Noen byggeblokker vil være svært viktige i en verden som går mot stadig flere oppkoblede sensorer og andre enheter. Skal det blir fart i sakene må ting kobles opp trådløst og fungere på batteri.
Da er det to ting som gjelder. Strømforbruket må være så lavt som mulig, ellers blir batteriskiftene for hyppige. Og så må signalene komme frem. Det er ikke alltid like enkelt når de skal overføres ved hjelp av 2,4 gigahertz, som for eksempel Bluetooth low energy eller wifi. Det fungerer best innenfor 10-20 meter.
Batterier i kjelleren: Slik skal han leve uten strømnett til vinteren
Norsk spesialitet
På Smedstad i Oslo har Texas Instruments sitt kompetansesenter for utvikling av radiobrikker med ekstremt lavt strømtrekk. Det er en norsk elitegren, som vi også finner igjen hos konkurrenten Nordic Semiconductor, og som har resultert i at norskutviklede Bluetooth low energy-brikker har utrolige 70 prosent av verdensmarkedet. Det er mye mer enn andelen vi har på lakseoppdrett.
Forsker tabbet seg ut på laben: Gjorde revolusjonerende funn
Mange kilometer
I vår lanserte TI produktfamilien de kalte SimpleLink rettet mot det raskt voksende IoT-markedet. De introduserte tre familiemedlemmer, alle basert på 2,4 GHz. Sist uke kom medlem nummer fire, men denne gang med litt mer «bass» i radiorøsten. Her er det radiobåndene under 1 GHz som gjelder, og med slike frekvenser øker rekkevidden mye. CC1310 kombinerer en rekkevidde på opptil 20 km i fri sikt med en batterilevetid opptil 20 år. Kanskje mer viktig enn fri sikt er at man kan kommunisere innendørs uten repeatere der wifi og Bluetooth må gi tapt. Jo høyere frekvensen er jo vanskeligere er det å komme gjennom vegger og rundt hjørner.
Les også: De lager verdens mest solgte grafikkprosessor
Lenger neste år
TI ser håp for Bluetooth også. Den nye revisjonen av standarden vil gjøre det mulig å kommunisere opptil en km i fri sikt med Bluetooth Smart. Når den er klar neste år vil deres SimpleLink-brikker som de selger i dag kunne oppgraderes bare ved hjelp av programvare.
Nye wifi-brikker: Holder det gående i over et år på et par AA-batterier
Smart alt
— Med denne brikken når vi et nytt stort og raskt voksende marked, og vi har dobbelt så lang batterilevetid som konkurrentene. Det åpner for at vi kan benytte slike frekvenser på enheter som drives av et knappecellebatteri. Et av de store markedene er det som kalles Smart Grid. Her i landet er det stort sett avlesning av strømmålere, men i andre land er det like mye snakk om gass og vann. Brikken er også svært godt egnet til alarmer og annen sikkerhet, til industriell automasjon, logistikk, bygningsautomasjon, men også til landbruk. En slik montert på kuer eller sauer kan fortelle bonden hvor de er på noen kilometers hold. Vi har til og med fått forespørsler fra Sri Lanka om vi kan hjelpe dem å tracke elefanter, sier sjef for trådløse lavenergiløsninger i Texas Instruments i Norge, Jan-Bjørnar Lund.
Ultralyd er en norsk spesialitet: Slik fungerer det egentlig
Stor spennvidde
Den nye brikken spenner over en lang rekke frie frekvenser som brukes over hele verden. Her i landet, og i Europa, er 868 MHz kanskje den mest aktuelle. Dette båndet har også fordelen av at det er langt mindre brukt enn 2,4 GHz, som er benyttet av alt fra wifi og bluetooth til mikrobølgeovner.
15 prisbelønte norske radioer brant opp: Nå må TT Micro bytte 40.000 batterier
Hemmeligheten
— Årsaken til at vi kan ha så lang batterilevetid ligger i at vi har utviklet stor kompetanse i å bygge elektronikk med ekstremt lavt strømtrekk. Det er tre ting som betyr noe. Hvor mye bruker radioen, hvor mye bruker MCU-en, og kanskje aller viktigst, hvor mye strøm bruker brikken når den sover. For det må den. Skulle den være aktiv hele tiden ville den ha tømt batteriet raskt. Derfor gjelder det å våkne lynraskt, gjøre jobben så fort som mulig, og falle like raskt i søvn igjen, sier applikasjonssjef i TI, Sverre Helland.
En bluetooth smart (low energy)-brikke er typisk våken en gang i sekundet. Mellom en og ti sekunder er ganske vanlig i ulike anvendelser. Men det kan også gå mye lenger. I røykvarslere er det viktig at batteriet varer lenge og det holder at de våkner en gang i minuttet. I andre anvendelser holder det at brikken er aktiv en gang i døgnet.
— Vi har så lavt strømforbruk at i noen tilfellet er det ikke brikken som er den dominerende strømbrukeren. Det er batteriets selvutlading, sier Lund.
Daimler åpner: Verdens største energilager av brukte elbilbatterier
Storfamilie
Utviklingsteamet i Norge har laget en mest mulig enhetlig familie av radioprodukter. Det som skiller dem er frekvensene de opererer på og protokollene de kommuniserer på. Alle produktene benytter den samme programvaren for utvikling av sluttanvendelser og de samme maskinvare-kit-ene til utviklingen. Det gjør det svært enkelt for kundene. Hver av de fire familiemedlemmene kommer i tre ulike størrelser avhengig av I/O. Den aller minste på 4 ganger 4 mm har 10 porter. Med 5 ganger 5 mm får man 15 porter, og den største på 7 ganger 7 mm har 31 porter.
Les også: «Batteriferger er ingen løsning - kun symbolpolitikk»
Prelansering
— Siden det ikke er så lenge CES (Consumer Electronics Show) i Las Vegas kan jeg røpe at vi snart kommer med enda et nytt medlem i SimpleLink-familien. Det er et som kombinerer de lave frekvensbåndene med bluetooth smart. En slik kombinasjon utløser et vell av nye muligheter innen IoT. Ikke minst fordi folk kan kommunisere direkte med enheter som for eksempel som er koblet sammen i et smarthus. Selv om enhetene snakker sammen på andre frekvenser, og med andre protokoller, kan man hente opp en varmeovn via bluetooth og omprogrammere den. Butikker med digitale prislapper som kommuniserer i et eget nett kan også kommunisere tilbud til kunder som går forbi, sier Lund.
Ikke i mål
De nye lanseringene gjør ikke at utviklingen er i boks. TI vil fortsette å invester mye i ny teknologi og de sikter på enda lavere strømforbruk i fremtiden.
Porno i åpent landskap: Les 15 skrekkhistorier fra norske IT-folk
