Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PLC Fatek
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Fale milimetrowe pozwolą na przedefiniowanie gniazd w naszych urządzeniach

ghost666 29 Sie 2017 00:25 1503 1
  • Fale milimetrowe pozwolą na przedefiniowanie gniazd w naszych urządzeniach
    Firma Keyssa z Cambpell w Kalifornii ogłosiła w zeszłym tygodniu uruchomienie swojej nowej inicjatywy "Connected World". Firma zaprosiła do współpracy dużych inwestorów, takich jak Foxconn i Samsung, aby rozwijać wspólnie opracowaną przez Keyssa technologię mmWave. Została ona stworzona w celu realizacji szybkich interfejsów bezprzewodowych pomiędzy urządzeniami mobilnymi itp.

    Keyssa może wydawać się kolejnym start-upem, który próbuje stworzyć superszybki interfejs bezprzewodowy, podobny do istniejących już na rynku WirelessHD czy WiGig. Prawda jest jednak inna - celem tej firmy z Kalifornii nie jest rynek interfejsów, a złącz. Element ten jest rewolucyjnym aspektem działania firmy, gdyż dotychczasowo nad tym segmentem nie pochylają się firmy z nowatorskimi pomysłami.

    Keyssa opracowała nowatorski układ scalony, umożliwiający transmisje z prędkością 6 Gbps, ale także stworzyła unikalny, bezkontaktowy konektor dla tego systemu. Projekt złącza jest już gotowy do wprowadzenia do produkcji, gdyż projektując go firma skupiła się m.in. na tym aspekcie - łatwości implementacji nowej technologii w przemyśle. Złącze to spełnia wszystkie wymagania co do zgodności elektromagnetycznej jak i parametrów mechanicznych.

    Układ scalony do superszybkiej transmisji jest tylko uzupełnieniem i ukoronowaniem starań firmy o implementację swojej technologii w urządzeniach mobilnych. Nasuwa się jednakże jedno istotne pytanie - czy przemysł będzie dostatecznie zainteresowany, aby zastosować nową technologię i czy nowe złącze, jakie oferuje Keyssa, ma szanse w starciu ze znanymi i ugruntowanymi interfejsami, jakie sprawdziły się już w sprzęcie elektronicznym?

    Firma chce skusić rynek oferowaną przez swój interfejs prędkością. "Osiąganie coraz wyższych prędkości transmisji, zwłaszcza z wykorzystaniem miedzianych połączeń, w coraz mniejszych urządzeniach staje się ogromnym wyzwaniem dla inżynierów" informuje Keyssa. Ich interfejs ma być alternatywą dla używanych obecnie standardów. Co ciekawe, swój interfejs firma chce stosować także w połączeniach wewnątrz urządzenia, na przykład pomiędzy poszczególnymi płytkami w systemie lub pomiędzy kamerą a procesorem. Realizacja tych interkonektów jest coraz trudniejsza w klasyczny sposób z uwagi na rosnące prędkości.

    Firmę reprezentuję CEO, Eric Almgren. Jest on założycielem m.in. Silicon Image; z Keyssa ma on to szczęście, że dostał 'drugą szansę' w biznesie i jako założyciel kolejnej firmy może powtórzyć wszystkie dobre (i być może też złe) kroki z nową technologią. Almgren kierował Silicon Image przez 11 lat. Firma ta osiągnęła jeden znaczący sukces - stworzyła interfejs HDMI, który szeroko przyjął się na rynku elektronicznym. CEO Keyssy doskonale zdaje sobie sprawę z tego, jak problematyczne było wprowadzenie nowego interfejsu na rynek - już raz miał okazję obserwować wszystkie problemy z tym związane.





    Gdy Silicon Image zakupiło SiBEAM w 2011 roku Almgren był jeszcze CEO tej firmy. Miał okazję obserwować zmagania z implementacją WirelessHD na rynku. Interfejs ten służyć miał do bezprzewodowej transmisji wideo w jakości HD w urządzeniach konsumenckich. Działa w pasmie 60 GHz zajmując szeroki na 7 GHz kanał. Technologia ta miała się stać równie szeroko akceptowana co HDMI; dotychczasowo jeszcze to nie nastąpiło.

    W październiku 2012 roku Almgren opuścił Silicon Image i rozpoczął pracę jako CEO w Keyssa. Start-up ten powołany został do życia w 2009 roku do rozwijania nowego interfejsu opartego o ekstremalnie wysokie częstotliwości. Miał on zapewnić możliwość szybkiego przesyłania danych przy bardzo niskim poborze energii.

    Czy zatem Keyssa próbuje swoich sił w już zajętej niszy? Istnieją już na rynku interfejsy takie jak WirelessHD czy WiGig (IEEE 802.11ad). Jak mówi Almgren, nic bardziej mylnego. Jedyne co interfejs Keyssy ma wspólnego z powyższymi dwoma interfejsami jest fakt, że wykorzystuje pasmo 60 GHz.

    "Keyssa wykorzystuje to samo pasmo, ale zoptymalizowane jest do transmisji na bardzo krótkich odległościach" podkreśla Almgren. Pozwala to na dostarczenie dużo szybszego transferu przy wykorzystaniu niewielkiej anteny i zużywając bardzo małą moc. "Nasza technologia pozwala na komunikację pomiędzy dwoma punktami, a nie we współdzielonej sieci". Pozostałe interfejsy z kolei zoptymalizowane są pod kątem większego zasięgu i pracy w sieci. Opracowana przez Keyssa technologia - nazwana Kiss Connectivity - pozwala na nawiązanie komunikacji pomiędzy dwoma urządzeniami, wymienianie filmów i innych plików po prostu stykając ze sobą dwa urządzenia.

    Podejście Keyssa - komunikacja bliskiego pola o dużej przepustowości - pozwala na przeskoczenie szeregu problemów, jakie mają inne bezprzewodowe technologie - Bluetooth czy WiFi - takie jak konieczność zapamiętywania haseł, parowania urządzeń, wrażliwości na ataki etc. "Teraz projektanci mogą bez zbędnej frustracji wykorzystywać systemy komunikacji bezprzewodowej" twierdzą przedstawiciele firmy.

    Co zatem odróżnia Keyssa od konkurencji? Skupienie się na złączach. Dzisiaj sama komunikacja bezprzewodowa nie jest już 'cool' dla użytkowników i nie zachęci ich do wybrania tego czy innego urządzenia. Jaki zatem ma pomysł omawiana firma? Chodzi o zastąpienie bezprzewodowym interfejsem istniejących od dawna złączy w systemach. Interfejs ten posiada wsparcie dla większości przewodowych połączeń i protokołów, jakie stosuje się w urządzeniach konsumenckich: USB 3.0, DisplayPort, SATA i PCIe. Keyssa oferuje OEMom możliwość integracji bezprzewodowych połączeń, bez ingerencji w wykorzystywane technologie.

    Problem, jaki rozwiązuje Keyssa, nie jest nowy. Tony Fadell, pracujący kiedyś dla Apple żalił się Almgrenowi w związku z problemami projektowymi podczas opracowywania iPoda - jak zmieścić złącza w niewielkim urządzeniu przenośnym? Nie tylko kwestie mechaniczne są tutaj problemem, jak mówił Almgrenowi Fidell. Chodzi też o kwestie elektromagnetyczne, zakłócenia radiowe i ochronę przed wyładowaniami elektrostatycznymi.

    Same złącza też są obecnie coraz bardziej palącym problemem. W dobie produkowania coraz mniejszych i ładniejszych urządzeń elektronicznych, każdy projektant chciałby zminimalizować ilość dziur i mechanicznych elementów w swoim systemie.

    Co na takie rozwiązania mówią przedsiębiorcy produkujący złącza? Jak zapatrują się na rozwiązanie Keyssa? David Pheteplace, wicedyrektor Bishop&Associates Inc., firmy zajmującej się analizą i monitorowaniem rynku złączy elektronicznych, ma bardzo przychylną opinię na temat pomysłu firmy Almgrena. "To sensowna strategia, oferująca nowe ciekawe funkcje i lepsze parametry dla produktu. Złącza mają pozwolić na łączenie ze sobą urządzeń, ten interfejs daje takie same możliwości.

    Interfejs radiowy oferowany przez Keyssa ma szereg podstawowych i kluczowych cech:

    * Umożliwia bezdotykową transmisję danych z prędkością do 6 Gb/s.
    * System nie wymaga żadnych otworów w obudowie, co pozwala na produkcję w pełni szczelnych urządzeń, np. smartfonów.
    * System zajmuje mniej miejsca na PCB niż standardowe złącza.
    * System działa tak samo niezależnie od wykorzystywanego protokołu, tak samo dla USB jak i np. HDMI.

    Czy producenci złączy podłapią pomysł? Pheteplace nie jest tego pewien. "Technologia ta nie jest jeszcze dostatecznie znana, aby pojawić się na radarze większości producentów złączy, oczywiście z pewnymi wyjątkami. Jednakże, kiedy zostanie zastosowana w realnym urządzeniu, może się to szybko zmienić" komentuje analityk.

    Almgren korzysta ze swoich lat doświadczeń w Silicon Image. Pamięta problemy związane z implementacją wielu protokołów - zwiększone zużycie mocy w urządzeniach, wyższy koszt systemów etc. Steve Venuti, wicedyrektor Keyssa, a wcześniej kierownik HDMI Licensing LLC mówi, że nauczył się pracując w Silicon Image innego spojrzenia na problemy związane ze złożonymi interfejsami przewodowymi i bezprzewodowymi.

    Specyfikacja nowego interfejsu to tylko jedna z części rozwiązania. To, że dany interfejs osiąga takie a nie inne parametry w laboratorium, nie oznacza, że osiągnie je w finalnym urządzeniu. "Nauczyłem się, że najważniejsze jest to, aby technologia dostarczyła klientom jak najlepszych parametrów" podsumowuje Venuti. Dlatego teraz firmę czeka mozolne testowanie finalnego produktu. "W Keyssa wykorzystujemy wszystko, czego nauczyliśmy się przy pracy z HDMI, tylko że robimy to lepiej" mówi Almgren.

    Tylko czemu zajęło to tak długo? Keyssa założona została w 2009 roku, jako spin-off akademicki, bazujący na pracach Franka Changa z UCLA. Opracował on niedrogi interfejs bezprzewodowy, który mógłby pozwolić projektantom urządzeń elektronicznych zakończyć walkę z mechanicznymi konektorami. Mimo ośmiu lat prac, to dopiero w zeszłym tygodniu Keyssa zaprezentowała swój bezprzewodowy transceiver - KSS104M. Układ ten ma niebawem być dostępny w formie gotowego do wykorzystania modułu KSS104M-CW.

    Sama technologia jaką wykorzystuje Keyssa została jednak opracowana w 2011 roku. Co zatem zajęło tak długo? Jak mówią przedstawiciele firmy, chodzi " o skupienie się na wprowadzeniu technologii do produkcji" jak mówi Almgren. Dzięki tym latom pracy można teraz łatwo wprowadzić nową technologię do masowej produkcji.

    System pobiera zaledwie 100 mW na jedno bezprzewodowe złącze. Dużym wyzwaniem była jednak certyfikacja technologii fal milimetrowych w zakresie EMI, RFI i ESD, jak przyznaje Almgren.

    Dodatkowo, sporym wyzwaniem było także 'pogodzenie' nowego interfejsu ze wszystkimi dotychczasowymi. Jak komentuje Almgren "było to bardzo trudne", ale dzięki temu produkt Keyssa wspiera dotychczasowo wykorzystywane standardy komunikacyjne.

    Większość zasobów firmy była zaangażowana głównie w opracowanie układów scalonych. Wykorzystano nowe materiały, zoptymalizowano falowody i opracowano systemy ekranowania. "Musieliśmy zrobić całą pracę naukową, która pozwala obu układom - odbiornikowi i nadajnikowi - na współpracowanie" komentuje Almgreen. "Wszystko to jednocześnie pilnując temperatury pracy, neutralności warunków, niezawodności i niskiego poboru mocy".

    Jak zauważa Patrick Reutens, dyrektor ds. prawnych firmy Keyssa, dzięki tym staraniom "firma opracowała głębokie zrozumienie tego jak należy implementować technologię bezkontaktowego przesyłu danych i wprowadzać go do produkcji masowej". Rezultatem jest tego około 250 wniosków patentowych i 100 przyznanych już patentów na całym świecie. Mimo tego firma nadal walczy z rynkiem i producentami złącz o implementację nowej technologii.

    Jak uważa Pheteplace, największym wyzwaniem dla systemu jest "przekonanie dużych i ostrożnych producentów do wykorzystania nowatorskiej i niesprawdzonej technologii odmiennej od tego co dotychczasowo jest stosowane". Aby produkt ten był w pełni przyjęty na rynku, musi się on sprawdzić jako technologia łatwa w implementacji jak USB, gdy już się przyjęło.

    "Mechaniczne złącza służyły wszystkim przez dziesięciolecia" mówi Almgren. Uważa on, że teraz przychodzą czasy na adaptację nowych trendów. Stoi za tym szereg argumentów. Jednym z nich jest prędkość - głównym ograniczeniem obecnych systemów komunikacji jest materiał - miedź ; medium to nie może być skalowane w nieskończoność. Im mniejszy układ tym trudniej stworzyć szybkie, miedziane interkonekty. Daje to dodatkowo szansę, że opisywany system może znaleźć także zastosowanie w połączeniach we wnętrzu urządzenia.

    Na przykład w autonomicznych pojazdach przyszłości, technologia fal milimetrowych wykorzystana może być do przesyłania danych z sensorów obrazu CMOS do centralnego procesora urządzenia. Klasyczne, rozwiązania elektryczne mogą nie podołać wymaganiom, jakie stawiają takie systemy - nie tylko jeśli chodzi o przepustowość, ale także niezawodność i wytrzymałość systemu w aucie.

    Ogromnym problemem kablowych interfejsów są interferencje. Każdy sygnał wysokiej częstotliwości płynący przewodem promieniuje fale elektromagnetyczne dookoła. Już jakiś czas temu np. inżynierowie z Intela zaobserwowali jak sygnały USB 3.0 są w stanie zakłócać sygnały WiFi pracującego przy 2,4 GHz, jak opisuje Almgren. Keyssa rozwiązuje poniekąd te problemy eliminując miedziane interkonekty.

    Obecnie Keyssa nie planuje wypuszczenia żadnych oficjalnych produktów dla OEMów, aczkolwiek dołączenie Foxconna do inicjatywy Connectivity World sugeruje, że firma ta może być zainteresowana produkcją tego typu modułów. Samsung, także wspierający inicjatywę Keyssa, być może będzie stosował interfejs ten w swoich telefonach, jednakże nie wiadomo jeszcze nic oficjalnie.

    Jak niedawno poinformowała firma, chipy KSS104M produkowane są przez Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) i dostępne będą w miniaturowych obudowach o wymiarach zaledwie 3 mm x 3 mm. W układach tych zintegrowano całą potrzebną sekcję analogową dla toru RF, więc są "gotowe do wykorzystania" jak tłumaczy Almgren. Jakkolwiek póki co układy dostarczane będą przez TSMC Almgren zapowiada, że w czwartym kwartale tego roku nawiązana zostanie współpraca jeszcze z innym producentem urządzeń półprzewodnikowych, aby możliwe było dostarczanie odpowiedniej ilości bezprzewodowych interfejsów, gdy zostaną one zastosowane w aplikacjach takich jak np. smartfony.

    Źródło: http://eetimes.com/document.asp?doc_id=1332197


    Fajne!
  • Semicon
  • #2 29 Sie 2017 10:15
    teofil111
    Poziom 12  

    No dobrze sygnały przesyłane miedzią zastąpi się bezkontaktowo radiówką, ale co z zasilaniem tychże urządzeń? USB puki co dobrze rozwiązuje ten problem.