29-5-2012
“Draadloos door de jaren heen” Betronic Solutions - Roland van Straten Tilburg, 24 mei 2012
€13 Miljoen omzet in 2011 Meer dan 45 medewerkers Ruim 30 jaar ervaring in ontwikkelen en produceren van op elektronica gebaseerde producten
1
29-5-2012
Cleantech-markt
Duurzame energie
EMC
Energie Management
Energie Mobiliteit Communicatie
e-Mobility
Missie Tetra-E Duurzaamheid
Verminderen
Lokaal
Hergebruik
2
29-5-2012
Wat kunt u van ons verwachten Customer in control Agile project management SCRUM development Short cycles - Adaption Reduce waste Tested building blocks Do what we do best Be proud and enjoy Empower engineers
Energy Zonnepaneelsystemen Windenergiesystemen Batterij-conditionering Simulatoren voor zonnepanelen en batterijen MPP trackers PV Monitoring Duurzaam en efficient
3
29-5-2012
E-Mobility Fietsen Golfkarren Scooters Stepjes LEV’s Sport en Fitness Motorsturing Gebruiker-interface Systeem architectuur Verbeteren luchtkwaliteit Verminderen van emissie
Communication Remote Devices M2M, IoT Onderhoud, update & analyse op afstand AVATAR
Veldservice Levensduurverlenging HF Communicatie Gebruiker-interactie Ver weg wordt dichtbij
4
29-5-2012
Klanten waarvoor wij producten ontwikkelen
Telemedicine
Alles draadloos?
• de
5
29-5-2012
Draadloos of bedraad Draadloos is onbetrouwbaar Draadloos dient het gemak, maar niet perse geschikt voor kritische toepassingen Draadloos heeft batterijen nodig Op te lossen problemen: voeding, schaalbaarheid, robuustheid
…1899…
6
29-5-2012
Wat is er gebeurd sinds 1899 • Is de wereld veranderd? – 1899 Marconi stuurde Morse codesignalen naar de andere kant van het kanaal – 1912 Ondergang van de Titanic – 1944 Filmster Heddy Lamarr uitvindster van Spread Spectrum – 2004 UWB – de Morse code van de 21-ste eeuw – 2011 NXP Greenchip gebaseerde draadloze peertje (6LoWPAN)
Wat is er mis aan Morse code?
Datasnelheid en afstanden verbeterd
7
29-5-2012
Volop keuze UMTS-LTE 3G
SDR
WiGig
GPRS 2G
Wi-Fi
DASH7 RuBee
DECT
Wireless USB
Wireless M-bus
ZigBee RF4CE
Bluetooth
RFID
KNX-RF Z-Wave ioHomeControl
6LoWPAN
ANT+
NFC
BLE
EnOcean
Wireless HART ISA100
MyriaNed UWB
Proprietary
Dus doet u mij maar Bluetooth…
8
29-5-2012
Of toch maar ANT…
Misschien zijn ZigBee of Zwave beter
9
29-5-2012
Applicatiedomein en technologie ZigBee EnOcean RF4CE RuBee
DASH7
DECT
Wireless M-bus ZigBee 6LoWPAN NFC Bluetooth ANT+
Z-Wave UWB
RFID
KNX-RF
MyriaNed
GPRS
Wireless HART ISA100
EnOcean
UWB Wi-Fi Bluetooth
UMTS-LTE
3G
NFC
WiGig
MyriaNed
ZigBee
DECT
ZigBee
BLE 2G
SDR
Bluetooth
RFID
Proprietary
10
29-5-2012
Het afstandsfabeltje
Meeste zendontvangers: Ontvanger Zender (1mW) Ideale “link” budget Antenne (2x) Fading (bewegende mensen) “Link” budget ergens tussen
-95 0 95 -3 -15 74..89
dBm dBm dB dB dB dB
Realisme Buiten: Halvering afstand gelijk aan 6dB signaalverlies Binnen: Halvering afstand gelijk aan 16dB signaalverlies Afstand LOS [m] Demping [dB]
40 30 25 20 15 10 90 83 79 74 67 57
5 40
BUITEN BEREIK WILLEKEURIG DATAVERLIES Interferentie (WiFi) hierin niet meegenomen
11
29-5-2012
Hoe dik is uw muur? Relatie tussen demping en materialen Room separator Brick, concrete dry Sandstone Wood wall Brick wet Plaster plates coated Coated glass Reinforced concrete Heavy wet brick wall
very low low moderate moderate moderate moderate/high moderate/high high very high
< 1dB 6dB 10dB 10dB 10dB 15dB 20dB 30dB > 40dB
Bron: Siemens
Draadloze oplossingen: zelf doen of kopen?
12
29-5-2012
Make or Buy • Strategische keuze: make or buy • Heb ik genoeg resources om mijn Time2Market te halen • Beschik ik over de benodigde experience • Is de te gebruiken technologie volwassen genoeg • Intellectueel eigendom; ben ik eigenaar • Staat er al vast welke performance ik van het HF systeem verwacht • Leercurve of plug’n’play modules
Ervaring met… ERVARING
VEEL
GEMIDDELD
WEINIG
Radio implementation
Any
Board integration or module
Module
Partitioning
Best fit within architecture
Use “system solution”: combination of baseband and RF
Time to Market
Use a full module (with type-approval); use a reference design; use existing/available software
Implementation Cost
Consider cost optimization in 2nd generation of product
Software Stack
Roll your own to lower License a software Have somebody help recurring cost stack and development you kit (volumes) either standard or proprietary
Consider cost optimized
Stick with a complete module
13
29-5-2012
Stel randvoorwaarden vast • • • • • • • • •
Market / Application Area Worldwide use Time2Market Target price Interoperability Mechanical constrains Technology Strategic or not Regulations
Proprietary of standaardoplossing • Standaard van één • Proprietary of niet? • Hoe laat ik een ander er gebruik van maken (escrow, alliance, open source) • Eenvoudiger om wijzigingen aan te brengen (controle over het hele proces) • Enkele leverancier, lange termijn? • Doorgaans voor een speciaal doel • Approval Europa, USA en CANADA
14
29-5-2012
Proprietary of standaardoplossing Standard of many • compromissen • Langzame ontwikkeling – Beslissingen making decisions (lot of workgroups) – Leidt tot proprietary oplossingen
• Uitbreidingen specifiek van één leverancier • Interoperabiliteit wordt gewaarborgd – Certificatie
• Standaard onderdelen, meerdere levernaciers, lagere prijs
Anatomie van een draadloze module Application Antenna
Module
RF Front-End RF Transceiver
MAC Software
Base-band Controller
Protocol Stack(s)
Interface
API
15
29-5-2012
Proprietary of standaardoplossing
• Proprietary – Keep the product closed – Low overhead • Code size
– Resources • Memory • Processor • RF chipset
(8k Byte) (MSP430)
– Specific requirements • • • • •
Operation Range (500m) Power (5 years) Frequency (ISM license free) Over the air download
Draadloze producten Logistics: track & trace
Protocol: Antenna: Range: Frequency: Power: RF Chipset: Design: Interface: Messages:
Proprietary 1/4 Wave 500-1000m ISM 870MHz 5 years Infineon Integrated N.A. 11 per day
HVAC: Room Thermostat
Protocol: Antenna: Range: Frequency: Power: RF Chipset: Design: Interface: Messages:
Proprietary 1/4 W PCB < 80m ISM 870MHz 2 years TI/Chipcon Module I2C 288 per day
ZigBee Interface
Protocol: Antenna: Range: Frequency: Power: RF Chipset: Design: Interface:
802.15.4 + Inverted J < 80m ISM 2.4GHz N.A. Ember/ST Stand Alone USB,I2C,RS232
16
29-5-2012
Voorbeeld generiek ZigBee
Voorbeeld: energiemanagement Meer dan 17000 modulen (GPRS) in het veld, meer dan 45000 contactmomenten per dag
17
29-5-2012
Voorbeeld: sport
Voorbeeld: health GPRS Bluetooth
18
29-5-2012
Voorbeeld: home gateway WiFi Zigbee Zwave Bluetooth Ethernet
Kennis, kunde en kassa (€) Of hoe succesvol zijn we met draadloos? • Systeemoplossingen (domeinoverschrijdend) • Specifieke oplossingen (applicatiekennis) • Hybride oplossingen (combineren van meer dan een standaard bedraad of draadloos) • Generieke oplossingen (veel concurrentie)
19
29-5-2012
“Waar wij draadloos toepassen”
√ √ √ √ x √ √ √ √ x
√ x √ANALYSE VANx DE APPLICATIESECTOREN IN √NEDERLANDx √ x √ x √ √ √ √ √ √ √ √ x x
smart electronic solutions Betronic
is een dynamische en innovatieve partner voor alle bedrijven die slimme, toepassingsgerichte elektronica zoeken om hun producten te realiseren.
Het partnership komt tot uiting vanaf het concept tot en met de
productie.
Door te luisteren komen wij tot de juiste
technische specificaties, door te denken wordt het een innovatie, door te doen bieden wij u met name in duurzame energie, e-mobiliteit en communicatie de beste oplossing.
20
