Mess- und Prüftechnik / Laborinterview
Low-Power-Validierung von IoT-Komponenten
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Messaufgaben für IoT-Komponenten
Zeigen Sie mir eine Messaufgabe?
Bei den Messungen, die ich hier gerade mache, geht es weniger um extrem kleine Ströme, denn die Ruheströme von aktuell auf dem Markt befindlichen Mikrocontrollern liegen in der Regel im Bereich von wenigen μA. Bei diesen Messungen geht es darum, Peaks in den Stromspektren zu visualisieren, welche die Hersteller mit herkömmlicher Messtechnik nicht auflösen können (Bild 4, Bild 5).
Dies ermöglicht insbesondere den Chipdesignern neue Erkenntnisse und ein schnelleres Debugging. Ich möchte allerdings hinzufügen, dass ich in den Entwicklungslabors einiger namhafter Hersteller Messungen an Prototypen machen durfte, die Ruheströme im nA-Bereich aufweisen.
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Ist der Automatisierungsgrad bei Spitzenmessgeräten ein großes Thema?
Auch hier möchte ich Ihnen ein Beispiel aus dem Umfeld der Mikrocontroller geben.
Wir haben eine Software geschrieben, mit der automatisiert μC-Scores ermittelt werden können. Dabei geht es um das Messen und Plotten des Stromverbrauchs als
Funktion der Versorgungsspannung. Hierzu wird automatisch von dem Power Analysator N6705C eine Versorgungsspannung eingestellt, dann werden Strom- und Spannungsspektren gemessen. Daraus wird die Leistung berechnet, die dann aufintegriert wird. Danach wird die nächste Versorgungsspannung eingestellt und der Prozess wiederholt sich bis zur eingegebenen Zielspannung.
Wie schätzen Sie das IoT-Geschehen ein? Welchen Messaufgaben begegnen Sie in diesen Tagen am häufigsten?
Die Messaufgaben sind bunt gemischt. Von Bluetooth Low Energy (BLE) über Mikrocontroller bis hin zu Rauchmeldern oder Funkschlüsseln für Automobile. Generell ist das Thema für batteriegespeiste Systeme interessant, die lange Funktionszeiten erreichen müssen – in denen niedriger Stromverbrauch wichtig ist.
Dies kann auch ein Hersteller von Fitnessarmbändern oder Herzschrittmachern sein.
Was denken Sie, welche Messaufgaben mit der zunehmenden Ausbreitung des Internet-der-Dinge in der nahen Zukunft wichtig werden?
Viele Anwendungen im IoT-Umfeld, sind auf möglichst lange Batterielaufzeiten und somit auf geringen Energieverbrauch angewiesen. Die meisten dieser Devices „schlafen“ die meiste Zeit und wachen ab und an kurz auf, um irgendwas zu tun. Die Charakterisierung des Stromverbrauchs solcher Geräte ist eine der Kernherausforderungen für viele Hersteller. Natürlich stellen auch andere Themen wie EMV oder Signalintegrität die Entwickler vor Herausforderungen.
Wir bieten übrigens für unsere Kunden spezielle, unentgeltliche Seminare zum Thema IoT an [4], bei denen diese Themen umfassend behandelt werden – das nächste findet am 5. Juli in München statt.
Vielen Dank, Herr Miesner, für den informativen Labornachmittag!
Literatur
[1] http://www.scholarpedia.org/article/Chua_circuit
[2] Andrea Chiarini: From Total Quality Control to Lean Six Sigma. Springer, Milan, New York 2012, ISBN 978-88-470-2658-2, S. 59.
[3] www.design-elektronik.de/industrial-internet-industrie-4
[4] http://www.keysight.com/main/eventDetail.jspx?cc=DE&lc=ger&ckey=2725389&nid=-11143.0.08&id=2725389
- Low-Power-Validierung von IoT-Komponenten
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