embedded world 2014 »Internet der Dinge« (IoT) bringt Impulse für Chip-Branche

Als Schlagwort war das »Internet der Dinge« (IoT) bei den Anbietern von Halbleitern auf der embedded world 2014 recht beliebt. Mit diversen neuen Bausteinen und Strategien positionierten sie sich entsprechend.

Besonders Intel wird nicht müde, das Thema IoT in den Mittelpunkt seiner Präsentationen zu rücken. Das ist für viele Beobachter nicht verwunderlich: So verliert das PC-Kerngeschäft an Marktbedeutung, und das wachsende Tablet-Geschäft dominiert der Konkurrent ARM. Mit »Industrial Solutions System Consolidation Series« hat Intel nun auf der embedded world eine vorintegrierte und vorvalidierte Virtualisierungsplattform vorgestellt, die es erlaubt, mehrere diskrete Systeme in einer einzigen Maschine zu kombinieren und zu verwalten. »Mit unserer sofort anwendungsbereiten Lösung vereinen wir die in industriellen Anlagen üblicherweise getrennten Teilsysteme auf einer einzigen Computing-Plattform«, erklärt Jim Robinson, General Manager Segments and Broad Market Division, Internet of Things Solutions Group von Intel. »Damit können unsere Kunden konsolidierte, virtualisierte Systeme kostengünstiger, einfacher und schneller ausliefern.«

Dazu hat Intel ein Paket aus einem Embedded-Computer mit Core-i7-Prozessor und einen Virtualisierungssoftware-Stack geschnürt. Der Software-Stack enthält den Wind River Hypervisor, der vorkonfiguriert für drei Partitionen ist. Intel wird sein Produkt im Laufe dieses Jahres um McAfees »Embedded Control« ergänzen. Dieses System kommt allerdings ohne den Embedded-PC auf den Markt und richtet sich an Embeddded-ODMs und PC-OEMs, die damit besser als bisher individuelle Anpassungen durchführen und eigenes Branding einbringen können. Chipseitig zeigte Intel »nur« die bereits vorgestellten E3800-Prozessoren und den Quark-X1000-SoC als Repräsentanten der IoT-Strategie.

Application Oriented Controller von FTDI Chip

Für mehr Überraschung sorgte FTDI Chip. War das Unternehmen bislang hauptsächlich bekannt für USB-Bausteine, will es jetzt mit AOC-Bausteinen (Application Oriented Controller) neue Segmente erschließen. »Mit Blick auf den Markt für Mikrocontroller sehen wir eindeutige Chancen für eine neue Art von MCUs, mit denen sich die Anforderungen moderner Endsysteme besser adressieren lassen. Sie gehen über das derzeitige Angebot generischer Building-Blöcke hinaus«, erklärt Fred Dart, CEO und Gründer von FTDI Chip. »Wir haben uns speziell auf eine erweiterte Datenanbindung, mehr Analog-/Digital-Interaktion und einen raffinierten Prozessoraufbau konzentriert.«

Zwei Controller-Serien sind das Ergebnis dieser Strategie: die 8-Bit-»FT51«-MCUs eignen sich für Steuerungen und die 32-Bit-»FT900«-MCUs eignen sich für Video, Multimedia und andere anspruchsvolle, kostengünstige Anwendungen mit hohem Datenaufkommen. Beide Serien bieten zudem umfangreiche I/O-Optionen und eine leistungsfähige und effiziente Datenverarbeitungsarchitektur. Der 8051-CPU-Core des FT51 erzielt 48 MIPS. Seine USB-Hub-Funktion ermöglicht die Verkettung von Subsystemen, und zahlreiche ADC/DACs erlauben die Anbindung von Sensoren. Der proprietäre CPU-Core des FT900 läuft mit Zero Wait States und bietet somit einen Betrieb mit 2,93 DMIPS/MHz. Er bietet eine integrierte Kameraschnittstelle zum Anschluss von CMOS-Bildsensormodulen mit VGA-Auflösung.

Silicon Labs setzt auf einfache Entwicklung

Laut Tyson Tuttle, CEO von Silicon Labs, generiert Silicon Labs bereits heute 15% seines Umsatzes mit IoT-Anwendungen. Geir Førre, Senior Vice President und General Manager für die MCUs und Wireless Products bei Silicon Labs, ist denn auch der Überzeugung, dass SiLabs vom IoT in Zukunft besonders profitieren werde, weil das Unternehmen dank seines Produktspektrums an MCUs, Sensoren, Wireless-Halbleitern und Tools gut positioniert sei, um hier ein großer Player zu werden. Førre: »Die Einfachheit der Entwicklung wird immer wichtiger.« Genau in diese Richtung zielt das Unternehmen mit seiner neuen Version von Simplicity Studio: Die neue Entwicklungsumgebung unterstützt ab sofort nicht nur die ARM-basierten EFM32-Gecko-MCUs, sondern auch die 8051-basierten MCUs, wobei die kostenlose Entwicklungsplattform die angeschlossene Ziel-MCU eigenständig erkennt.

Neue Controller auf Basis des Cortex-M0+

Nachdem bei vielen IoT-Anwendungen die Leistungsaufnahme ein entscheidendes Kriterium darstellt, nutzten diverse IC-Hersteller die embedded world, um neue Mikrocontroller-Familien auf Basis des Cortex-M0+-Prozessorkerns vorzustellen. Ein Beispiel ist STMicroelectronics und die neue STM32L0-Familie. Der Stromverbrauch der neuen Cortex-M0+-MCUs beträgt 139 µA/MHz im aktiven Modus bei 32 MHz. Im Stop-Modus (RAM-Erhalt und periodischer Wake-up durch laufenden LTC) sinkt dieser Wert auf 440 nA. Hakim Jaafar, Marketing Ultra-low-Power Manager in der Microcontroller Division von STMicroelectronics, betont: »Bei vielen konkurrierenden Mikrocontroller erhöht sich die Stromaufnahme mit steigender Temperatur um mehrere Faktoren. Mit unserer STM32L0-Plattform hingegen kommt der Entwickler auch bei 125 °C noch in den Genuss einer niedrigen Stromaufnahme.«

Darüber hinaus startete ST auf der Messe einen IoT-Design-Wettbewerb in der EMEA-Region. Dabei sollen Teilnehmer auf Basis eines STM32-Controllers und weiterer ST-Produkte (z.B. Motion-MEMS-, Akustik- und Umgebungssensoren, NFC Dynamic Tags, Bildprozessoren und -sensoren, Bluetooth-ICs, der Funksender SPIRIT1, Powerline-Kommunikation-ICs) IoT-Anwendungen realisieren. Einsendungen werden in Form von Videodemonstration entgegengenommen, die die Funktionsweise der IoT-Applikation zeigen. Einsendeschluss ist der 31. August 2014. Die Finalisten werden im September bekannt gegeben.

Freescale Semiconductor hat seine bereits sehr kleine Kinetis-KL02-MCU-Familie auf Basis des Cortex-M0+ noch mal geschrumpft und die Kinetis-KL03-Controller vorgestellt. Sie sitzen in einem nur noch 1,6 x 2,0 mm großen Gehäuse. Freescale taktet die KL03-Controller mit 48 MHz und stattet sie mit 32 KByte Flash und 2 KByte RAM aus. Darüber hinaus sind auf den Controllern neben diversen Schnittstellen ein 12-Bit-A/D-Wandler, eine genaue Spannungsreferenz, ein Analogkomparator sowie Timer und eine Echtzeituhr zu finden.

Atmel hat seine SAM-D-Familie auf Basis von Cortex-M0+ erweitert und drei neue Serien (SAM D21, D10 und D11) vorgestellt. Die SAM-D10- und D11-MCUs stehen im 14- und 20-poligen SOIC- und 24-poligen QFN-Gehäuse zur Verfügung und sind mit bis zu 16 KByte Flash sowie 4 KByte RAM ausgestattet. Die SAM-D21-Controller mit 48 MHz sind mit bis zu sechs SERCOM-Modulen (konfigurierbar als UART/USART, SPI, I2C), USB 2.0 Device (Host und Device konfigurierbar), zwei I2S-Kanälen mit 96 MHz Fractional-PLL für Audio-Streaming, diversen Timern sowie Touch-Controller ausgestattet. Im aktiven Modus liegt die Stromaufnahme unter 70 µA/MHz, bei RAM-Erhalt und laufender Echtzeituhr sinkt der Wert auf 4 µA.

Außerdem kündigte Atmel eine neue SmartConnect-Familie an, die die Cortex-M0+-MCUs mit drahtlosen ICs und der passenden Software in einem einzigen Bauteil kombiniert. Zu dieser Serie gehören die SmartConnect-Wi-Fi-Module (in denen Atmel die Ultra-Low-Power-Wi-Fi-SoCs mit den MCUs kombiniert) und die Single-Chip SmartConnect ZigBee SAM R21 (eine Kombination aus einer Ultra-Low-Power ZigBee-Lösung und einem Cortex-M0+-Controller).