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Für jeden Einsatzfall das passende Tracking-System

12. April 2021, 08:58 Uhr   |  Heinz Arnold

Für jeden Einsatzfall das passende Tracking-System
© Atlantik Elektronik

Ob es um Asset Monitoring, Telemetrie, Flottenmanagement oder E-Fahrzeuge geht – Atlantik entwickelt die passenden Tracking-Systeme.

Dazu kann Atlantik die Tracking-Systeme auf Basis der Hardware verschiedener Hersteller wie Qualcomm, Quectel, Lantronix und Thundercomm sowie verschiedener Funktechniken – etwa LPWAN, NB-IoT, 2G bis 5G – unter Verwendung der dazu passenden Software und Entwicklungs-Tools designen. Auf diese Weise ist es möglich, auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittene Komplettsysteme aufzubauen, die jeweils das günstigste Verhältnis von Baugröße, Leistungsfähigkeit, Leistungsaufnahme, Sensorintegration, Konnektivität und Akkulaufzeit aufweisen.
Dazu entwickelt Atlantik die Tracking-Systeme ja nach Anforderung auf verschiedenen Integrationsstufen: von der Modulebene über Single Board Computer, kundenspezifische Baugruppen bis zum einsatzbereiten Endprodukt.

Modems

Auf der ersten Integrationsstufe bietet Atlantik eine Reihe von LPWAN-Modulen in verschiedenen Varianten an. Sie arbeiten mit den neuesten Chipsätzen von Qualcomm, beispielsweise mit dem Single-Chipsatz MDM9205, den Qualcomm speziell für die Vernetzung im IoT ausgelegt hat.

Das Chipset basiert auf einem Cortex-A7 von ARM, der mit 800 MHz getaktet wird. Er kann teilweise für kundenspezifische Aufgaben eingesetzt werden. Das 9205-LTE-Modem unterstützt die LPWAN-Standards NB-IoT, LTE Category M1 (CAT-M1 oder eMTC) und 2G-Fallback-Optionen.

Außerdem bietet Atlantik bereits Produkte auf Basis der 212-LTE-IoT-Modems an, die Qualcomm kürzlich vorgestellt hat. Das BC660K-Modul von Quectel nimmt dadurch im Schlafmodus (PSM)unter 1 µA auf und kann mit einer Spannungsversorgung bis hinunter von 2,2 V arbeiten. Das Modem enthält einen ARM-Cortex-M3-Anwendungsprozessor sowie Speicher- und Power-Management-Einheiten in einem kompakten Single-Chip-Gehäuse.

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© Atlantik Elektronik

Guido Schwarz, Atlantik Elektronik: »Gut platzierte und abgestimmte Antennen können die Effizienz eines Tracking-Systems und sogar den Erfolg des Gesamtsystems entscheidend beeinflussen.«

Kundenspezifische Baugruppen

Auf der nächsthöheren Ebene – sie ist auch unter dem Begriff Bündelung und Anpassung bekannt – bietet Atlantik Produkte und Dienstleistungen an, die den Kunden helfen, die Tracking-Systeme in kurzer Zeit zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. Dazu gehören der Entwurf kundenspezifischer Baugruppen auf der Grundlage von LPWAN-Modulen und vorhandener Referenzdesigns genauso wie die Kombination mit Bündelungskomponenten wie Host-MCUs, Speichern, Low-Power-KI-Kameras, Sensoren und E-Paper, um nur einige zu nennen.

Das Angebot umfasst auch die passenden Standard- und kundenspezifischen Antennen, die Atlantik als internes, externes oder komplett kundenspezifisches Design liefert. »Antennen sind ein leider oft zu wenig beachteter, aber eben essenzieller Bestandteil des Systems«, sagte Guido Schwarz, Product Line Marekting Quectel von Atlantik Elektronik, im Gespräch mit Markt&Technik. Wer an die Antenne zuletzt denkt und sie dann irgendwo platziert, kann sich häufig über ein funktionierendes System freuen. Doch der Teufel steckt im Detail: »Oft muss dann viel häufiger gefunkt werden als eigentlich erforderlich, weil die Datenübertragung aufgrund der schlecht abgestimmten Antennen nur nach zahlreichen Wiederholungen erfolgreich sein kann. Das kostet viel Strom, den einzusparen so viel Mühe beim Design der Baugruppe gemacht hatte. Dann war die Mühe leider umsonst.« Dasselbe gilt beispielsweise auch für die Zeit für das First Time to Fix: Sie kann ein suboptimales Antennen-Design deutlich verlängern.

Deshalb rät Atlantik den Anwendern, sich über die Platzierung der Antenne schon früh Gedanken zu machen. Wenn etwa Narrowband-, zellulärer und GNSS-Funk auf einer Baugruppe kombiniert werden, dann sind zusätzliche SAW-Filter nötig, um gegenseitige Störungen zu vermeiden, was eine Antenne von der Stange eben eher meist nur leidlich tut. Um ein auf die jeweilige Anwendung hin optimiertes Antennendesign anbieten zu können, hat Atlantik ein eigenes Experten-Team aufgebaut, das eng mit Partnern – etwa Antennenherstellern und Messdienstleistern – zusammenarbeitet. »Gut platzierte und abgestimmte Antennen können die Effizienz eines Tracking-Systems und sogar den Erfolg des Gesamtsystems entscheidend beeinflussen«, so das Fazit von Guido Schwarz. Denn es nütze ja nichts, wenn das System wie erwartet funktioniert, aber die Batterien ständig ersetzt werden müssen.

Tracker Boards

Doch zurück zum Tracker-Angebot von Atlantik. Dazu gehören auch einfach zu verwendende und leicht anpassbare Tracker Boards. Sie verfügen über NB2/LTE-CAT-M1-Konnektivität mit GNSS-Unterstützung sowie über Sensoren für Feuchtigkeit, Temperatur, Beschleunigung und Magnetfelder. Zu den Schnittstellenoptionen gehören UART, SPI, I2C, GPIOx4 und PWMx2, die mit RS-485/232-Transceivern erweitert werden können. Basierend auf dem weit verbreiteten ThreadX-Betriebssystem stellen die Tracker Boards eine schnelle und unkomplizierte Basis für Tracking-Geräte der nächsten Generation dar.

Endsysteme

Auf der obersten Ebene entwickelt Atlantik fertige Endsysteme, entweder aus einem Standardportfolio oder als ODM. Um maßgeschneiderte, schlüsselfertige Systeme liefern zu können, managt Atlantik die Zusammenarbeit mehrerer ODMs/CMs und Technologiepartner.

Zu diesen Endsystemen gehören kleine Tracking-Geräte und Karten, die für die Personen- oder Anlagenverfolgung eingesetzt werden können, sowie Cellular-Telematik-Gateways mit mehreren Schnittstellen, die in Gehäusen entsprechend der Schutzart IP68 sitzen, sowie kompakte Tracking-Geräte für das Flottenmanagement.

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