Der Kunde ist König
Auf Kundenauftrag entwickeln wir eingebettete Systeme von der Anforderungsanalyse bis hin zum fertigen Prototyp. Unser Schwerpunkt ist die HF-Technik, aber auch in der Analog- und Digitaltechnik haben wir bereits zahlreiche Projekte durchgeführt.
Leider können wir Ihnen aus vertraglichen Gründen nicht alle Produkte nennen, die wir mitentwickelt haben oder für die wir Testplätze erstellt haben. Nur soviel: Diese Produkte finden sich in vielen Bereichen – in der Industrie, in der Medizin, in der Umweltforschung, im Straßen- und Flugverkehr, in Museen, Schlössern und Wäldern, auf hoher See oder gar in der Stratosphäre. Unsere Kunden kommen sowohl aus der Privatwirtschaft als auch aus der öffentlichen Forschung.
Full-Stack-Entwicklung
Mit immer leistungsfähigerer Hardware werden auch die Anforderungen an die Software-Entwicklung vielschichtiger. Ausgehend vom Hardware-Layout entwickeln wir die Software von der Ebene der Treiber und Protokolle über die Anwendungslogik und Datenbank-Anbindung, bis hin zum Frontend für Web und Mobile. Unsere Haupt-Programmiersprachen sind C++ 11/14/17 und C, aber auch Assembler, C#/.NET, Python oder JavaScript werden von uns aktiv eingesetzt. Und wenn es sein muss, greifen wir auch zum Lötkolben.
Funk- und HF-Technik
Die Entwicklung von Sendern, Empfänger und Transceivern gehört seit unserer Gründung zu unseren Kompetenzen. Für Datenfunksysteme, die in lizensierten Frequenzbereichen betrieben werden, gelten sehr hohe Anforderungen für Sender und Empfänger. Für solche Systeme (z.B. nach EN 300113) ist viel Erfahrung eines HF-Entwicklers notwendig, um zum Ziel zu gelangen. Bereits in den 90er Jahren haben wir mit dem RK-1 Funkmodul einen UHF-Transceiver mit bis zu 6W Ausgangsleistung entwickelt. Im Laufe der Jahre ist dieses Wissen in viele neue Produkte für den professionellen Datenfunk geflossen. Zu unserem Messequipment zählen phasenrauscharme Spektrumanalyzer und Signalgeneratoren sowie vektorielle Netzwerkanalyzer, ohne die eine Entwicklung performanter Funksysteme nicht möglich ist.
Prozessoren und Betriebssysteme
8 Bit oder 32 Bit? „Bare metal“ oder Betriebssystem? Diese Wahl muss sehr früh in der Entwicklung getroffen werden.
Für „einfache“ Aufgaben reicht oftmals ein 8-Bit-Mikroprozessor aus. Wir haben in unseren Projekten häufig den AX8052F143 von OnSemi eingesetzt, einem System-on-a-Chip für Funkfrequenzen von 27 bis 1050 Mhz. Dieser Chip zeichnet sich durch einen besonders niedrigen Energieverbrauch aus und wird „bare metal“ ohne Betriebssystem programmiert.
Wenn es dann mal etwas komplexer wird und auch noch Audio- und Displaytreiber angesteuert werden sollen, sind die ARM Cortex-M-Prozessoren eine gute Wahl, die von vielen großen Chip-Herstellern (ST, Atmel, NXP etc.) angeboten werden. Diese können ebenfalls ohne Betriebssystem oder aber z.B. mit ARM Mbed oder FreeRTOS betrieben werden. Wir haben auch schon mit Cortex-M0-Prozessoren gearbeitet, die eine Bluetooth-Lösung bereits auf dem Chip haben, z.B. die Nordic nRF51/52-Serie oder den RSL10 von OnSemi.
Für die anspruchsvollsten Aufgaben eignet sich Embedded Linux – die entsprechenden Hardware-Ressourcen vorausgesetzt.
Die Auswahl der richtigen Frequenz
Die Auswahl der richtigen Funkfrequenz entscheidet fast immer, ob ein System funktioniert wie gewünscht und auf den Zielmärkten betrieben werden darf. Während es in Europa viele harmonisierte Frequenzbereiche gibt, schrumpft die Auswahl für eine passende Frequenz eines global vertriebenen Produkts gewaltig. Wir beraten Sie gerne, welche Frequenz zu Ihrer Anwendung passt, damit Sie mit Ihrem Produkt keine böse Überraschung erleben.
Internet of Things
Unter dem aktuellen Schlagwort „Internet of Things“ (IoT) versteht man allgemein eine (möglicherweise globale) Infrastruktur zur Vernetzung und Adressierung („Internet“) physischer und virtueller Gegenstände („Things“).
Es gibt verschiedene Funkprotokolle, die für verschiedene Anwendungsszenarien geeignet sind. Beispielsweise zeichnet sich Bluetooth™ Low Energy durch einen niedrigen Energieverbrauch und niedrige Kosten bei relativ geringer Reichweite aus und kann im Inneren eines Gebäudes für Zwecke wie z.B. das „Smart Home“, Gesundheit und Fitness verwendet werden. Auch WLAN wird zunehmend für IoT-Lösungen im Heimbereich eingesetzt.
Sogenannte „Low Power Wide Area Networks“ (LPWANs) eignen sich dagegen z.B. für Niedrigenergiesensoren, die bei sehr geringer Bandbreite kilometerweit mit einem Netzwerkserver kommunizieren. Ein verbreiteter Standard ist LoRaWAN™, eine proprietäre Lösung ist Sigfox™.
Ein weiterer LPWAN-Standard ist Narrowband IoT (NB-IoT), der auf der 4G Technologie bzw. deren Frequenzbereichen und Infrastruktur basiert. Im Gegensatz zu 4G (LTE) wird eine schmalbandige Datenübertragung mit bis zu 250 kbps benutzt. Dadurch ist es möglich, die Reichweite im Vergleich zu den sehr breitbandigen LTE-Aussendungen erheblich zu steigern bzw. bei gleicher Reichweite mit einem Bruchteil an Sendeleistung auszukommen. NB-IoT eignet sich somit auch für batteriebetriebene Systeme wie z.B. Sensornetzwerke und für Ortungslösungen im Logistikbereich, die mehrere Jahre mit einer Batterieladung auskommen müssen.
Wir beraten Sie gerne, welche Lösung für Ihre IoT-Anwendung in Frage kommt.
Audio
Eines unserer Kompetenzgebiete ist die Übertragung und das Abspielen von Audiodaten, speziell Sprache und/oder Musik. Bei dem zu verwendenden Software- oder Hardware-Codec ist eine Abwägung zwischen Klangqualität, Datenraten, Latenz, Lizensierungskosten und Komplexität vorzunehmen. Beispielsweise zeichnet sich der Hybrid-Codec „Opus“ durch hohe Audioqualität für Sprache und Musik bei niedriger Latenz aus, benötigt aber eine hohe Rechenleistung. Dagegen kann bei reinen Sprachanwendungen auf „kleinen“ 8-Bit-Systemen der G.711-Codec die richtige Wahl sein. Oder aber Sie verwenden einen dedizierten Signalprozessor – die Möglichkeiten sind vielfältig.