoster. Qianwen Xu doktorerade i Singapore och gjorde ett nedslag i Danmark innan hon fick en tjänst i Sverige i september. – Jag gillar Stockholm och KTH är ett världsledande universitet. Och så utlyste KTH en tjänst precis inom mitt område – hållbara energisystem. Jag vill försöka bygga upp en stark forskargrupp inom hållbara kraftsystem och mikroelnät. JAN TÅNGRING jan@etn.se

15


TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER

Hur får man invånare och företagare att trivas i en växande storstad? En del av svaret är att styra trafiken smartare för att undvika trafikstockningar och andra irritations­moment. Så istället för att låta trafiken i en korsning förlita sig på äldre teknik och historiska flödesdata har Stockholm testat att styra med realtidsdata.

KRISTINA SAHLÉN

Stockholm testar realtidssty

För att komma framåt delades –Vi började med att studera tradet upp i tre delprojekt med fikstyrningen i staden, och insåg konkreta tester, samt ytterligare att den ändå är hyfsat avancerad. tre delprojekt. Vi har prioritering för bussar – Två av delprojekten tittade och signaler som kan växla med mer på förutsättningarna för att tidplaner för hög- och lågtrafik. göra detta större i framtiden. Vi Vi har också ett systemstöd som såg att det inte fanns ett system kan hålla koll på alla trafikansom kunde ta in realtidsdata på läggningar, hur de mår och när ett effektivt sätt så förutom att de har gått sönder, säger Petra göra tester behövde vi titta på Robin, på stadsledningskontohur ett system ser ut som sedan ret och projektledare för Smart kan ta hand om data och trafikstyrning. dela vidare. Samtidigt vill staden Det sista delprojektet röra sig mot en smartare handlade om att modernitrafikstyrning. sera stadens tryckknappsTraditionellt styrs tralådor vid övergångsställefiken enligt två principer, na. När en trafiksignal går av trafikflödet eller tiden. sönder skickas en signal Den förstnämnda innebär Petra Robin automatiskt till ett övervakningsvanligtvis att induktiva slingor system. Tryckknapparna har inte under asfalten känner av när det den funktionen. kommer fordon. Det är en form – Där gjorde vi en snabblösav adaptiv styrning där gröntiden förlängs när det kommer fler ning. I några korsningar testade vi vad som fanns på marknaden, fordon. och nu har vi en lösning för nya tryckknappslådor ska sättas upp. V I D T I D S S T YR D A S I G N A L E R Kanske inte så tekniskt avanceanvänds istället förutbestämda rat, men väldigt effektiv. tidplaner med förutbestämda I projekten har data samlats in gröntider. Styrningen berörs på lite olika sätt. I ett användes inte av trafiksituationen i ett en videokamera, i ett annat tre visst ögonblick. Ofta används värmekameror och i ett tredje tidsstyrning där man vill ha utnyttjades restidsdata direkt grönavågen i trafiken. från Google. – Vår ambition har varit att studera andra sätt att använda realtidsdata för att styra trafiken efV I D E O K A M E R A N K A L L A S officiellt fektivare i Stockholm. Vi har gjort för en multifunktionssensor, tre tester med lite olika mål, även vilket kräver ett förtydligande. om huvudsyftet hela tiden varit Anledningen är att kameran att prioritera framkomlighet. väntas kunna hantera flera Försöken har gjorts inom funktioner. Dels ska den lösa traprojektet Smart trafikstyrning. fikplanerarnas utmaningar med

16

trafiksignalerna, dels ska den hjälpa trafikanalytikerna genom att samla in trafikdata om olika trafikanttyper. Analytikerna vill förstå hur olika trafikflöden ser ut, hur fordon rör sig, hur många de är, varifrån de kommer, hur aktiviteten varierar med tiden och så vidare. – När vi startade år 2018 såg vi att det inte fanns tillräckligt många mogna lösningar för att kunna göra en konkurrensutsatt upphandling. Istället upphandlade vi ett test. Vi fick fem anbud och valde ut tre. Tanken var att testa om videokameror med maskininlärningsalgoritmer kan ersätta dagens mark­slingor för att mäta och styra trafiken. Testet drabbades dock av en hel del utmaningar, och utvärderingen visar att resultatet inte nådde förväntningarna (se artikel intill). – Men vi ser också att det är en bra väg framåt och i takt med att leverantörerna utvecklade sina modeller blev resultatet klart bättre, konstaterar Petra Robin

och adderar: – Vi vill testa mer framåt. Det är inte beslutat hur, men då vill vi ha flera kameror så att vi kan se trafiksituationen från flera olika håll. I testet med värmekameror handlade det främst om att göra trafikstyrningen mer adaptiv än tidigare. Värmekameror från Flir placerades i tre korsningar som sedan tidigare kunde kommunicera med varandra (se artikel sid 18). – Värmekamerorna räknar fordon och skickar sedan informationen till styrapparaten som utifrån informationen beslutar vilken tidplan som ska styra för att upprätthålla grönavågen. T E S T E T V I S A R T YD L I G T att väntetiden för fotgängare och cyklister kan kortas märkbart om man anpassar trafiksignalerna till hur trafiksituationen ser ut i stunden. – Med realtidsdata av antal fordon styrs trafiken mer in i lågtrafiks-tidsplaner än tidigare, vilket innebär att det blir bara lite

Bild från videokamera med maskininlärning.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER

yrning för bättre trafikflöde sämre för bilisterna medan de gående får det rejält bättre. Fotgängarnas väntetid har minskat med upp till 13 procent, säger Petra Robin, och förtydligar: – Trafikanalytikerna tror att vi tar i lite mer än nödvändigt vid tidsstyrning för att få flöde på bilarna, så att det inte bildas köer. Värmekamerorna sitter fortfarande kvar i tre korsningar runt Västerbroplan, där de i skrivande stund styr trafikflödet. Även det tredje delprojektet med fokus på dynamisk trafikstyrning har banat väg för en fast installation, om än flyttad till en annan stadsdel efter avslutat test (se artikel sid 18). Delprojektet som utfördes på Kungsholmen tog restidsdata från Google. Lösningen som nu är live tar restidsdata från brittiska Inrix och styr tre korsningar på Södermalm i huvudstaden. AT T A N VÄ N D A R E S T I D S D ATA för att styra trafiken har visat sig intressant på specifika platser för att exempelvis skydda en busslinje som annars ständigt fastnar i stadstrafiken. – Vi ville studera om vi kan förutse när det börjar bli kö på Sankt Eriksgatan och då istället låta bilarna stå lite längre vid trafiksignalen på Fridhemsgatan, så att bussarna inte blev helt stillastående i köerna på Kungsholmen, säger Petra Robin. – Det blev också bättre för bussarna, speciellt löstes de värsta situationerna upp. Det blev faktiskt också bättre framkomlighet för de bilister som åkte hela sträckan på Sankt Eriksgatan, konstaterar hon.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

AI lockar trots omogen teknik På Kungsholmen har Stockholms stad testat video­ kameror som styrs med hjälp av maskininlärning. Huvudsyftet har varit att studera om realtidsdata kan användas för att förbättra den befintliga trafikstyrningen.

Idag används främst induktiva slingor nedfrästa i körbanan för att styra trafiken i Stockholm, precis som i många andra städer. De reagerar på förändringar i magnetfältet när fordon passerar, och skickar sedan en signal till ett styrskåp i korsningen. – Induktivt anger bara på eller av. Det går inte att avgöra hur många fordon som befinner sig i en detektorzon, eller vilken typ av fordon det är. Med vårt test ville vi se om vi kan ersätta slingorna på ett tillfredsställande och lite mer smart sätt, säger Ivan Stankovic, projektledare på trafikkontoret och en av de ansvariga.

sad trafikstyrning, med bara en detektorzon, och vi hade bra datorer. I framtiden vill vi ha ännu mer styrning, exempelvis med bussprioritering, så det är tydligt att behöver betydligt mer kraftfull cpu-kärna framåt, konstaterar Ivan Stankovic.

I N O V E M B E R avslutades testet med slutsatsen att det är för tidigt att skala upp tekniken. Det behövs fler tester för att kunna ersätta dagens nedgrävda detektorer. Men Ivan Stankovic menar att projektet som är trafikkontorets första kring AI varit berikande. – Vi är inte bara intresserade av trafikstyrningen, utan även trafikräkning och klassificering U N D E R S O M M A R E N 2 0 2 0 kunde av fordon i trafikmiljön. En testet starta. I samband med det försvann Viscando från projektet kamera ska kunna känna av om det är en lastbil, bil, cykel eller på grund av permitteringar barnvagn, och där ser resultatet orsakade av covid-19. – En utmaning som bör poäng- verkligen lovande ut. – Jag fick se en live-bild från teras var placeringen av kameQamcom och Marshall, och blev rorna för bästa detektering. De väldigt nöjd. Algoritmen kände sattes upp på själva trafikstolpen, till och med av fordon vilket innebar att solljus som inte rörde sig, i ett kom in i kameran under cykelställ kände kameran dagen och på kvällen av att ”här är det cyklar”. bländades den av bilarnas Än är inget officiellt belyktljus eftersom det är slut taget om ett nästa steg. en nedförsbacke på Sankt Däremot finns ett stort Eriksgatan. Ytterligare en insikt var Ivan Stankovic intresse av att fortsätta att datahanteringen var betydligt utveckla stadens kompetens inom AI-område. mer krävande än förväntat. Det – Vi tror på att ha AI i den blev alltför varmt i styrskåpet, vilket tvingade leverantörerna att offentliga miljön för framförallt styrning av trafiksignaler. Sen får kompromissa. Den ena valde att vi se om det smartaste är att gå lägga mer kraft på klassificering vidare med videokameror, säger och räkning av fordon, och minIvan Stankovic. dre på själva trafikstyrningen. Den andra gjorde tvärtom. ANNA WENNBERG anna@etn.se – Ändå gjorde vi en begrän-

FAKTA Smart och uppkopplad stad är ett program med mål att Stockholm ska bli ekonomiskt, ekologiskt och socialt hållbart genom digitala tjänster, öppenhet och uppkoppling. Smart trafikstyrning är ett treårigt, just avslutat, projekt i programmet. Projektet är ett samarbete ­mellan stadsledningskontoret och trafikkontoret inom Stockholms stad. Viscandos kamera över, Axis under.



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

Datorer monterade i styrskåp.

17

▲ ▲

T R A F I K KO N TO R E T upphandlade ett test för att studera hur lösningar som bygger på videokameror med funktioner för bildigenkänning står sig jämfört med detektorslingor. Tre leverantörer togs in för att testa sina lösningar – Qamcom Research and Technology, Marshall AI och Viscando. De två förstnämnda delade på den kamera från Axis som projektet valt för testet, en Q1765-LE Network Camera med 1920 x 1080 bildpunkter, medan Viscando använde sin egna kamera Otus3D. Kamerorna monterades på en förlängd stolpe 5,5 meter upp i

luften mitt i korsningen mellan Sankt Eriksgatan och Fleminggatan, riktade norrut. I ett styrskåp intill monterade leverantörerna sina beräkningsenheter dit kamerorna anslöts med en Ethernetkabel som även drev dem via Power over Ethernet. Utmaningarna i projektet har varit många – att få tillstånd för kameraövervakning blev en rejäl bromskloss. Det tog drygt ett år att få ett tillstånd som beviljades med särskilda villkor om skyltning, bevakning i realtid, inspelning och lagring av bilder samt krav på maskning av bilden för att begränsa innehållet.


TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER

Skyddar busslinje med restidsdata vis Hornsgatan mellan Ringvägen och Hornstull så att buss 4 inte fastnar i köer.

Ett test vid Fridhemsplan har visat att det går att skydda bussar från att fastna i köer genom att utnyttja restidsdata för biltrafiken. Nu har tekniken flyttat ut i vardagen.

Dynamisk kapacitetsanpassning, eller ­Dynkap som metoden kallas, använder restidsdata för att anpassa trafiksignaler till aktuell trafiksituation. Under projekttiden testades Dynkap i en trafiksignalanläggning som styr delar av trafikflödet in till Sankt Eriksgatan på Kungsholmen. En kontrakterad trafikanalytiker utvecklade en prognosalgoritm som med hjälp av data från Google beräknade restider in mot staden. Efter ett lyckat test är tekniken i drift. – Ja, nu är den ute i verkligheten, säger Erik Lokka Hollander, projektledare på trafik­ kontoret och en av de ansvariga.

E N P R O G N O S M O D E L L indikerar hur förändringar i restidsdata kommer att se ut en kort tid in i framtiden. – Om vi märker av att restiden ökar, och att ökningen fortsätter, kan vi begränsa inflödet till Hornsgatan i två punkter genom att korta trafikljusens gröntider och på så sätt undvika att 4:an fastnar på Hornsgatan. Ett modem är inkopplat i styrapparaten vid Hornsgatan. Alla beräkningar sker i en dator hos Movea som skickar ett meddelande via en sms-tjänst när det är dags att ändra trafikflödet. En stor fördel med Dynkap är att metoden inte kräver förändringar i själva trafikanläggningen, algoritmerna påverkar endast styrsignalerna.  ANNA WENNBERG

Tre korsningar på Södermalm är berörda. Konsulten Movea har utvecklat en algoritm som kontinuerligt tar restidsdata från brittiska Inrix. I modellen skyddats exempel­

anna@etn.se

Värmekameror för flexibel grön våg I ett försök på Västerbroplan i Stockholm har värmekameror testats för att styra trafik­signalerna mer adaptivt. Istället för att olika tidsscheman styr på bestämda klockslag, byts schemat efter hur trafikintensiteten faktiskt ser ut i stunden.

KRISTINA SAHLÉN

Att låta trafiksignaler styras av förutbestämda tidplaner – som varierar med klockslag – är en vanlig metod för att skapa så kallad gröna vågen. Nackdel är att tidsscheman är statiska, medan verkligheten är dynamisk. – Vi använder värmekameror som registrerar trafikflöde i realtid vid trafiksig-

lade till tre styrskåp. När ett fordon nalerna, sen byter systemet tidsschema detekterades skickade kameran en beroende av hur trafiken är i ett visst puls till styrapparaten. Tillsammans ögonblick, säger Erik Lokka Hollander, räknade systemet trafiken i de stora trafiksignalplanerare på trafikkontoret huvudströmmarna in mot Västerbrosom lett testet. plan. Tanken med testet var också att – Vi räknar trafiken i treminuterskunna räkna trafiken. I kamerabilden perioder. Varje tillfart har sitt eget läggs detekteringszoner in som räknar Erik Lokka Hollander gränsvärde för vilken tidplan den när ett fordon passerar. vill ha. Den tillfart som detekterar flest bilar – I en kamera går det att lägga in ett stort bestämmer över de andra. En tidplan ligger antal sådana zoner, medan induktiva slingor kvar i minst sex minuter, innan det får bli ett i marken, beroende på hur de placerats, inte byte igen. alltid kan skilja på två fordon som kommer Testet har visat på både för- och nackdelar samtidigt. Försöket använde tre värmekameror kopp- med värmekameror. En fördel är flexibla detekteringszoner. Likaså kan kameran lätt flyttas och riktas om.

18

E T T P R O B L E M U N D E R T E S T E T var att värme­ kamerorna ibland hängde sig. Bilden frös. Det är inte klart varför, men tros vara kopplat till varmt väder samt intrimning av utrustningen. I nuläget är det också dyrare att installera kameror än induktiva slingor. – Under våren planerar vi att prova tid­ planestyrning med induktiva slingor på bland annat Valhallavägen för att jämföra resultaten. Men kamerorna vid Västerbroplan tar vi inte ner. Vi tycker att de har fungerat så pass bra, och att bristerna är värda att leva med, säger Erik Lokka Hollander. På sikt tror han också att någon form av kameror sannolikt kommer att ta plats i stadens trafikstyrning. – Ja, det skulle jag tro för de induktiva slingorna har inte utvecklats något på många år, och det går inte heller att göra något extra med dem. ANNA WENNBERG

anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER

Matchar budbilarna med laddstolparna Om man kombinerar budbilarnas rutter med tillgängliga laddstolpar går det att planera laddningen så att det inte blir kaos på lunchrasten. Verktyget som vill lösa problemet kommer från uppstartsföreget Novoleap i Göteborg.

– Vi berättar för åkeriet att om du kommer hit klockan tre är stolpen ledig, sen bokar vi upp den. Det fungerar inte för dem att komma dit och så har de ingen laddplats, säger Henrik Wallström som är vd på Novoloeap. Företaget startade i maj 2019, men Henrik Wallström och några av de andra grundarna har jobbat länge med logistik och elektrifierade transporter. – Jag har en bakgrunds från Lunds universitet där jag forskat inom logistik. Sen har jag jobbat med logistik på Volvo L ­ astvagnar och på Einride de sista två åren innan vi startade Novoleap. NOVOLEAP Företaget arbetar brett med elektrifiering av transport­ sektorn. Målet är att kunna leva på planeringsverktyget men hittills har företaget försörjt sig på konsultuppdrag kopplat till det. Bland annat har man gjort en studie om en elväg mellan Hallsberg och Örebro liksom kring planerna att elektrifiera Norrköpings hamn. Idag finns tre anställda plus att tre personer i styrelsen arbetar aktivt i bolaget.



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

Förra året fick företaäven om rutterna är get pengar från Vinnova välplanerade så uppstår för att matcha behoven det lätt förseningar på hos distributionsbilar grund av trafiken och i städer med ägare av andra oförutsedda laddstolpar för att på så händelser. Att då missa sätt underlätta överen kvart av den beräkgången till eldrift. nade laddtiden kan bli Det handlar om ett Henrik Wallström problematiskt. projekt i Stockholm med – Vi kommer att lösa Mathem, Convini, Elis, Sorunda det pragmatiskt genom att ha Grönsakshall, Martin & Servera ganska mycket slack i planeringsamt NCC. De sex förstnämnda en i början, sen kommer vi att har distributionsbilar för tighta till efterhand då systemet livsmedel medan NCC står för lär sig och vår förståelse ökar, laddinfrastrukturen. säger Henrik Wallström. Systemet är intressant även för elbolagen som får en tydlig bild E T T FÅTA L AV F O R D O N E N är över hur stor efterfrågan komeldrivna idag så projektet handlar framför­allt om att bygga mer att vara, information som underlättar deras planering. kunskap. Genom att lägga in rutterna och tillgängliga laddstolpar går P R I S S ÄT T N I N G E N för laddningen det att fördela laddtiderna så att är inget som Novoleap ­lägger inte alla behöver ladda samtidigt. sig i, den delen överlåts till – Det går att nyttja det som marknaden, men rimligt är att finns på ett smartare sätt och att faktorer som elpris, bokningsbygga nytt där det behövs. möjligheten, kostnaden för att Dessutom kan man välja ett bygga infrastrukturen liksom billigare fordon med mindre bat- kostnaden för marken kommer teri om man kan vara säker på att att spela in. det går att ladda på ett visst ställe Däremot tar Novoleap betalt vid en förutbestämd tidpunkt. för jobbet med att matcha efterEn hake med upplägget är att frågan med tillgången.

– Det finns väldigt många ­ ppna frågor, som ­exempelvis ö samarbetsformer och affärs­ modeller för delning av ladd­ stolpar, det är därför vi har med oss forskare från Lund och Chalmers. De ska bland annat titta på hur prioriteringen ska göras när flera fordon vill ha samma tid vid samma stolpe. P L A N E N Ä R AT T H A en första v­ ersion av verktyget klart till sommaren. En kommersiell version kan komma ett eller två år senare när varudistributionen på allvar går över till eldrift. – Jag tror att det här är intressant även för den privat sidan. Nu finns det plats vid laddstolparna men det kommer snabbt att bli en trång sektor. Man kommer sannolikt att vara beredd att betala pengar för att kunna boka en stolpe, säger Henrik Wallström. Särskilt de som kör längre sträckor från punkt A till punkt B har behov att av kunna planera laddningen längs vägen.

PER HENRICSSON per@etn.se

19


Test and measurement

NORDIC WEBINAR SERIES 2021 Register now www.rohde-schwarz.com/se/nordic-webinar-series Email: Info.Sweden@rohde-schwarz.com Phone: 08-605 19 00


MARCH ► ► ► ► ► ►

Oscilloscope fundamentals Which probe to choose for digital and high-voltage applications Introduction to R&S®CMX500 5G NR radio communication tester Calibration techniques of vector network analyzer Bluetooth RF testing with R&S®CMW wideband radio Communication tester

APRIL ► OTA

fundamentals and Rohde & Schwarz solutions ► Rohde & Schwarz fundamentals of spectrum analyzers ► ¸ZNH handheld vector network analyzer ► Bode plot measurements with oscilloscopes

MAY ► OTA

measurements for base stations Introduction to the new R&S®ELEKTR test software, the successor of the famous R&S®EMC32 measurement software

► Basic

► Scope

days 2021 the next IoT wave enabled by 5G (Rel.16/17) ► Amplifier measurements with vector network analyzer ► Riding

JUNE ► Ready,

acquire, trigger – guide to better scope measurements ► VNA: pulse measurements and analysis ► VNA: noise Figure measurements ► VNA: signal integrity and deembedding ► How are SI, PI And EMI related to each other


BATTERINYHETER JANNE TÅNGRING:

Batterierna måste byggas av hållbart råmaterial Det prospekteras battericells­ fabriker i Europa så det står härliga till. Nyheterna duggar tätt om batteriproduktion som planeras i Europa av både EU-företag och asiatiska jättar. På det här uppslaget ser du ett urval av de senaste veckornas nyheter. Det har ännu inte presenterats nog med fabriker för att rädda oss från batteriunderskott under det kommande decenniet, att döma av eniga prognoser efter politiska beslut om elektrifiering av transport och energiproduktion – vilket är vart batterierna går. Men den planerade produktionen är tillräckligt stor för att det ska ha dykt upp ett nytt bekymmer vid horisonten. Det är inget tekniskt problem, inget ekonomiskt problem och inget geologiskt problem. Det är ett problem som löses helt enkelt av att vi bestämmer oss för att lösa det. Problemet är att det börjar bli ont om råmaterial till alla dessa batterifabriker. Lyckligtvis ligger det därute i den europeiska myllan och bara väntar på att bli upplockat. Därför är den hetaste nyheten bland nyheterna på detta uppslag det faktum att Spanien nu inte bara ska producera batterier, utan dessutom gräva upp litium. Sådana nyheter behöver vi se fler av. Det bästa är om råmaterialframställning till europeisk konsumtion sker i Europa. Både ekologiskt och ur ett rättviseperspektiv. När det inte är realistiskt ska vi åtminstone ha etisk och ekologisk kontroll över framställningen. JAN TÅNGRING jan@etn.se

Hans andra gigafabrik är italiensk Svensken Lars Carlström sparkar nu igång ytterligare en europeisk battericells­ fabrik. Denna gång i Italien med produktionsstart 2024 och en slutgiltig kapacitet på 45 GWh.

Så fort det stort klart i somras att den brittiska batterifabriken Britishvolt skulle byggas, satte sig dess ordförande Lars Carlström ner framför Europakartan och började fundera på nästa. Den hamnar i Italien under namnet Italvolt. – Jo, det här är mitt initiativ. Det finns ett fönster just nu med en potential för batteritillverkning. Europa är ännu inte färdigexploaterat. Han pekar på Italien och sydöstra Europa som marknader för Italvolt. Frankrike och Tyskland ligger också i närheten. Valet stod till slut mellan tre orter där vinnaren blev Scarmagno, 40 minuter utanför Turin i norra Italien. Anläggningen kräver 100 hektar varav två hektar ägnas åt en forsknings- och utvecklingsavdelning. Konstruktionen hamnar i händerna på Comau, ett italienskt multinationellt automationsbolag med 9000 anställda, inklusive en batteridivision med

20 italienska experter och – Det finns kapital 60 kinesiska. och investeringsvilja på Comau är ett dotterbomarknaden för denna typ lag till Stellantis, det vill av projekt. säga resultatet av sammanPengar är säkrade för att slagningen mellan Fiat sparka igång och slutnotan Chrysler och PSA. Comau Lars Carlström för 45 GWh kommer att har en komplett plan för Italvolt, hamna på 4 miljarder euro. inklusive tillverkningsprocess I mars ska due diligence vara och batterikemi. En komplett klar. I september hoppas Lars gigafabrik – en battericellsfabrik Carlström att det finns ett bygglov med produktion som mäts i – regionen är välvilligt inställd GWh – har Comau aldrig byggt – och sedan ska spaden kunna tidigare. sättas i marken redan i oktober. – Det är det inte många som Om två år ska Italvolt kunna har. Men vi har fullt förtroende för leverera de första batterierna. deras kompetens och kunnande. Lars Carlström är mycket nöjd Italvolt kommer inte att utmed orten de hittat – den kunde veckla någon egen kemi. bocka för alla kraven. Ett av de – Tiden är för kort för det. viktigare var grön energi och här Vi ser till att vi kan säkerställa finns italiensk vattenkraft med de omedelbara behoven för anslutningar redan på plats. kunderna. – Kanske kommer den att Vad gäller kunder är inga kompletteras egna solceller. kontrakt ännu skrivna. Har du fler gigafabriker – Vi för samtal med flera på gång? OEM:are i södra Europa – Haha, kanske det. Jag har Nya batteriprojekt i Europa självfallet idéer, men man får ha presenteras var och varannan respekt för det omfattande arbete månad. Är inte marknaden det innebär att driva projektet. mättad snart? Man är helt beroende av att hitta ett bra management team – där är – Absolut inte. Behovet är många gånger större än tillgången. Efter- jag själv inte en lämplig person. Anläggningen i sig ger 3 000– frågan kommer att vara mindre 4 000 nya jobb. Den föder också än utbudet även om tio år. ett ekosystem på ytterligare Att få tag på finansiering har 15–20 000 nya jobb. inte varit ett problem. JT

120 miljarder till EU:s batteriindustri Den europeiska näringskedjan för batteritillverkning får ytterligare tillskott i form av direkta bidrag på 2,9 miljarder euro. De beräknas motivera ytterligare nio miljarder i investeringar från branschen.

Pengarna ska göda hela näringskedjan från materialutvinning, celldesign och produktion till återvinning och avfallshantering. EU-kommissionen godkände satsningen i slutet av januari.

22

Den sorteras in under paraplyet IPCEI (Important Project of Common European Interest). D E N S O M M E D D E L A R nyheten är den EU-organisation som existerar för ändamålet: EBA (European Battery Alliance). ”Eubatin” är ytterligare en förkortning du nu behöver lära dig, European Battery Innovation. Det är det namn som EBA sätter på det projekt som initieras av denna nya pengainjektion.

Tyskland koordinerar Eubatin som omfattar projekt med olika omfattning som pågår fram till 2028. D E N F Ö R S TA E B A - S AT S N I N G E N kom 2017 och var lite mindre, summa 8,2 miljarder euro. Den gången var det bara sju länder som skramlade ihop pengarna: Sverige, Finland, Tyskland, Polen, Frankrike, Belgien, Italien. För de pengarna fick Sverige lite extra trygghet åt Northvolt,

till exempel, det svenska bolag som i år startar volymtillverkning av elbilsbatterier i Skellefteå. Länderna som ­tillkommer i nysatsningen Eubatin är Kroatien, Grekland, Österrike, Slovakien och Spanien. Eubatin har 42 direkta deltagare i form av SME:er och startuppföretag, som i sin tur kommer att samarbeta med 150 externa partners i form av bolag, universitet och forsknings­institut. JT ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


Ytterligare 30 GWh i Ungern Sydkoreanska SKI (SK Inno­ vation) ska bygga en tredje battericellsfabrik i Ungern. Bygget startar under tredje kvartalet detta år och ska vara helt avslutat 2028.

SKI kalkylerar med att fabriken på 30 GWh ska kosta 19 miljarder kronor. SKI har redan idag två anläggningar i Ungern på 7,5 respektive 9,8 GWh. Den förstnämnda har inlett produktion. Den andra ska inleda volymleveranser nästa år.

SKI är inte ensam asiat i Ungern. Totalt får Ungern fem gigafabriker. Samsung och GS Yasa bygger varsin. Lite längre västerut bygger slovakiska Inobat en gigafabrik i Bratislava. De sex bildar ett pärlband med total kapacitet på drygt 100 GWh. Än så länge – SKI planerar att ytterligare utöka sin produktionskapa-

citet i Europa. BMW, Audi, Jaguar och Mercedes har tillverkning i Ungern, liksom Continental och Bosch. Battericellsfabriker gör av med mycket el. Ungerns el släppte i fjol ut 218 g CO₂/kWh, lite mindre än Tyskland. Svensk el släppte som jämförelse ut 13 g CO₂/kWh. JT

Spanien tar helhetsgrepp Ett spanskt konsortium med EU i ryggen söker investeringspengar för ett antal storprojekt inom hela ekosystemet för elektrifierad transport: litiumbrytning, batteritillverkning, biltillverkning och återvinning.

Nu ska även Spanien, Europas näst största biltillverkare, få en battericellsfabrik. Kanske ännu viktigare är att landet också gör en satsning på litiumbrytning och förädling. Det håller nämligen just nu på att utvecklas en akut brist på råämnen för litiumjonbatterier, medan vi ser annonseringar om battericellsfabriker i Europa var och varannan månad. Också återvinning får en satsning. Allt görs genom ett spanskt industrikonsortium som bildats för ändamålet, Battchain. EU:s elektrifieringsorgan EIT Innoenergy är den som får äran för att ha tagit initativet.

Pandemin finns i bakgrunden som motivator – detta är inte det enda gröna återställningspaket som presenteras just nu. Konsortiet söker efter en investering på 1,2 miljarder euro till olika projekt i Spanien. De väntas skapa 1700 direkta jobb och 12 000 indirekta. Projekten beräknas komma att omsätta 2,4 miljarder euro år 2030. Battchains gåva till klimatet blir minskade koldioxidutsläpp till en beräknad årlig volym av 1,5 miljoner ton. Bland Battchains medlemmar hittar vi Extremadura Mining, Ente Vasco de la Energia, CIC Energigune, Fagor Ederlan, Ingeteam, Sodena, Scoobic och BeePlanet. Här är projekten: • Litiumbrytning och raffinering till en årsvolym av 15 000 ton. • Årlig produktion av 10 GWh battericeller. • Årlig produktion av 120 000

batteripack. •Å  rlig produktion av 20 000 elbilar. •E  n anläggning för återanvändning och återvinning av insamlade batterier. Anläggningar ska byggas i Anda­ lusien, Baskien, Extremadura och Navarra. Battericellsfabriken ska tillverka solida battericeller – det är en teknik som många tror har framtiden för sig. Också den planerade elbilsproduktionen har en intressant vinkel: fabriken ska bygga ”last mile”-bilar, alltså fordon med kort räckvidd för exempelvis bildelning eller som komplement till kollektivtrafik. Spanien är Europas näst största biltillverkare. 18 procent av landets export kom från fordonsindustrin år 2019. År 2030 tror sig landet att för sin egen produktion komma att behöva 75 GWh batterier, varav 90 procent för fordonssektorn. JT

Hög effekt OCH tillförlitlighet? Du ville ha mer ström per pol från våra tillförlitliga kontakter. Du ville ha enkelt handhavande och höga prestanda vid vibrationer. Du ville ha Harwins höga kvalitetsstandard.

Vi lyssnade. n n n

60 A per kontakt

Stötar upp till 100 G

Mate-before-lock-låsning i rostfritt stål n

Arbetstemperatur upp till 150°C

BATTERINYHETER UNDER FEBRUARI • Den första norska gigafabriken, Freyr i Mo i Rana, börsnoterar sig på initiativ av ett investeringsbolag som bedömt att Freyr var det hetaste investeringsobjektet bland 75 prospekt inom området energiomställning. • Den andra norska gigafabriken, Morrow i Arendal, ska använda katoder utan kobolt på recept från danska kemikonsulten Haldor Topsøe. • Den tredje norska gigafabriken, ett konsortium bestående av Hydro, Equinor och Panasonic, har beslutsångest efter att ha fått inte mindre än 100 förslag på stationering av sin kommande fabrik.



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

•N  orges el är så attraktivt koldioxidfri att brittiska Britishvolt bygger sig fabrik på östkusten för att kunna ta emot den transporterad genom Nordsjön i världens längsta undervattenskabel. •A  ustralien och USA tävlar om att bygga det största stationära batterilagret. I början av februari tog Australien ledningen genom

att presentera planer på ett batteri med en effekt på hela 1200 MW. Det ska användas för att höja den praktiskt tillgängliga effekten från förnybar energi. • Efter att ha testat både vätgas och batterier på sina bussar och lastbilar, sätter svenska tillverkaren Scania ner foten och deklarerar att batterier är huvudspåret • Volvo startar ett nytt affärsområde för batterier och laddning. Volvo Energy kommer bland annat försöka ordna så att fordonens uttjänta batterier får ett andra liv som stationära energilager.

harwin.com/kona

Connect with confidence

Harwin KONA Sweden Feb 21.indd 1

23

13/01/2021 07:14


TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER

IKEL

Av Jan Jacobson, Kransån konsult

PE R

R TA T

Svenska företag måste lära sig UKCA för att behålla affärer i Storbritannien

EX

UK Conformity Assessed Jan Jacobson är oberoende konsult inom produktsäkerhet och maskinsäkerhet på företaget Kransån konsult. Han har tidigare arbetat för ett svenskt anmält organ med teknisk utvärdering och EG-typgodkännanden som stöd för tillverkares CE-märkning av olika slags produkter.

D

å Storbritannien lämnade EU den 1 februari 2020, lämnade britterna också EU:s system för produktsäkerhet och CE-märkning. Istället införs UKCA-märkning från 1 januari 2022. På liknande sätt som CE-märket inom EU innebär att tillverkaren deklarerar att de grundläggande hälso- och säkerhetskraven uppfylls, innebär UKCA-märkningen detsamma i England, Wales och Skottland. En produkt som ska marknadsföras både i Storbritannien och inom EU behöver uppfylla kraven för båda marknaderna. De flesta produkter som tidigare omfattades av CE-märkning i Storbritannien är nu aktuella för UKCAmärkning där UKCA står för UK Conformity Assessed. Det gäller bland annat maskiner, hissar, mätinstrument och radioutrustning. För vissa produktslag som fordon, fyrverkerier och kemikalier gäller speciella regler medan produktslag som medicintekniska produkter inte behöver uppfylla de nya brittiska reglerna förrän juni 2023.

D E T F I N N S B R I T T I S K A L AG A R att hänvisa till motsvarande bland annat EMC-direktivet och lågspänningsdirektivet. Innan Brexit såg britterna till att alla europeiska produktsäkerhetslagar också fanns i den egna lagstiftningen. Genom att kunna hänvisa till brittiska lagar blir landet inte ensidigt beroende av direktiv och förordningar som stiftas av EU. Om de tekniska kraven är desamma inom Storbritannien och EU innebär UKCA-märkningen bara en extra administrativ arbetsuppgift. Tillverkaren behöver deklarera överensstämmelse med kraven två gånger. Det europeiska dokumentet ”Deklaration om överensstämmelse” (Declaration of Conformity) kompletteras med den brittiska ”UK Declaration of Conformity”. I de fall reglerna inte skiljer sig kan samma tekniska konstruktion betraktas lika säker av båda marknaderna.

En produkt som berörs av de europeiska produktsäkerhetsdirektiven får inte sättas på den europeiska marknaden utan CE-märkning. Inte heller får en produkt sättas på den brittiska marknaden utan UKCA-märkning. Förmodligen kommer vi i framtiden att se många produkter där tillverkaren deklarerar att både de brittiska kraven och EU-kraven uppfylls. Produkten märks i så fall med både CE-märket och UKCA-märket. I början av 2021 är direktiv och standarder lika i Storbritannien och EU-länderna. Men man kan befara en utveckling där de tekniska kraven kommer att skilja sig åt. När EU i framtiden ändrar ett direktiv eller en förordning är det inte alls säkert att Storbritannien inför samma bestämmelser och det är oklart hur EU ställer sig till lagar och förordningar som växer fram i Storbritannien. Standarderna i början av 2021 är i stort sett lika. Internationella standarder har accepterats som nationella standarder av de europeiska länderna. Samma standard finns ofta både som svensk standard (exempelvis SS EN ISO 13849-1 för maskinstyrningar) och som brittisk standard (BS EN ISO 13849-1). Avtalet mellan EU och Storbritannien innebär att brittiska regler även i fortsättningen ska baseras på standarder från bl.a. ISO, IEC och ITU. Det ligger i både EU:s och Storbritanniens intresse att regler och standarder även fortsatt är så lika som möjligt. Det kommer att underlätta handeln mellan de båda marknaderna. E N S V E N S K T I L LV E R K A R E som skickar produkter till Storbritannien kommer att bli exportör. Många av de som tar emot produkterna blir importörer i Storbritannien, i stället för att som tidigare varit distributör inom EU. Den svenska tillverkaren behöver först och främst förvissa sig om vilka lagar och förordningar som gäller på andra sidan Nordsjön. När tillverkaren skriver sin ”UK Declaration of

Conformity” ska försäkran hänvisa till brittiska lagar. I de fall tillverkaren är van att göra CEmärkning stödd på harmoniserade europeiska standarder, ska tillverkaren i stället referera till brittiska ”designated standards”. PÅ L I K N A N D E S ÄT T som teknisk tillverkningsdokumentation ska bevaras för att myndigheterna ska kunna granska argumenten för CE-märket, ska det finnas teknisk dokumentation bevarad som stöd för UKCA-märkningen. Riskanalyser, kritiska beräkningar, provningsrapporter med mera är tillverkarens argument varför produkten är tillräckligt säker. I allt väsentligt är det samma dokumentation som ska bevaras även om referenser nu också behövs till brittiska regler och standarder. Dokumentationen behöver inte finnas i Storbritannien utan kan mycket väl sammanställas i Sverige. Bruksanvisningen ska finnas på landets språk. All information som behövs för säkert dagligt bruk ska finnas enkelt tillgänglig för operatören. Det innebär att en svensk produkt måste ha bruksanvisning på engelska för att kunna säljas i Storbritannien. Detta är ingen skillnad mot vad som gällde för CEmärkning. En tillverkare från ett EU-land måste ha en auktoriserad representant i Storbritannien. Britterna godkänner inte auktoriserade representanter och auktoriserade personer i EU. Märkningen måste förstås också komma på plats. Under en övergångsperiod är det tillåtet att sätta UKCA-märket på medföljande dokument, men snart måste märket finnas på produkten. Inom EU finns anmälda organ (Notified Bodies) som kan göra EG-typgodkännanden av vissa produkter. De anmälda organ som förut fanns i Storbritannien har förlorat sin status och de brittiska tillverkare som exporterar till EU har flyttat sina certifikat och

UKCA-tidplanen för majoriteten av produkter Före 1 januari 2021:

1 januari – 31 december 2021:

Från 1 januari 2022:

Produkt satt på marknaden med CE-märke kan fortsätta användas.

Övergångsperiod då UKCA-krav inte är tvingande. CE-märkning kan användas i de flesta fall i Storbritannien. CE-märket accepteras.

UKCA-märkning krävs för de flesta produktslag. CE-märkning erkänns inte längre i England, Wales och Skottland.

24

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER samarbeten till anmälda organ i EU:s medlemsstater. Om ett svenskt företag utfärdat sin deklaration om överensstämmelse efter EG-typgodkännande hos ett brittiskt anmält organ har man redan idag problem med CE-märkningen. Eftersom inga anmälda organ för EUmarknaden längre kan finnas i Storbritannien, har alla tillverkare förhoppningsvis redan flyttat sina EG-typgodkännanden till anmälda ­organ i Sverige eller andra EU-länder. I Storbritannien finns nu i stället ”Approved Bodies” vilka kan göra tredjepartskontroller för UKCA-märkning och utfärda ”UKCA Type Examination Certificate”. Lyckligtvis gäller kravet på typgodkännande få produkter. För majoriteten kan tillverkaren eller dennes representant i Storbritannien på eget ansvar utfärda ”UK Declaration of Conformity”. Ä R D Å D E P R O V N I N G A R som gjorts hos olika laboratorier runt om i Storbritannien och övriga Europa värdelösa när tillverkaren ska ge sig in på den brittiska marknaden? Förmodligen kan resultaten för olika tekniska utvärderingar fortsatt vara giltiga. Det viktiga är att laboratoriet som gjort utvärderingen kunnat skriva en ackrediterad provningsrapport. Inom Europa finns samarbetsorganisationen EA (European Accreditation). Genom EA samarbetar svenska Swedac och brittiska Ukas med ackrediteringsorgan i andra

europeiska länder. Ukas är fortsatt medlem av EA vilket bör innebära att svenska och brittiska ackrediterade provningsrapporter fortfarande är accepterade i båda länderna. En ackrediterad svensk provningsrapport på exempelvis EMC bör accepteras som underlag när en produkt ska UKCA-märkas i Storbritannien. På motsvarande sätt bör alltså en ackrediterad provningsrapport från ett brittiskt laboratorium inte ifrågasättas i Sverige. För den som arbetar med den brittiska marknaden blir det viktigt att följa utvecklingen hur reglerna kommer att tillämpas. För Nordirland gäller specialregler eftersom man inte vill ha någon skarp gräns mellan Nordirland och resten av ön. Republiken ­Irland är medlem i EU och arbetar precis som förut med CE-märkning. Det finns områden där reglerna kan variera, som för medicinteknisk utrustning och järnvägskomponenter. Tillverkaren i Storbritannien och importören i Sverige måste behärska bestämmelserna. För de flesta vanliga produkter som maskiner gäller de generella reglerna för UKCA-märkning. En svensk importör ska se upp med administrationen kring att importera från Storbritannien till EU. Den som tar in en produkt från ett land utanför EU ska se till att produkten överensstämmer med de europeiska direktiven för produktsäkerhet. I värsta fall kan det innebära att importören står med ansva-

ret för en produkt som importören inte vet hur väl den uppfyller de europeiska kraven. När ett svenskt företag importerar produkter från Storbritannien ska man vara klar över om tillverkaren, tillverkarens representant eller köparen ansvarar för produktsäkerhet och CE-märkningen inom EU. De nya reglerna gäller från 1 januari 2021, men tiden fram till 31 december 2021 räknas som övergångsperiod under vilken CEmärket accepteras. Från och med 1 januari 2022 måste produkterna som omfattas av regelverket vara UKCA-märkta i England, Skottland och Wales. Det kan dock vara ett gott råd till svensk industri att snarast ta itu med den nya märkningen för den brittiska marknaden. Speciellt om man behöver gå via en Approved Body där långa ledtider kan befaras under hösten 2021.  n ATT LÄSA VIDARE: Kommerskollegium: https://www.kommerskollegium.se/importera--exportera/ efter-brexit/fragelista-infor-1-januari-2021/ ukca-markning/ SWEDAC: https://www.swedac.se/uppdaterad-information-angaende-brexit/ Läkemedelsverket: Brexits påverkan på medicintekniska produkter | Läkemedelsverket / Swedish Medical Products Agency (lakemedelsverket.se)

Vi tar hand om hela din materiallista

Det senaste och bredaste utbudet av elektronikkomponenter i lager ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

25


TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER

PE R

R TA T

EX

Forth Road Bridge i Skottland, och den nya övergången Queensferry Crossing under uppbyggnad.

IKEL

B

London Bridge faller

– skördande sensorer vaktar

arnvisans ”London Bridge is Falling Down” har aldrig besannats. Men flera broar i Europa riskerar faktiskt detta öde. Närmare bestämt är risken att de vittrar sönder. Brokatastrofen i Genua i augusti 2018 gav en tragisk demonstration. 43 personer omkom och hundratals förlorade sina hem när ett segment i en kilometerlång vägbro kollapsade. Morandibron var en av ett stort antal broar som byggdes på 60-talet i Europa för att möta en kraftig ökning av antalet personbilar. Det var en kabelhållen konstruktion med kablarna inkapslade i förspänd betong. Det ansågs vara en i praktiken underhållsfri konstruktion. En nackdel var att inspektion av kablarna är mycket svårare än i modernare konstruktioner vilket betyder att korrosion av kablarna kan förbli oupptäckt, potentiellt ända till ett sammanbrott. För att göra problemet ännu värre är många av broarna som konstruerades och byggdes på 60-talet idag i slutet av sin förväntade livstid. Morandibrons kollaps chockade hela Europa, inte bara Italien. Enligt en studie är upp till 300 broar som byggdes vid samma tid i riskzonen för strukturell kollaps. En fransk utredning konstaterade att över 30 procent av de 12 000 broar som ingår i det franska vägnätet är i akut behov av reparationer. I Tyskland släpptes en rapport 2017 som sade att 12,4 procent av vägbroarna i Tyskland var i dåligt skick. Tunga lastbilar är för närvarande bannlysta från ett antal broar, som

26

Lever­kusenbron över Rhen norr om Köln, på grund av problem med den åldrande brons struktur. Detta skapar omfattande trängsel i området viket kostar pengar och orsakar leveransproblem för bilfabriker i närheten. Forth Road Bridge i Skottland öppnade 1964 som en av världens längsta hängbroar, med en förväntad livslängd på över 100 år. Den måste nu kompletteras med en andra övergång till en kostnad av 1,35 miljarder pund. Bron skulle enligt planen bära 30 000 fordon per dag i varje riktning, men antalet överträddes rutinmässigt. År 2006 var trafiken den dubbla under hälften av årets dagar. Efter oro över problem med strukturintegritet hos liknande broar i USA, fann man att korrosion inuti huvudupphängningskabeln hade orsakat att flera av kabelsträngarna gått av och att kabeln tappat en betydande del av sin bärkraft. F R ÅG A N Ä R H U R V I ska kunna undvika fler tragedier som Morandi och om vi kan sänka de enorma kostnaderna för att ersätta och uppdatera broinfrastrukturen. Regeringar över Europa och hela världen förbereder sig för att i stor utsträckning börja monitorera sina brostrukturer. Inom EU pågår forskningsprojekt som tittar på hur teknik och elektroniska övervakningssystem kan adressera problemet. Flera installationer finns redan på plats. Det konstrueras och testas idag flera olika system för monitorering. De utnyttjar ett urval av ny och befintlig sensorteknik för att

Av Graeme Clark, Renesas I 20 år har Graeme Clark jobbat med ­effektsnåla mikro­styrenheter i olika roller på Renesas Electronics Europe och tidigare Hitachi Electronics. Just nu ansvarar han för introduktionen av de nya SOTB-baserade styrkretsarna på den europeiska marknaden. avgöra om det föreligger akut risk för strukturellt haveri. Vanligast är töjningsmätare men man utnyttjar även fiberoptisk interferometri, akustisk övervakning, lutningsmätare och temperatur- och PH-mätare. Ett typiskt skarpt system skulle inkludera flera olika sensortyper fördelade över strukturen och trådlöst uppkopplade till en central. Strukturövervakningssystem behöver nästan per definition typiskt installeras djupt inuti i bron och blir ofta oåtkomliga. Därmed blir underhåll svårt eller omöjligt utan betydande kostnader och störningar. Att samla data och mata ström via kabel är problematiskt eftersom den med tiden kan exponeras och skadas. Lågeffektradio kan vara en enkel lösning för att överföra mätdata, men batteridrift är inte alltid lämpligt, eftersom det ofta är svårt att komma åt att byta eller ladda batterierna. Problemet kräver en lösning eftersom vi behöver dessa sensorer för underhållsfri strukturövervakning över en betydande del av konstruktionens livslängd.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER En typisk systemkonstruktion visas i figur 1. Den visar en sensor som drivs av en liten solcell. Till och med en cell så liten som 25 cm2 kan generera tillräckligt med ström för att systemet ska kunna läsa av sensorn med några minuters mellanrum och skicka mätningen trådlöst till ett centralt övervakningssystem.

inte ner En lösning – kanske den ideala – är energi­ skörning från sol eller vibrationer. Antingen för att direkt driva enheterna eller för att hålla sekundära batterier laddade utan extern strömkälla. Övervakning av strukturers tillstånd med hjälp av energiskördande teknik används redan i Japan, som har liknande problem med åldrande infrastruktur som vi har i Europa. I Japan finns över 500 000 broar i nuvarande vägnät, många av dem i slutet av sin kalkylerade livslängd. Dagens övervakningssystem är vanligen batteridrivna och brottas med problem med batteribyten och laddning, särskilt när de är placerade på svåråtkomliga platser. Några av nästa generations struktursensorer i Japan kommer att hålla ett sekundärbatteri laddat med hjälp av solenergi. I Europa är det sannolikt att olika energikällor kommer att användas. Det kommer att bestämmas efter hur sensorn är placerad i byggnaden. Bland alternativen finns vibrationsskördare och solceller.

I F Ö L J A N D E D E S I G N E X E M P E L har vi valt att använda en styrkrets från Renesas RE01-familj. De har en unik kombination av hög CPUprestanda, låg arbetsspänning och låg strömförbrukning – ner till 10 µA/MHz i aktivt läge och ner till 100 nA i standby. Dessutom har RE01-chipet en anna unik funktion: det kan använda skördad energi för egen drift och detta från ett brett spektrum av energikällor. Den kan starta på strömmar så låga som 5 µA vilket förenklar jämfört med traditionella mikrostyrkretsar som vanligen kräver en initial startström på några milliampere, vilket små energiskördare svårligen kan uppnå. Den kan också styra laddningen av ett externt sekundärbatteri som lagrar energi nog för att vid behov driva både MCU och externa enheter. Energiskördarens regulator ger ström till sensor och radio endast när de är aktiva, vilket spar energi. Många typer av radio kan användas, från LoRa till GSM eller NB-IoT-modem, alla med olika effektbehov. Alla kan drivas av samma lilla solcell, men överföringsfrekvensen får varieras beroende på vilken effekt som krävs. Ett typiskt system som använder LoRa kan sända mätningar med några minuters mellanrum. En jämförelsevis effekthungrig NBIoT-lösning innebär sannolikt att data bara kan delas några gånger i timmen. Å andra sidan är några gånger per timme normalt mer än tillräckligt för de flesta typer av sensorer vi behöver i ett strukturövervakningssystem, eftersom parametrarna vi mäter normalt inte ändras så snabbt. Renesas har utvärderat en rad radioteknologier som kan användas i sensorsystem och tittat på typiska energikrav för sensor och radio. Varje radio har sina egna funktioner och egenskaper som kräver olika mycket energi och resulterar i olika datafrekvens och räckvidd. Figur 2 visar en jämförelse av vad som kan gälla inom en given energibudget. Den illustrerar den förväntade driftcykeln för ett system som arbetar med en energibudget på cirka 50 µA, vilket är typiskt för en 25 cm2

solcell som arbetar i en miljö med ett flöde på 200 Lux (som under en mycket regnig dag) eller en av senaste generationens termiska elektriska generatorer (TEG) som arbetar mot en temperaturskillnad på cirka 2–3 °C. Som framgår tydligt av diagrammet borde vi på vår energibudget ha tillräckligt med energi i systemet för att kunna starta upp ett antal sensorer, göra en mätning och skicka ett LoRa-meddelande ungefär var 90:e sekund. För ett NB-IoT-modem gäller istället ungefär var sjunde eller åttonde minut. Detta är å andra sidan mer än tillräckligt för de flesta tillämpningar som mäter enklare parametrar som temperatur och luftfuktighet, eftersom de inte förändras så snabbt i den aktuella miljön. Diagrammet visar också att vi utan problem skulle kunna arbeta med en ännu längre cykeltid med goda säkerhetsmarginaler, eller använda någon annan mer strömslukande radioteknik. F Ö R V I S S A T I L L Ä M P N I N G A R , till exempel när akustikmonitorer används för att ”höra” när kabeltrådar på Forth Road Bridge går av, måste tillämpningen vara kontinuerligt aktiv eftersom händelserna vi lyssnar efter är slumpmässiga. Även i detta fall erbjuder den nya Renesas RE-familjen en fördel genom att den när det krävs kan arbeta i högt tempo i spänningar så låga som 1,62 volt och med mycket låg strömförbrukning. Detta gör dem idealiska för always-on-tillämpningar – när koden alltid snurrar. I dessa fall kan det dock krävas en kraftfullare energiskördningskälla, kanske en större solcell, för att hålla kretsen i drift och batteriet laddat. Även om London Bridge kanske inte faller ner idag kan vi se att energiskördning har en viktig roll att spela i flera länder för övervakning av infrastrukturens hälsotillstånd. Den gör det möjligt att leverera kraft till sensorer placerade djupt inne i strukturen och därmed ge dem en betydligt längre drifttid. Detta sänker kostnader för att byta ut sensorer och minskar trafikstörningar vid arbeten med att komma åt dem. När vi övervakar tusentals europeiska broars hälsa förlänger vi deras effektiva livslängd på ett riskfritt sätt och kan vid behov vidta korrigerande åtgärder för att rädda deras struktur. Kanske viktigast av allt kommer det att hjälpa oss att undvika ytterligare tragedier som den som utspelade sig i Genua 2018. n

Figur 1. Typisk systemdesign, förenklad. Figur 2. Beräkning av energibudget baserat på liten solcell eller TEG.



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

27


TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER

EX

R TA T

Minne för IoT och inbyggt

PE R

IKEL

Energisnålt med enkelt gränssnitt

Av Chen Grace Wang, Rutronik och Wesley Kwong, AP Memory Chen Grace Wang är produktansvarig på Rutronik. Hon har en magisterexamen i internationella ­affärer från University of International Business and Economics i Peking, Kina, samt en magister­examen i ledarskap från Karlshochschule i tyska Karlsruhe. Wesley Kwong har numera lämnat jobbet som affärsutvecklingschef på AP Memory, och arbetar nu på ett bolag som tillverkar utrustning för chiptillverkning. Wesley Kwong har 13 år som ingenjör på Intel i bagaget. Nokia och Mentor är andra tidigare arbetsgivare.

I

nternet of Things (IoT) och andra inbyggnadstillämpningar kräver allt mer RAM, med allt högre bandbredd, som drar allt mindre effekt i ett allt mindre format. Samtidigt ska effektförlusten vara låg och priset på komponenten ska ligga kvar eller gärna sjunka. Som utvecklare kan man fråga sig hur en minnesmodul ska se ut för att uppfylla så-

dana krav! Särskilt aktuella är tillämpningar inom artificiell intelligens och maskininlärning. Statiskt RAM – SRAM – är fortfarande minnet med högst hastighet och lägst latens. Det är den minnestyp som sitter närmast processorn, men det har sina nackdelar. Konventionell 6T-SRAM-topologi (sex transistorer) har inte krympt i samma takt

Är du medlem i

som processnoderna. Effektförlusten hos inbyggda SRAM ökar dessutom i takt med att processorn drar mer ström. Begränsningarna i minnets strömförbrukning, och det växande behovet av minne i IoT-tillämpningar, gör det svårt att möta kraven på inbyggda SRAM. Fristående SRAM-moduler består å sin sida av ett stort antal transistorer, vilket ökar

?

SER, Sveriges Elektro- och Data- och IT-ingenjörer, är intresseförening för yrkesverksamma. SER arrangerar föredrag, studiebesök och seminarier, bygger kontaktnät mellan medlemmar och intressanta företag. I medlemskapet ingår Elektroniktidningen samt medlemstidningen Elteknik. • Energiseminarium på RISE i Mölndal, den 20 augusti 2020. • SER 2020 samarbetar med SWEDSOFT, en förening för företag och organisationer verksamma inom programvaruutveckling. • SER 2020 är medlem i EUREL, Convention of National Associations of Electrical Engineers of Europe. Läs mer på www.ser.se eller mejla oss på ser@ser.se

28

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


TEMA: DIGITALISERING OCH SMARTA STÄDER

Figur 2. Typiskt processorbaserat system med konventionella minnesmoduler.

Figur 1. IoT-RAM uppfyller kraven som inbyggda tillämpningar ställer på allt mer minne, lägre effektförbrukning och lågt pris.

minnespriset. Det är i det närmaste omöjligt att möta kravet på en begränsad formfaktor med en sådan modul. DRAM-moduler – dynamiskt RAM – har stora kostnadsfördelar jämfört med SRAM. Med bara en transistor och en kondensator ger de jämförbar prestanda, men har betydligt kompaktare konstruktion. DRAMmoduler kan vara en acceptabel lösning i til�lämpningar som alltid – i alla fall nästan alltid – har strömförsörjning. Samtidigt lägger de beslag på de många ben och deras uppdateringskrav den ständigt ökande komplexiteten i routingen gör dem komplicerade att integrera. Ä L D R E S YN K R O N A DRAM-moduler (SDRAM) med låg densitet är konstruerade för äldre processnoder och deras större storlek gör dem närmast direkt olämpliga att använda i kompakta, energieffektiva system. Vår slutsats är att det behövs ett minnes­ alternativ som erbjuder hög prestanda till låg kostnad och låg strömförbrukning, samtidigt som minnet kan möta de allt tuffare krav som IoT-användare ställer. IoT-RAM baseras på samma arkitektur som pseudo-SRAM (PSRAM). Det har DRAMceller med en transistor och en kondensator, men beter sig som ett SRAM med konventionella, relativt enkla gränssnitt. Därmed har det DRAM:ets fördelar – liten yta, en kostnad

på runt en tiondel av ett SRAM och en täthet som är tio gånger högre än statiskt RAM. På samma gång har det SRAM:ets fördelar, såsom hög hastighet, låg latens och enkel styrning. Det erbjuder också gränssnitt som många processorer och FPGA:er använder, som flash-SPI som bara lägger beslag på ett litet antal ben. IoT-RAM från AP Memory är billiga och kompatibla med SPI-gränssnitt som Quad-SPI (QSPI) och Octal-SPI (OSPI), som används av de flesta processorer, systemkretsar och FPGA:er. SiP-versioner (system-in-package) av IoTRAM är lämpliga att använda i alla situationer där systemkretsarna kräver mer minne än vad som är möjligt med ett internt SRAM. Vissa SiP-varianter, särskilt de med så kal�lade known-good-dies (KGD), ger alla ovan nämnda fördelar. IoT-minnets låga latens tillåter att de vaknar mycket snabbt ur effektsnåla tillstånd. De vaknar direkt från standby och aktiveras snabbt. De har mycket låg strömförbrukning, vanligen mellan 0,15 och 0,5 µA/Mbit beroende på minnestätheten. Som synes i figur 2 upptas alltfler utrymmen i en processor av RAM. Om DRAM används här ökar systemets effektförbrukning, likaså krävs att refresh-styrning integreras. IoT-RAM kräver ingen styrenhet eftersom DRAM-cellernas refresh-logik h ­ anteras

internt. Det betyder att komplexiteten i gränssnitten minskar liksom den kostnad för validering som annars tillkommer. Äldre processorbaserade system som fortfarande använder SDRAM kan dra nytta av IoT-minnets lägre effektförbrukning och förenklade gränssnitt. VA D G Ä L L E R T I L L Ä M P N I N G A R som använder så kallad frame-buffring är det uppenbart att externt RAM bäddar för en optimal upplevelse för användaren. Systemet behöver inte accessa långsamt icke-flyktigt minne för läsning och skrivning lika ofta, vilket höjer systemprestanda i sin helhet. Detta visas av prestandamåttet Coremark – användaren vinner på lägre latens, mer flyt i videouppspelningen och mer pålitlig inspelning. IoT-RAM från AP Memory fungerar redan sömlöst med många processorer, systemkretsar och FPGA:er i inbyggda enheter där höga prestanda till låg kostnad är ett krav. Därför har AP Memory också partnerskap med ett växande antal MCU-, SoC- och FPGA-leverantörer. IoT-RAM erbjuder förenklade signalprotokoll (QSPI, OPI, ADMUX) och förenklade kapslingsalternativ (KGD, WLCSP, SOP, USON, BGA) till flyktigt minne i IoT- och edge-lösningar. Rutronik erbjuder ett stort urval av både IoT-RAM och PSRAM med olika minnestäthet och bandbredd från AP Memory.  n

Fjäderklämlister för kretskortsmontage

Utrymmessnåla don för överföring av signaler, data och nätspänning till kretskortet. Kontakterna finns både för fast anslutning på kortet, och i pluggbart utförande. Kan levereras i en mängd olika rastermått och poltal. Kabelanslutning med fjäderklämmor, traditionell skruvanslutning eller via IDC-anslutning. Kontakta oss gärna för mer info.

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

182x66_metz_2018.indd 1



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

2018-01-26 14:34:16

29


NYA PRODUKTER

Raspberry Pi släpper en styrkrets n ASSISTENT En styrkrets från Raspberry Pi? Jo, stiftelsen bakom det populära Linuxkortet Raspberry Pi tycker att Pi behöver en liten styrkrets som assistent med analoga ingångar, minimal strömförbrukning och annat smått och gott.

Men är inte styrkort Arduinos nisch? Lugn – Arduino är med på båten och är faktiskt ett av de företag som direkt släpper ett eget kort med RP2040, som kretsen heter. Låt oss först slå fast att Raspberrystiftelsen inte gör samma sak som Apple. RP2040 ersätter inte den kretsfamilj från Broadcom som Raspberry använder idag, utan har en helt annan funktion. Det är en egenutvecklad krets, men inte en Cortex A-processor som kör Linux utan en styrkrets som kör Cortex M0+. Hur framtiden ser ut får vi väl se. Men det finns inget budskap idag om att Raspberry tänker ersätta Broadcom som processorleverantör till sina Linuxkort. I många konstruktioner använder du en strömsnål styrkrets

med analoga ingångar som fyller någon enkel funktion, kanske sensor eller gränssnitt, vid sidan av ditt generella Linuxkort. Och nu har världen fått en ny styrkretstillverkare, Raspberrystiftelsen, vid sidan av ­etablerade spelare som NXP, Renesas, Microchip och andra. Utöver Raspberry självt är det fyra bolag som släpper egna kort eller moduler direkt vid lanseringen: Adafruit, Arduino, Pimoroni och SparkFun. Inklusive Raspberrys eget kort släpper de sammanlagt nio produkter. En del är egna RP2040kort och andra är kompletterande moduler eller kort. T I L LG Ä N G L I G H E T S D AT U M E N

varierar. Raspberrys eget kort Pi Pico kan du beställa redan idag från bland annat Farnell. Det finns även inplastad i omslaget på magasinet Hackerspace. RP2040 är en dubbelkärna på upp till 133 MHz på en Arm Cortex M0+ med 264 kbyte RAM och stöd för upp till 16 Mbyte externt flash. Här finns inbyggda kodbibliotek för både heltals- och flyttalsaritmetik. Kretsen har en fyrkanalig AD-

omvandlare, inbyggd temp­ sensor och stöder USB 1.1 Host och Device. Raspberrys eget kort, Pi Pico, har 2 Mbyte QSPI Flash. Det mäter 21 × 51 mm och har tandade anslutningar för lödning på ett moderkort. Pico har 26 GPIO-anslutningar varav tre är analoga ingångar. Här finns åtta tillståndsmaskiner med PIO-gränssnitt (Programmable I/O). Kortmatningen ska vara mellan 1,8–5,5 V och arbetstemperaturen –20 – +85 °C. Programmering under utvecklingen sker genom att du pluggar Pico i datorns USBanslutning och droppar kod på dess skivsymbol. Du kodar i Micropython eller C. Det finns utbildningsmaterial online och i pamflett. Partnern Adafruit har stoppat in RP2040 i sina kortfamiljer Feather och ItsyBitsy. De har dubbelt så mycket flash som Pico, 4 Mbyte. Adafruit rekommenderar CircuitPython för kodning. Arduino använder RP2040 i sitt trådlösa Nano-kort Arduino Nano RP2040 Connect med Wifi, Bluetooth, kryptochip och

Mems-sensor med nio axlar och mikrofon. Pimorina släpper en utbildningssats kallad Pico Explorer. Här finns skärm, ­motordrivare och annat – men inget eget RP2040-kort, utan här pluggar du in Raspberry Pi Pico i ett breadboard. P I M O R O N I S L Ä P P E R dessutom en liten gamingplattform i storlek som en USB-nyckel. Elektronik­ tidningen hittar inga detaljer men den ser ut att ha en liten skärm. Kanske är också denna bara ett ”skal” på Raspberrys RP2040-kort? SparkFun släpper tre kort. Thing Plus RP2040 använder formatet Feather med 16 Mbyte Flash, plus SD-kortplats om du vill ha ännu mer. Här finns även laddbar batteriplats, adresserbar LED, JTAG och Qwicc-anslutning. SparkFun MicroMod RP2040 har M.2-anslutning som passar in den i Sparkfuns modulära format MicroMod. SparkFun Pro Micro blir ett nytt USB-C-kort i Sparkfuns Pro Micro-familj. JAN TÅNGRING

jan@etn.se

Binders nya kombinerar kraft och signaler n KABLAGE Sensorer, ställdon och kamera­ system är några tänkbara tillämpningar för Binders nya M12-familj som kombinerar kraftmatning och signaler i ett och samma kablage.

När det är ont om utrymme kan det underlätta konstruktionsarbetet att köra både kraftmatning och signaler i samma kablage. Nykomlingen från tyska Binder passar även i utomhusmiljöer

30

i och med att kontaktdonen på kablaget är ingjutna och uppfyller IP67. Temperaturområdet är –25 °C till +85 °C. D E N F Ö R S TA V E R S I O N E N har nio guldpläterade kontakter varav två är avsedda för ström upp till 12 A vid 63 V. Vidare finns sju signalkontakter för maximalt 0,5 A vid 12,5 V. Kraftledarna är ingjutna i poly­uretan och har ett tvärsnitt på 0,75 mm2 (AWG 18). Ledar­

na för signalerna är 0,14 mm2 (AWG 26). Det nya kablaget kommer som standard i längder om 2 m och 5 m men på beställning går det att få valfri längd. Till kablaget hör kontaktdon för montering på mönsterkort. Ledarna för kraften är hålmonterade och selektivlöds medan signalledarna är ytmonterade och löds i en vanlig omsmältningsprocess. PER HENRICSSON

per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


NYA PRODUKTER

Fyra dussin 32-bitare Driver sensorn med vibration n ENERGISKÖRDARE Göteborgsföretaget Revibe Energy – som strömförsörjer trådlösa sensorsystem med energi från vibrationer – släpper inom kort en ny serie utvecklingspaket. De kommer i tre storlekar och täcker lite olika frekvensområden från 10 Hz upp till 100 Hz.

Revibe Energy utvecklar produkter som omvandlar rörelseenergi till elektricitet, så kallad energy harvesting. Under årets första kvartal lovar företaget nya utvecklingspaket för alla som vill använda vibrations­ energi till sitt sensorsystem. Företaget använder elektromagnetisk induktion för att fånga upp vibrationer. Enheterna som är på intåg kan mäta skördad energi och temperatur med inbyggda sensorer. Likaså skickar de data via Bluetooth LE till en smartmobil-app. Tre utvecklingspaket utlovas. Det största är 100 × 25 × 53 mm, det väger 170 gram och kan ställas in på en skördefrekvens mellan 10 Hz och 30 Hz.

Mellanstorleken är 53 × 43 × 50 mm, väger 140 gram och har en skördefrekvens som kan fixeras mellan 35 Hz och 100 Hz. Den minsta är 37 × 28,5 × 27,5 mm och har samma skördefrekvensintervall som den mellersta. D E O L I K A S TO R L E K A R N A kan leverera 0,5–150 mW, 0,5–200 mW och 0,5–150 mW, angivet från den största till den minsta. De två större monteras med skruvar, medan den minsta kan monteras direkt på kretskortet. Alla tre kostar 395 euro styck. Kärnan i Revibes produkt är en magnet, en spole och rörliga delar. Här ingår även en del elektronik och någon form av superkondensator, kondensator eller batteri som lagrar energin och vid behov levererar till en sensor. Det verkligt speciella är ett patent med ursprung i Saab – en mekanisk konstruktion i form av ett fjädersystem. Den lägger grunden för en extremt hållbar, men ändå kompakt lösning.

n STYRKRETSAR Styrkretsfamiljen RA2 från Renesas får 48 nya 32-bitarsmedlemmar i en grupp kallad RA2E1. De är små, billiga och går att beställa nu.

RA2E1 är en del av RA2 som i sin tur är en del av RA-storfamiljen. Alla är de kompatibla i mjukvara och verktyg. Det finns ett grafiskt utvecklingsverktyg som bland annat inkluderar ett mjukvarubibliotek kallat FSP (Flexible Software Package) som hjälper dig att flytta dina tillämpningar mellan olika Renesakretsar, inklusive 8- och 16-bitare. Cpu:n i RA2E1-kretsarna är en Arm Cortex M23 på 48 MHz. Aktiv drar den 100 µA/MHz. I software standby drar den 250 nA. Renesas har mätt upp den i det oberoende testet EEMBC ULPMark (ultra low power) och matad med 1,8 V fick den 321 poäng.

De olika varianterna använder olika kapslingar: LQFP, QFN, LGA, BGA eller WLCSP med mellan 25 och 64 anslutningar. Flashminnet är på upp till 128 kbyte och SRAM upp till 16 kbyte. Matningsspänningen är 1,6–5,5 V. I N T E R N T F I N N S en temperatursensor och en oscillator med en precision på en procent. Vad ­gäller IO stöds kapacitiv touch utan externa komponenter. Flashminnet kan skrivas och läsas upp till en miljon gånger. Det hanteras i bakgrunden utan att störa cpu:n. Det finns stöd i en kryptokärna för att säkra minnets data. Samma kryptokärna stöder krypteringsstandarden AES och har en TRNG (True Random Number Generator). Det finns mjukvarstöd från Renesas för självtest och -diagnos.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

ANNA WENNBERG anna@etn.se

Kraftfull Kalmarkonstruktion med mindre fotavtryck n POWER I Kalmar har kraftspecialisten Flex Power Modules ­utvecklat en serie digitala DC/DC-­ moduler i åttabrickformat som levererar effektnivåer som tidigare krävt kvartsbricksformat. Modulerna frigör utrymme på kretskortet till annat, menar företaget.

Från utvecklingsavdelningen i Kalmar kommer BMR492, en ­serie IBC:er i åttabrickformat som kontinuerligt levererar ­mellan 600 W och 800 W, men som också i korta perioder, mindre än en sekund, kan ge effekttoppar på 1 100 W. Den sistnämnda egenskapen – att leverera mycket hög effekt under korta p ­ erioder – krävs ofta av avancerade processorer i data-



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

centraler, som exempelvis Intels Ice Lake. Först ut i den nya serien är BMR4920302/861. Modulen levererar 12 V från en inspänning mellan 40–60 V med max ut­ effekt på 600 W. Den är hålmon-

terad och har ingångsisolationen 1 500 Vdc. Verkningsgraden är hela 96,7 procent vid inspänningen 48 V och halv last. Utgångs­ spänningen är som nämnts 12 V som standard men kan justeras

från 8 V till 13,2 V via PMBusgränssnittet. BMR492 kommer i standardiserat åttabrickformat, med måttet 58,4 × 22,7 × 12,7 mm. Anslutningarna följer standard DOSA. Modulen inkluderar en mängd skyddsfunktioner, såsom skydd mot för hög spänning, för hög temperatur, ­kortslutning, vilket bäddar för ett MTBF (mean time between failures) på 6,64 miljoner timmar. Enheterna är – likt alla moduler från Flex Power Modules – certifierad enligt IEC/EN/ UL62368-1. BMR4920302/861 kommer att finnas i volym från april i år. Därefter lovar företaget ytterligare minst två familjemedlemmar. ANNA WENNBERG anna@etn.se

31


NYA PRODUKTER

XP Power höjer effekten n POWER Kraftspecialisten XP Power ­introducerar en serie programmerbara DC-aggregat som levererar hela 1500 W. Därmed kompletterar företaget sin PLS-familj med fem enheter som klarar högre effekt än tidigare.

Nykomlingen, PLS1500, har höjden 1 U och passar i ett 19-tumsrack. Den levererar, som nämnts, 1500 W och ska enligt XP Power ses som ett komplement till PLS600-serien, som ger 600 W. De matas med växelspänningar från 90 V till 265 V. Serien består av fem enheter som levererar likspänningar från 0 V till 30 V, 50 V, 100 V, 200 V eller 400 V. Upp till fyra enheter kan parallellkopplas för att ge högre effekter, som mest 6 kW. Likaså kan två seriekopplas för högre spänningar, som mest 800 V. D I G I TA L A V R I D R E G L AG E på frontpanelen gör det enkelt att justera utspänning och ström. De är dessutom känsliga för hur snabbt de vrids och kan därmed användas för att finjustera till en noggrannhet på 0,1 procent vid långsam rörelse. Tack vare

32

inbyggda 12-bitars D/A- och A/D-omvandlarna kan de också mäta spänning och ström med samma grad av noggrannhet, vilket sparar både extra kostnad och utrymme för externa mät­ instrument. finns portar som gör att enheterna kan fjärrstyras via USB, Ethernet och analoga ingångar. USB- och Ethernetportarna är SCPI-kompatibla och stöder LabView, drivrutiner finns tillgängliga på National Instruments webbsida. PLS1500serien är även LXI-certifierad. Självklart har enheterna en mängd inbyggda skydd, exempelvis för alltför hög spänning, ström och effekt. De uppfyller säkerhetsnormerna IEC60950-1 och IEC62368-1, samt EMC-direktivet 89/336/EEC för klass A. PÅ B A K S I D A N

S E R I E N S I K TA R PÅ en plats i testoch mätriggar i tillämpningar som till exempel telekom, medtek, fordon och flyg. Enheterna finnas numera att köpa hos DigiKey, Farnell, Mouser, godkända regionala distributörer och direkt från XP Power, och kommer med tre års garanti.

Oscilloskop för testsystemet n TEST&MÄT DS8000-R är ett fyrkanaligt oscilloskop från kinesiska Rigol utan skärm, knappar och vred, det är framförallt tänkt för rackmonterade testsystem. Det går att synkronisera upp till 128 instrument vilket ger 512 kanaler.

DS8000-R baseras på samma egenutvecklade asic som föregångaren DSO8000 men ser mer ut som en liten pizzakartong än ett oscilloskop även om det finns fyra probingångar på framsidan liksom en utgång för vågformsgeneratorn. Instrumentet är bara 214 mm brett, 478 mm djupt och 43 mm högt. Det innebär att det har höj-

den 1U och upptar en halv plats i racket. Den som vill kan använda instrumentet på bänken men då behövs en dator för att styra det. Prestandamässigt ligger det i mittfältet med en samplingshastighet på 10 GS/s och en analog bandbredd på 350 MHz, 1 GHz eller 2 GHz. Minnet är på 500 MSa som standard för de fyra kanalerna att dela på. Jittret ligger som bäst på 200 ps rms och fördröjningarna på 150 ps. Siffrorna gäller för ett individuellt instrument men det går att koppla ihop upp till 128 stycken vilket skapar ett testsystem med 512 kanaler. 

PER HENRICSSON per@etn.se

ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


NYA PRODUKTER

Fjärde generationens datainsamlingskort n DATAINSAMLING En ny arkitektur i kombination med ny mjukvara gör att Teledyne SP Devices senaste datainsamlingskort ADQ32 passar i instrument för bland annat ögonundersökningar, masspektroskopi och distribuerad fibermätning.

Linköpingsföretagets metod för att förbättra prestanda hos tidsinterleavade AD-omvandlare har den här gången resulterat i ett tvåkanaligt kort med 12 bitars upplösning och en samplingshastighet på 2,5 GSa/s per kanal. E X T R A I N T R E S S A N T är att kortet har en hyggligt stor FPGA från Xilinx i form av Kintex Ultra­ scale KU040 som användarna har tillgång till. Det öppnar för olika typer av realtidsbearbetning av data men FPGA:an kan också användas för att reducera infångat data innan det skickas vidare via bakplanet. Där finns en PCI Express-buss som skyfflar i upp till 7 Gbyte/s.

Kortet kan dock generera mer data än bussen kan hantera. För den som hellre vill processa data i en grafikprocessor går det att sätta upp en så kallad ”peer-to-peer”-länk vilket innebär att kommunikationen mellan de två sker med minimal belastning på styrdatorns processor. A D Q 32 Ä R TÄ N K T att ta plats i olika typer av instrument. Det kan vara laserbaserade system för ögonundersökningar, så kallade SS-OCT, eller system för mas�spektrometri som avgör vilka substanser som ingår i ett ämne. Ett tredje exempel är distri­ buerad fibermätning för att upptäcka sprickor i oljeledningar

och liknande rör. Tekniken baseras på att man lägger ut en optisk fiber längs med det objekt man vill övervaka och sedan skickar ut ljuspulser och sedan tittar på karakteristiken på det ljus som reflekteras tillbaka. Med samma metod kan man bygga varningssystem för dammar som skulle kunna brista. – Gemensamt för alla tre ovanstående applikationer är att det dessutom är relativt höga ­volymer och detta gör det självklart intressant för oss, skriver Ulrik Lindblad på Teledyne SP Devices i ett email till Elektroniktidningen.  PER HENRICSSON

per@etn.se

Maxim garanterar laddningen n BATTERIHANTERING Maxim Integrated introducerar en datainsamlingskrets som stödjer säkerhetsnivån ASIL-D för ström, spänning, temperatur och kommunikation i ett batterihanteringssystem för fordon. Det är industrins första i sitt slag, hävdar företaget.

Kretsen, MAX17852, är konstruerad för att integreras i rena elfordon, elhybrider och andra elektriska transportmedel. Den gör att utvecklare av batterihanteringssystem (BMS) kan ta fram system som möter personsäker­ hetsstandarden ASIL-D för



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21

spänning, ström, temperatur och kommunikation. M AX I M H ÄV D A R att nykomlingen både är snabbare och mer noggrann än alla alternativ vid mätning av spänning, ström och temperatur. Det ligger också bakom påståendet att vara första i sitt slag att uppnå högsta säkerhet för alla huvudkomponenter i ett BMS-system. M AX 1 7 8 5 2 M ÄT E R cellspänningen med typiskt ± 0,45 mV vid rumstemperatur och med ett fel på som mest ± 2 mV mellan 5 °C och 40 °C. Det bäddar enligt Maxim för att biltillverkare kan

få ut mesta möjliga körsträcka ur sina batterier. Kretsen integrerar en strömavkänningsförstärkare på ± 300 mV, med upp till 256 gångers förstärkning och ett strömavkänningsfel på 0,3 procent. Det gör – enligt Maxim – att kretsen snabbare och noggrannare än andra kan levererar data för beräkning av energihantering, hälso- och laddningstillstånd. MAX17852 finns att köpa för 7,52 dollar styck vid köp om minst 1 000 enheter. Likaså finns ett utvärderingspaket MAX17852EVKIT# tillgängligt för 250 dollar. ANNA WENNBERG

Sensor mäter restström på distans n STRÖMSENSOR En noggrann ­strömsensor för så kallad residual ­current, den ström som kan finnas kvar när spänningen är avstängd, lanseras av danska Danisense. Sensorn baseras på fluxgate-teknik, är tänkt för industriella tillämpningar och följer IEC62020-1.

RCMH070IB+ kan mäta både DC- och AC-strömmar från 30mA till 2A (RMS) med frekvenser upp till 100 kHz. Gapet är 70 mm vilket innebär att den kan omfamna även grövre kablage. Tänkbara tillämpningar är övervakning av att isolationen i en apparat inte degraderar över tid och test med höga spänningar av isolationen men också för övervakning av verksamhets­kritisk utrustning i datacenter och på sjukhus. S E N S O R N F Ö L J E R standarden IEC62020-1 vilket innebär att den kan användas för fjärrmätning utan att man behöver kontrollera den på plats med särskilt täta intervall. Det finns en analog utgång på 4–20 mA vilket ­motsvarar det sanna RMS-värdet (TRMS) av den uppmätta strömmen vilket innebär att den exempelvis kan anslutas till ett industriellt styrsystem (PLC). Det finns också en reläutgång (NO/NC) som går att ställa in på ett fördefinierat strömvärde och därmed kan användas för att exempelvis utlösa ett larm eller stänga av en maskin. Sensorn behöver 24 V lik­ spänning och har inbyggda självtester.

PER HENRICSSON per@etn.se

anna@etn.se

33


NYA PRODUKTER

Linuxkort på Risc V för tusen kronor n INBYGGNADSKORT Ett inbyggnadskort på Linux och Risc V som är optimerat för video-AI kostar från 119 dollar och upp när det volymtillverkas i september. Det finns i prover i mars.

Reflektiv skärm på 31.5” n STORFORMAT Den drar två procent av en transmittiv skärm i samma storlek och syns bara bättre och bättre ju ljusare det är. Sharp är först med att leverera en så stor reflektiv skärm.

Upplösningen är 1920 × 1080 p. Busstationer, informations­ kiosker och varuapparater är några tillämpningsområden. – En reflektiv skärm i denna storlek öppnar upp helt nya möjligheter för både design och tillämpningsområden, säger Christiane Fleitz på Data Modul, som är svensk leverantör. Skärmen kan leveras med wifi, 5G och Bluetooth. Reflektiva skärmar fungerar genom att reflektera ljus och syns alltså bara bättre ju ljusare det är i omgivningen. ­Kontrasten är densamma i alla ljus. I ­skymning och mörker räcker det att aktivera en bakbelysning på fyra candela. Energisnålheten betyder att batteridrift fungerar bra, kanske laddad av en solcell. JAN TÅNGRING

jan@etn.se

Här döljer sig flera nyheter. Kortet i sig tillverkas av Beagleboard och Seeed Studio. Beagleboards tidigare kort bygger på TIkretsar på Arm Cortex A8 och A15. Med Beagle V, som det kommande kortet heter, växlar Beagleboard inte bara över till Risc V utan tar dessutom ett kliv upp till 64-bitar. Rollen för Seeed Studio – ja, det ska vara tre ”e” – är att hjälpa dig att ta fram specialanpassade kort. Kortets design är öppen källkod, så du kan göra anpassningen själv. Priset är den stora skräll som alla pratar om. 149 dollar för ett Linuxkort med åtta gigabyte DDR4. Det kan jämföras med 650 dollar för Linuxkortet Hifive Unmatched som tillverkas sedan sista kvartalet i fjol.

optimerar den för AI-video­ analys: en signalkärna, två ­neuronkärnor, en videokärna och en bildkärna. DSP-kärnan är Cadence Tensilica Vision P6. Den ena neuronnätsmotorn är på 2048 MAC-enheter. Den tillhör gratis­ familjen NVDLA från Nvidia och klockas i 800 MHz. I kretsen finns också en ospecificerad neuronnätsmotor på 1024 MACenheter klockad i 500 MHz. Pressmeddelandet etiketterar neuronkärnorna som ”3,5T” respektive ”1T” vilket gissningsvis betyder att de har prestanda på 3,5 respektive 1 teraops. Det låter ganska imponerande, men är ändå rimligt.

klarar dig med 4 gigabyte DDR4 sjunker priset till 119 dollar – en tusenlapp. För detta får du alltså en Linuxburk som du koppla till en bildskärm och köra grafiskt skrivbords-Linux på. Processorerna i Beagle V och Unmatched använder 64-­bitaren Sifive U74. Den Beagle V vi pratar om här har en dubbelkärna medan Unmatched har en fyrkärna. B E AG L E B O A R D H A R E T T KO R T med en U74-fyrkärna under utveckling. Om det blir ett syskon till Beagle V på samma AI-tema, eller något annat – det får vi se i sommar. Systemkretsen i Beagle V är nästa intressanta punkt. Den är kinesisk, från Starfive i Shenzen. Starfive refererar till den som Jinghong 7100. Kapseln säger VIC7100-U74x2. Elektronik­ tidningen hittar inga uppgifter om chiptillverkare och process. Jinghong 7100 innehåller inte bara U74-dubbelkärnan utan också en hel hoper kärnor som

V I D E O K R E T S E N kodar och av­ kodar H.264 och H.265 i 4K och 60 fps. Kortet kommer att ha Imagine-grafikkrets i september. Dubbelkärnan är en Sifive U74 på 1,5 GHz med 2 Mbyte L2cache. Den stöder Linux, den har alltså MMU, och FreeRTOS. Beagle V-kortet har 8 GB LPDDR4, en gigabit Ethernetport, 802.11n och Bluetooth 4.2. Här finns också fyra USB 3.0.portar, en HDMI-utgång och en 3,5 mm-audioutgång. Kortet använder Raspberry Pi:s 40 stifts-kontakt för GPIO, vilket är ett avsteg från Beagle­ boards tidigare kort. Prover av Beagle V kommer i mars. I april släpps en mindre volym och i september beräknas större volymer finnas tillgängliga.

J Ä M F Ö R E L S E N H A LTA R på flera punkter. Unmatched är ett kort som exempelvis skulle kunna vara stommen i en Chromebook. Beagle V är ett inbyggnadskort med kraftfullt stöd för AI-bildanalys. Men de använder samma cpu från Sifive. Sammanfattningsvis visar detta ändå att priset på ett användbart 8 gigabyte Linuxkort på Risc V sjunker till en fjärdedel inom loppet av ett år. Om du

JAN TÅNGRING jan@etn.se

DU HÅLLER ELEKTRONIKTIDNINGEN I HANDEN!

Ses vi igen? Skräddarsydd mekanik för elektronikprodukter.

Prenumerera gratis. Du får månads­magasinet!

NR 1 JANUARI 2021

ELEKTRONIK

TIDNINGEN

2020

NR 12 DECEM BER 2020

ELIDEKNTINROGNEIKN

TEMA: EM S, PRO DUKTI ON &

INTELLIGENT HANDTAG FÖRBÄTTRAR STAKNINGEN

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS

E:

Vinnare på långvarigt Leanarbet e

www.etn.se/pren

ATLAS

/18–19

PRE NUM

ERE RA KOS

TNA DSF RIT

COPCO

ABB: Nu koppla verktygen s upp via 5G &

/12–14

T! ETN .SE /PR

EN

201023_9

DT-SKAN FLOW NEUROS

HAN TAR IDÉ TILL FRAMGÅNG

/14–15

Mats Andersson har succéer från Ericsson, Huawei och Bluetest på sitt cv. Nu engagerar svenska satellitterminaler honom. /8–10

Open RAN:

VÄRLDSREKORD:

Öppnar upp gränssnitt i mobilnäten

Icomera ger tågresenärer snabbast wifi

/12–14

CIENCE:

Ström och terapi mot depressioner

TEMA: MOBIL- & DATAKOMMUNIKATION

BYG GSÄTT

genom Cool Sweden att lyfta Initi kompete ative vill stär nsen krin ka g term svensk industri iska utm aningar. /16–17

TECH TEMA: MED LTH & HEA

sensorer stoppa in det att Genom att n går i skidhandtagea och teknik. åkstyrk mäta både kommer från. Lösningen taget Skisens /12–13 Göteborgsföre

STON ERIDG

www.blomdahls.com

SVER IGES ENDA

ELEK TRON MAG ASIN IKFÖR PROF FS

SVERIG ES ENDA ELEKTRONIKMAGAS IN S FÖR PROFF

T

ELEKTRONIK

TIDN INGE N SNART SL ÅR VI I VÄ RMETAKET NR 11 NOVE MBER

PREN

-6-Mill_EL

NER:

Varje foton räknas

EKTID_S

E_Snipe.

indd 1 10/19/20

4:53 PM

/16–18

NADS FRIT UMER ERA KOST

REN T! ETN. SE/P

10/19/20 SE_Snipe.ind

ill_ELEKTID_

201023_9-6-M

4:53 PM

d 1

/16–17

PRENUMERERA KOSTNADSFRIT T! ETN.SE/PREN

34

201023_9-6-Mill_ELEKTID_SE_Snipe.indd 1

10/19/20 4:53 PM

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/21


Svensk Elektronik – först in i framtiden.

Se till att bli medlem och ta del av våra förmåner, tillsammans skapar vi förutsättningar!

Kurser i Smartare elektronikhandboken 2.0 Vi genomför nu kurstillfällen riktade mot ett antal regioner i Sverige. Under våren körs de digitalt månadsvis. Se kalendarium för tider för kommande tillfällen. Vem har nytta av utbildningen? Denna kurs passar dig som oa kommer i kontakt med elektronik, t.ex. i roller som; utvecklare, tillverkare, kvalitetsansvarig, inköpare, produktledning etc. Både du som har lång erfarenhet av branschen men även du som är lite nyare har mycket att hämta här. På kursen går vi igenom Elektronikhandboken 2.0 med sina mallar, checklistor och bilagor. Kurstillfället leds av Mats Andersson och Maria Månsson, Svensk Elektronik och är kostnadsfri för föreningens medlemmar. Anmälan görs på vår hemsida, svenskelektronik.se.

SCIP-databasen Den 5 januari 2021 infördes nya regler och krav angående Substances of Concern In articles as such or in complex objects (Products) (SCIP). Den 8 december och den 18 februari genomfördes därför en mycket uppskattad utbildning i SCIP-databasen i samarbete med Teknikföretagens Branschgrupper och Rambergs advokater, där flera hundra personer har deltagit.

KALENDARIUM 11 mars Smartare Elektronikssystems utlysning ” Forsknings- och Innovationsprojekt 2021 stänger.

Summit/Stora Elektronikdagen i Göteborg Tillsammans med Smartare elektroniksystem avser vi genomföra Summit/Stora elektronikdagen i Lindholmen, Göteborg, den 13 september. Så många som tiden tillåter är välkomna fysiskt till denna dag och resten av oss har möjligheten att delta digitalt. Notera gärna i er kalender.

Årsmöte – Svensk Elektronik Vi vill redan nu informera att datum för nästa årsmöte blir den 3 juni. Vi bygger nu på programmet och siktar på att det ska bli lika intressant för våra medlemmar som vanligt!

Nu öppnar det Strategiska Innovationsprogrammet sin utlysning ”Forsknings- och Innovationsprojekt 2021” Utnyttja möjligheterna att få hjälp med dina mer riskfyllda utvecklingsprojekt. Smartare elektroniksystems utlysning för innovations- och utvecklingsprojekt är öppen. Ansökan lämnas in på vinnova.se. Utlysningen siktar mot: Lågenergiförbrukande, energioptimerande eller självförsörjande elektroniksystem, inbyggda system med inbyggd intelligens eller tillförlitlig robust elektronik. Projekten ska ha minst två deltagare, varav minst ett företag. Universitet, högskolor och forskningsinstitut kan också delta. Sista ansökningstillfälle: 11 mars kl 14.00.

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

25 mars Kurs i Smartare Elektronikhandboken 2.0 – riktar sig främst till företagen i Mälardalen. 22 april Kurs i Smartare Elektronikhandboken 2.0 – riktar sig främst till företagen i Norrbotten. 27 maj Kurs i Smartare Elektronikhandboken 2.0 – riktar sig främst till företagen i Västerbottens/ Västernorrlands/Jämtlands län. 3 juni Årsmöte för medlemmar i Svensk Elektronik. Reservera dagen i er kalender. 13 september Summit/Stora Elektronikdagen, Lindholmen, Göteborg. svenskelektronik.se / kalendarium

Vi på Svensk Elektronik önskar er alla ett riktigt gott och utvecklande 2021!

Peter Björkholm Svensk Elektronik


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

Proven test solutions for automotive innovations

WE ACCELERATE AUTOMOTIVE CONNECTIVITY With more than half a century of experience in RF measurements, our expertise ensures you always stay one step ahead in the race for reliable connectivity in 5G and C-V2X. Test it. Trust it. www.rohde-schwarz.com/automotive/connectivity

Profile for ETNdigi

Elektroniktidningen februari 2021  

Elektroniktidningen februari 2021  

Profile for etndigi