5G-Konnektivität Embedded
Peter Marek, Senior Director European Engineering Center eIoT, Advantech:
»5G-Technologie wird überwiegend in Form von steckbaren oder lötbaren M.2-Modulen in Embedded-Geräte integriert. Hierbei sind die Antennen nicht im Modul integriert, sondern können über HF-Koaxialkabel frei im Gerät montiert werden. In seltenen Fällen (z.B. Drohnen) werden SoCs mit integrierter 5G-Funktion eingesetzt sowie Antennen (PIFA) direkt integriert. Diese höhere Integrationsdichte hat ihren Preis: Entwickler müssen sehr detaillierte Zulassungsmessungen durchführen. Im Gegensatz dazu sind bei der Modultechnologie im Allgemeinen lediglich vereinfachte HF-Messungen nötig. Die Kosten für eine globale Zulassung können hier schnell im sechsstelligen Bereich liegen.
Die Validierung im Embedded-System erfordert auf Grund der vielfältigen Möglichkeiten, die 5G bietet, ein gutes Verständnis der Anwendung und des Netzwerks. Die erforderliche Datenrate, die Sendeleistung sowie die damit verbundene Leistungsaufnahme und Verlustleistung stehen in engem Zusammenhang. Bei batteriebetriebenen Geräten sind die Häufigkeit der Übertragung und die Menge der dabei zu übertragenden Daten wichtige Faktoren. Nicht zuletzt kann das Gerät in öffentlichen 5G- oder privaten 5G-Netzwerken genutzt werden. Letzteres ist im industriellen Umfeld ein Ansatz, um WiFi-Netzwerke zu entlasten bzw. IT- und OT-Bereiche klar zu trennen.
Neben der zu gewährleistenden Cyber-Sicherheit sind auf Systemebene Features wie ein automatischer Wiederaufbau der Verbindung nach Unterbrechung, Over-the-Air-Updates sowie das Monitoring von Verbindungs- und Geräte-Stati – beispielsweise mithilfe von Advantechs »DeviceOn« – Kernforderungen hinsichtlich Zuverlässigkeit und Wartbarkeit. Um Kunden umfänglich zu unterstützen, hat Advantech neben Geräten wie Industrieroutern und Embedded-PCs auch eigene 5G-Module im Portfolio, inklusive Design-In-Support bezüglich Software, Antennen-Design, Validierung und Zertifizierung.«