Bei Wireless-Technologien geht es vor allem darum, die spezifischen Anforderungen einer Anwendung zu erfüllen und dabei gleichzeitig zukunftssicher zu sein. Die Wahl des richtigen Standards ist entscheidend für den Erfolg eines vernetzten Produktes. Daher nehmen Wireless-Technologien gerade im Hinblick auf Support und Beratungsbedarf immer mehr Raum im Tagesgeschäft von EBV ein. Laut Dr. Uros Mali, Director Segment Smart Sensing & Connectivity bei EBV, benötigen die Kunden nicht nur Hardware zur Vernetzung ihrer Produkte, sondern auch anwendungs- und marktbezogene Informationen zu den verschiedenen Technologien. Zudem werden Hinweise zu aktuellen und zukünftigen Trends immer wichtiger, um ihre Produkte zukunftssicher zu gestalten.
Für welche Netzwerktypen bietet EBV grundsätzlich Lösungen?
Uros Mali: Unsere Kunden finden bei uns Halbleiter und auch komplette Module für alle verschiedenen Area Networks. Darüber hinaus haben wir Body-Area-Network-Lösungen wie die Nahfeld-Induktions-Technologie (NFMI) im Portfolio, die ganz neu auf dem Markt ist. Das Produktportfolio umfasst aber generell Lösungen für die verschiedensten Anwendungen und Wireless-Technologien.
Macht die Vielzahl der Wireless-Standards tatsächlich Sinn?
U. M.: Irgendjemand hat einmal gesagt, das Gute an Standards ist, es gibt so viele, dass man aus einer Vielzahl von Möglichkeiten wählen kann. Letztendlich entscheiden die Zeit und der Nutzer, welche Technologie sich durchsetzt. Es wird aber auch immer Anwendungen geben, für die nicht so verbreitete Standards einfach perfekt passen.
Welche Wireless-Technologie finden Sie zurzeit besonders spannend?
U. M.: Alles rund um die Low Power Wide Area (LPWA-)Netzwerklösungen. Es passiert aktuell eine Menge im Umfeld von Sigfox und LoRa. Die Lösungen ermöglichen viele neue Anwendungen und schaffen ein „echtes“ IoT. Parallel zu Sigfox und LoRa werden auch Mobilfunktechnologien ihren Anteil am Markt behaupten. 2G verschwindet früher oder später vom Markt, aber es gibt noch keine Mobilfunklösung mit einer vergleichbaren Verbreitung. Die LTE NB-IoT und Cat-M1-Technologien kommen zwar mit großen Schritten, aber ohne ein klares Zeichen für den Hersteller, in welche Richtung es gehen soll. Beide Technologien bieten viele interessante Funktionen wie den Stromsparmodus (Power Saving Mode) und den erweiterten diskontinuierlichen Empfangsmodus (Extended Discontinuous Reception Mode), der den Betrieb der Anwendung mit einer einzigen Batterie über einen Zeitraum von mehr als zehn Jahren ermöglicht. Das Fehlen einer globalen weltweiten Abdeckung jedoch verhindert aktuell die breite Akzeptanz. Sowohl im nicht lizenzierten als auch im lizenzierten Frequenzband geht es um die Frage, welche Technologie sich auf dem Markt durchsetzen wird.
Mit der Datenübertragung per Funk steigen die Anforderungen an die Cybersecurity. Welche Lösungen kann die Halbleiter-Industrie hierfür bieten?
U. M.: Wenn es um Cybersecurity geht, wird noch immer hauptsächlich über die Verschlüsselung der Kommunikation mit verschiedenen symmetrischen oder asymmetrischen Algorithmen diskutiert. Im IoT ist es aber wichtiger sicherzustellen, dass die Daten vom richtigen Gerät kommen und die Integrität der Daten gewährleistet ist, das heißt dass sie auf Sender- und Empfängerseite gleich sind. Die Halbleiterindustrie bietet dafür eine breite Palette an Lösungen, von einfachen, kostengünstigen und stromsparenden Authentifizierungslösungen bis hin zu vertrauenswürdigen Plattformmodulen (TPMs) auf höherer Ebene. Aber zwei grundlegende Dinge haben alle echten Hardware-Sicherheitslösungen gemeinsam: erstens einen hochsicheren Hardware-Schlüsselspeicher und zweitens kryptographische Algorithmen, die auf der Hardware laufen.
Wie hilft EBV einem Hersteller bei der Wireless-Integration, der vielleicht mit Elektronik bisher gar nicht so viel zu tun hatte?
U. M.: Für diejenigen, die wenig oder gar keine Erfahrung mit der Funktechnologie haben, gibt es Module mit integrierter Antenne und meist auch mit der Möglichkeit, Benutzeranwendungen auf dem Modul auszuführen. Der Kunde muss nur noch die Sensoren, das Netzteil und die Stromversorgung anschließen und in ein Gehäuse stecken. Diese Art von Modulen verfügen über Prüfberichte und Zertifikate, die eine lückenlose Zertifizierung des Endprodukts ermöglichen. Für diese Kunden sind auch Lösungen mit EBVChips interessant, die verschiedene drahtlose Technologien unterstützen. Auf der anderen Seite gibt es die Kunden, die selbst über Ressourcen verfügen, um sich mit dem HF-Teil des Designs zu befassen, zum Beispiel mit Antennenanpassung, Antennenform und -layout. Für sie ist eine Integration auf dem Level des Chipsets eine Lösung. In diesem Fall muss sich der Kunde um alle HF-Tests und Zertifizierungen kümmern. Das erfordert einen gewissen Mehraufwand im Vergleich zu Modul-Lösungen, so dass höhere Stückzahlen erforderlich sind, damit sich die zusätzlichen Kosten rechnen. Natürlich kann EBV auch Kontakte zu Drittanbietern herstellen, die zum Beispiel entsprechendes HF-Know-how haben, um eine schnellere Markteinführung zu ermöglichen.
Sie haben gerade schon EBVChips angesprochen. Was genau bieten Sie hier im Bereich der Wireless-Technologie?
U. M.: Tatsächlich haben die meisten Produkte von EBVChips mit drahtlosen Technologien zu tun. Zum Beispiel ist der EBVChip MAIA eine Lösung, bei der der Production-Level des Wireless M-Bus-Stacks auf einem vorzertifizierten Modul verfügbar ist, auf dem gleichzeitig auch eine Benutzeranwendung ausgeführt werden kann. Viele Verbrauchsmess-Anwendungen können nun nahtlos mit der Wireless M-Bus-Konnektivität aufgerüstet werden – inklusive Open Metering Standard, der in vielen Regionen gefordert wird. Ein anders Beispiel ist der EBVChip IRIS, den wir auch „Cloud-on-Chip“ nennen. Damit bieten wir WiFi-Konnektivität von der Produktionsebene bis zur Cloud. Der Kunde verliert keine Zeit mit der Integration eines umfangreichen WiFi-Stacks oder Antennendesigns, sondern kann sich auf seine Anwendung konzentrieren.
Sind weitere EBVChips für drahtlose Datenübertragung in Planung?
U. M.: Die jüngste EBVChips-Innovation namens Heracles löst drei häufige Kundenprobleme im Bereich der Mobilfunkverbindung: Sie integriert ein 2G-Modul, eine SIM-Karte und ein Prepaid-Datenpaket mit Roaming in 33 EU-Ländern zu Festpreisen bis 2025. Die Lösung zielt auf alle Anwendungen, die eine konstante Verbindung erfordern, bei denen aber nur eine geringe Datenmenge übertragen werden soll. Die EBVChips-Familie wird weiter ausgebaut werden, mit Lösungen für LTE und kommende Konnektivitätsstandards. Sie werden den Stromverbrauch optimieren und über Funktionen wie einen GNSS-Empfänger verfügen. Unseren Kunden stehen damit zukunftssichere Mobilfunk-Lösungen komplett mit Prepaid-Datenpaket zur Verfügung.