embedded world 2023

Energieautarke IoT-Sensoren

Wir entwickeln und bieten Technologien, die aus geringfügigen Temperaturunterschieden oder kaum spürbaren Vibrationen Strom gewinnen, um Sensoren oder Kleingeräte im Internet of Things energieautark zu betreiben. Mit einem Generator als Energiewandler, einer Speichereinheit- und einer Power-Management-Schaltung lassen sich diese IoT-Sensoren flexibel an die Anlagen anbringen. Die neueste Entwicklung ist ein energetisch optimiertes NarrowBand-IoT-Modul, das im 5G-Netz Versorgungsdaten erfasst und übermittelt. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten, nicht nur sogenannte Low Power Wide Area Networks energieautark mit Strom zu versorgen, sondern auch Funksysteme mit größeren Datenraten und einem entsprechend höheren Energieverbrauch.

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Wartungsfreies mioty®-LPWAN durch Energy Harvesting
Energy Harvesting
NB-IoT Module mit Energy Harvesting (fraunhofer.de)

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embeddif.[ai]

- embeddif.[ai] Joint Lab: Wir führen Sie gemeinsam und schnell bis zur fertigen KI Pipeline auf ihrer Hardware oder entwickeln gemeinsame einen Proof of Concept.
- embeddif.[ai] Software Suite: Sie benötigen einen Kick-Start für ihr neues Data Science Team? Dann können wir Ihnen ein erweiterbare Software Framework bereitstellen, das wir auf Ihre Bedürfnisse anpassen. Ziel des dort abgebildeten Workflows ist die Entwicklung von KI-Piplines die durch den Export in C-Code direkt in Ihre Firmware integriert werden können. In gemeinsamen Workshops findet dann der Know-How Transfer in Ihr Team statt, um KI Funktionalitäten in eingebettete System zu intergrieren.

Spiking Neural Networks

Mit Spiking Neural Networks (SNNs) erforscht das Fraunhofer IIS ein neuartiges neuromorphes Hardware-Design für Ultra-Low-Power-Anwendungen. Inspiriert vom menschlichen Gehirn übertragen und verarbeiten künstliche Neuronen relevante Daten in Form von Pulsen. Um Aufbau, Abläufe und Funktionsweise derartiger SNNs live erleben zu können, präsentieren wir eine 3D-Demo-Plattform, die ein pulsbasiertes Neuronales Netz visualisiert. Die Besucher können dadurch in die Welt der SNNs eintauchen und entdecken, welche Mechanismen sich hinter dieser Architektur verbergen.

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Neuromorphe Hardware

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Neuromophe Hardware

Anwendungen des maschinellen Lernens in eingebetteten Geräten sind ein stark aufkommender Trend. Eine große Anzahl von KI-Chips wurde angekündigt, die ersten Produkte für eingebettete KI sind auf dem Markt. Aktuelle neuronale Netzwerkarchitekturen wie tiefe neuronale Netze erfordern eine hohe Rechenkomplexität und einen hohen Stromverbrauch. Neuromorphe Hardware hingegen setzt auf massive Parallelverarbeitung und führt Berechnungen, z. B. für maschinelles Lernen, schneller und mit weniger Strom aus. Effiziente Architekturen für neuromorphe Hardware in Bezug auf Rechenleistung, Stromverbrauch und Chipfläche sind daher ein Schlüsselelement für einen breiten Einsatz neuronaler Netze in eingebetteten Geräten.

IC-Design

Als eine der führenden IC-Design-Einrichtungen in Europa entwickeln wir maßgeschneiderte Lösungen für die sich ständig weiterentwickelnden Anforderungen industrieller Anwendungen. Da wir technologie- und herstellerunabhängig arbeiten, sind wir in der Lage, unseren Kunden optimale Lösungen zu bieten. Unser Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Mixed-Signal-ASICs, intelligenten integrierten Sensorsystemen sowie auf Designlösungen für immer komplexere elektronische Systeme. Ob für Industrie-, Kommunikations-, Automobil- oder andere Anwendungen, wir sind Ihr Partner von der Idee bis zur Serienreife.

IC-Design

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Rficient Ultra-low-power Wake-up-receiver

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Rficient Ultra-low-power Wake-up-receiver

Die energieeffiziente RFicient®-Funkempfängertechnologie mit einer Stromaufnahme von weniger als 3 µA kann Funktelegramme in drei lizenzfreien Frequenzbändern gleichzeitig und unabhängig voneinander empfangen. Damit sind Ortungssysteme zur Lokalisierung von Objekten in Lagerhallen möglich, aber auch weltweite mobile Anwendungen, wie z.B. die Containerverfolgung ohne manuelle Frequenzumschaltung. RFicient® eignet sich auch für die Gebäudeautomation, intelligente Beleuchtung, elektronische Regaletiketten, Fernwartung und -steuerung sowie drahtlose Sensornetzwerke im Allgemeinen. Mit sehr kleinen Batterien und Solarzellen oder mit Energy Harvesting ist ein jahrelanger wartungsfreier Betrieb möglich. Die besonders kurze Reaktionszeit in Millisekunden ermöglicht auch Echtzeitanwendungen.

Tiefgehende SiL-Tests von eingebetteten HW/SW-Systemen

Tiefes SiL-Testen eingebetter Systeme ermöglicht einen agilen Entwicklungsprozess wie er in der Software-Industrie seit Jahren eingesetzt wird. Durch die Verwendung virtueller Hardware-Modelle kann ein tiefer Software-Test bereits durchgeführt werden ohne dass die Hardware vorhanden ist. Das ermöglicht tiefes Testen vom Anwendungs-Layer bis zur Hardware, ohne dass eine Änderung der Software notwendig wäre. Das erhöht die Testabdeckung und damit die Robustheit des Systems.

Tiefgehende SiL-Tests von eingebetteten HW/SW-Systemen

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Modern System Packaging

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Modern System Packaging Solutions

Neue Integrationskonzepte für elektronische Systeme sind elementar, um den Herausforderungen durch wachsenden Funktionsumfang und zunehmender Miniaturisierung zu begegnen. Dabei haben moderne Packaging-Lösungen nicht nur einen minimalen Flächenbedarf, sondern ermöglichen auch einen hohen Datendurchsatz bei geringem Energieverbrauch. Das Fraunhofer IIS/EAS unterstützt dabei, den komplexen Entwurf der Packages zu beherrschen, die Freiheitsgrade optimal auszunutzen und die thermische, mechanische und elektrische Kopplung zu berücksichtigen.

Schadensfrüherkennung

Bei der Schadenserkennung geht es darum, Schäden zu erkennen, bevor es zu einem Funktionsausfall des Bauteils kommt. In unserem Fall wird die Methode der thermischen Spektroskopie verwendet. Durch die Messung des transienten Wärmewiderstands können Schäden im Gehäuse eines integrierten Schaltkreises oder diskreter elektronischer Bauteile entdeckt werden, bevor es zu einem Funktionsausfall kommt. Es ist dann möglich, zu reagieren, d. h. das Bauteil zu reparieren oder auszutauschen und so seinen Ausfall zu verhindern.

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Messe Nürnberg / 14. März 2023 - 16. März 2023