Sichere Lokalisierung und Erfassung
UWB-Radar und On-Chip-Datenverarbeitung kombiniert
»Trimension SR250« ist laut Hersteller NXP Semiconductors die branchenweit erste Single-Chip-Lösung, die Datenverarbeitung direkt im Chip mit UWB-Radar-Technologien (Ultra-Wide-Band) zur sicheren Lokalisierung und Erfassung im Nahbereich miteinander kombiniert.
Durch ihre Standort-, Anwesenheits- und Bewegungs-Erkennung schafft die Single-Chip-Lösung viele neue Nutzungsmöglichkeiten für das Smart Home und das Industrial IoT. Sie kombiniert dafür ein stromsparendes UWB-Radar für den Nahbereich, das im Frequenzbereich von 6 GHz bis 8,5 GHz arbeitet, mit einer sicheren Lokalisierung und der Berechnung des Angle of Arrival (AoA). Dies ermöglicht neue IoT-Anwendungen, die auf UWB-Kartierung, Personen- und Objekterkennung sowie präziser Positionsbestimmung beruhen. Dadurch lassen sich neue Smart-Home-Funktionen für mehr Komfort, Effizienz, Sicherheit und Datenschutz bereitstellen. Anwendungen sind beispielsweise das Ein- und Ausschalten der Beleuchtung oder des Fernsehers, je nach Anwesenheit der Bewohner, oder der sichere automatische Zugang zum Haus. Außerdem lässt sich so auch der Gesundheitszustand alleinlebender älterer Menschen kontinuierlich erfassen, ohne deren Privatsphäre durch Kameras zu verletzen.
Trimension SR250 kann auch in der Industrie zum Einsatz kommen, um die Sicherheit zu erhöhen und die Produktivität zu steigern. Denn die Single-Chip-Lösung ist in der Lage, die Position von Mitarbeitern, Objekten und Produktionsanlagen im Blick zu behalten und dementsprechend Zugänge zu kontrollieren, Kollisionen zu vermeiden und Gefahrenbereiche zu erstellen.
»Trimension SR250 stellt die nächste Generation der fortschrittlichen UWB-Lösungen von NXP dar«, sagt Philippe Dubois, Senior Vice President und General Manager, Secure Transactions and Identification bei NXP. »Die präzise, sichere und energieeffiziente Anwesenheits-, Bewegungs- und Standorterkennung ermöglicht fast unbegrenzte neue Nutzungsmöglichkeiten. Mit dieser branchenweit einzigartigen Lösung profitieren unsere Kunden in den Bereichen Smart Home und Industrial IoT von einem geringeren Stromverbrauch und einem effizienteren Produktdesign.«
Trimension SR250 ist Teil eines der umfangreichsten UWB-Portfolios der Branche, das Radar-Lösungen für Fahrzeuge, mobile Endgeräte und IoT-Anwendungen umfasst. Die Single-Chip-Lösung unterstützt die 3D-Berechnung des AoA sowie die Berechnung der Time Difference of Arrival (TDOA) und misst die Entfernung mit einer Genauigkeit von ±5 cm durch die Berechnung der Time of Flight (ToF). Für Anwendungen, die ein hohes Maß an Sicherheit erfordern, lässt sich Trimension SR250 zusätzlich mit dem EdgeLock SE051W Secure Element kombinieren. Trimension SR250 entspricht obendrein den technischen Spezifikationen des FiRA Consortium 3.0, was die Zertifizierung vereinfacht und ein hohes Maß an Interoperabilität sicherstellt.
UWB-Fähigkeiten erweitern mit UWB-Radar und integrierter Datenverarbeitung
Während herkömmliche UWB-Technologien zur sicheren Lokalisierung eine Kommunikation zwischen zwei UWB-fähigen Geräten zur Anwesenheits- und Standorterkennung erfordern, ist UWB-Radar eine passive Lösung, die nur einen einzigen Chip benötigt. Trimension SR250 verwendet ein UWB-Radar mit niedrigem Stromverbrauch, das im Frequenzbereich von 6 bis 8,5 GHz arbeitet. Damit ist das System in der Lage, die Anwesenheit, den Standort und sogar die Bewegung von Personen, einschließlich ihrer Atmung und Gestik, zu erkennen. In Verbindung mit einem Host-Prozessor, in dem Algorithmen für KI oder Machine Learning laufen, kann Trimension SR250 auch den Bewegungsverlauf von Personen und Objekten verfolgen. Als Host-Prozessoren eignen sich beispielsweise die Prozessoren der i.MX-Familie, die Wireless-Mikrocontroller der RW61x-Serie oder die Mikrocontroller der MCX-Reihe.
Trimension SR250 bietet eine integrierte Datenverarbeitung direkt im Chip, was einen autonomen Radarbetrieb ermöglicht und den Gesamtenergieverbrauch des Systems senkt. Der Host-Prozessor kann sich beispielsweise im Standby-Modus befinden, während Trimension SR250 seine integrierte Anwesenheitserkennung nutzt, um Personen oder Objekte zu erfassen, die in Bewegung sind, um dann nur bei Bedarf den Host-Prozessor aufzuwecken. Die Datenverarbeitung direkt im Chip ist für IoT-Anwendungen im Bereich Smart Home und für die Industrie von entscheidender Bedeutung, weil die IoT-Systeme auf diese Weise direkt eingreifen können. So lässt sich etwa eine Klimaanlage automatisch regeln, wenn Bewohner Räume in einem Smart Home betreten. Und autonome mobile Roboter in intelligenten Fabriken lassen sich schnell abschalten, wenn Mitarbeiter Gefahrenbereiche betreten.
Unterstützung von Entwicklern bei der Datenverarbeitung
Trimension SR250 wird mit Firmware, Middleware und Beispiel-Software geliefert, um die Entwicklung und Nutzung zu vereinfachen. Dazu gehören Firmware mit Unterstützung für zukünftige Updates, APIs für die UWB-Befehlsschnittstelle, aktualisierbare Middleware für den Radarbetrieb mit APIs in der Programmiersprache C sowie Beispiel-Software und Beispiel-Algorithmen. Durch sein umfangreiches Ecosystem von Partnern, Modulen und Entwicklungskits stellt NXP seinen Kunden alles Nötige zur Verfügung, um rasch und effizient mit der Entwicklung zu beginnen. Trimension SR250 wird derzeit als Muster gefertigt und wird voraussichtlich im vierten Quartal 2024 allgemein verfügbar sein, auch über das breite Vertriebsnetz der Modulpartner von NXP. Weitere Informationen sind unter www.nxp.com/trimension zu finden.
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