מעבדת ה-IoT הגדולה בעולם: imec מקימה תשתית עירונית בבלגיה לבדיקת תיפקוד החיישנים

1 מרץ, 2017

בסמינר מיוחד שיקיים בשבוע הבא בישראל (8 למרץ, תל-אביב), יציג מכון המחקר האירופי imec סדרת חידושים טכנולוגיים. בהם: חיישנים מסוג חדש, תקשורת IoT בתדר של 60GHz ואבטחת IoT ברמת האלקטרוניקה

Share via Whatsapp

מכון המחקר האירופי imec, הנחשב למכון המחקר העצמאי החשוב ביותר בתעשיית הסמיקונדקטורס בעולם, יקיים ביום ד', ה-8 במרץ 2017 סמינר מיוחד עבור התעשייה הישראלית. לקראת הסמינר, מסרו ל-Techtime רודי קרטובלס, סגן נשיא לתחום Smart Electronics ב-imec, ודני גודריס סגן נשיא לתחום Smart Applications ב-imec, את תחומי העניין המרכזיים של המכון בתחום האינטרנט של הדברים. "אנחנו מפתחים מגוון גדול של חיישנים בתוך מעגלים משולבים, למשל למדידת זרימת גאזים, נוזלים ומדידת פרמטרים פיזיולוגיים של הגוף, אולם בשורה התחתונה חשוב לדעת כיצד הם מתפקדים בעולם האמיתי", קרטובלס. "כדי להתמודד עם הבעיה הזו, אנחנו מפתחים מספר פלטפורמות לבדיקת הטכנולוגיות החדשות, כאשר פרוייקט הדגל קיבל את הכינוי City of Things ויתבצע בעיר Antwerp בבלגיה. במסגרת פרוייקט הבדיקה הענק, נפרוס עד סוף שנת 2017 כ-100 נקודות גישה (gateways) והרבה מאוד חיישנים מסוגי שונים בתוך התשתיות של העיר. המערך הזה יאפשר לנו לבדוק טכנולוגיות שונות ואת אופן התיפקוד האמיתי שלהן".

התקשורת היא עדיין צוואר הבקבוק המרכזי

לדברי קרטובלס, מערך IoT יעיל יכול לפעול רק כאשר קיימת סביבת תקשורת אלחוטית אמינה המאפשרת לכל מרכיביו לדבר אחד עם השני ועם הענן. כדי להגיע למצב הזה יש צורך בשבבי תקשורת אלחוטיים ייעודיים לרשתות חיישנים. החיישנים יקבלו את האנרגיה מסוללות, והדבר מהווה אתגר עצום בשבילנו, מכיוון שכעת קיימים מקורות אנרגיה מאוד דלים בהספק לצורך הפעלת שבבי התקשורת. אותם שבבי תקשורת צריכים להיות בעלי יכולת לשדר את המידע באמינות למרחקים גדולים מאוד בקנה מידה של קילומטרים, ולעמוד בתקני התקשורת שהוגדרו ל-IoT, לצד התקנים הקיימים של Wi-Fi ו-Bluetooth Low Energy.

"בשיתוף פעולה עם Holst Centre צברנו בשנים האחרונות נסיון רב בפיתוח שבבי תקשורת חסכוניים מאוד באנרגיה. פיתחנו מקמ"ש ייעודי ל-IoT העומד בדרישות ההספק הנמוכות והטווח הגדול של תקן Wi-Fi לפי פרוטוקול IEEE802.11ah. כיום אנחנו עובדים על פיתוח שבבים התואמים לתקן Bluetooth Low Energy עבור יישומי IoT, ועל שבבים המספקים מענה משולב הכולל גם Wi-Fi וגם BLE בשבב יחיד. "פתרון מתבקש הוא שימוש ברשתות הסלולריות מכיוון שהן זמינות כיום בכל מקום. אנחנו עדיין לא יכולים לשלב את הטכנולוגיה הסלולרית ברשתות חיישנים מכיוון שהיא דורשת הספק גבוה מדי, אולם אנחנו מפתחים פתרונות חדשים שיאפשרו לחיישנים בעלי רוחב פס נמוך מאוד לתקשר על-גבי הרשתות הסלולריות.

ברוב המקרים רשתות החיישנים שולחות מידע בקצב של קילו-ביט לשנייה ולעתים גם מגה-ביטים. מה יקרה כאשר הן ישלחו כמויות גדולות של מידע? גודריס: "צוות חוקרים ב-imec בראשות פרופ' Demeester בוחן את השימוש בתקשורת סלולרית המשמשת תאים זעירים, לצורך קישוריות אלחוטית של אלמנטים ניידים בקצבים מהירים של 100Gbits לשנייה. הטכנולוגיה הזו אמורה לשמש בסביבת ייצור, שבה נחילים של הרבה מאוד רובוטים חכמים יעבדו באינטראקציה עם בני-אדם. אנחנו מדברים על רובוטים הניתנים להגדרה קלה ומהירה של תצורת העבודה שלהם, כדי שכל משתמש יוכל להגדיר את אופן פעולתם לפי צרכיו. זה המובן של המושג Mass customization.

מקמ"ש סמיקונדקטורס לגלים מילימטריים

אלטרנטיבה אחרת להעברת כמויות גדולות של מידע היא באמצעות גלים מילימטריים. קרטובלס: "אנחנו מחפשים פתרון אלחוטי שיעביר מידע בקצב של עד 20Gbits לשנייה בטכנולוגיית גלים מילימטריים בתדר של 60GHz. אנחנו משתמשים בטכנולוגיית עיצוב אלומה (beamforming), המסייעת להקים קו תקשורת כיווני ישיר בין המשדר למקלט. בשנה שעברה הדגמנו מקמ"ש המיוצר בתהליך 28nm CMOS ועובד בתדר של 60GHz. הצלחנו להעביר מידע בקצב של כמעט 5Gbits לשנייה למרחק של 1 מטר. בקמפוס של imec הדגמנו קצב העברה של 1.5Gbits לשנייה למרחק של 100 מטר. כעת אנחנו ממשיכים בפיתוח כדי להגיע למהירויתו גדולות יותר ולמרחקים גדולים יותר.

"אסור לשכוח גם את בעיית האבטחה, אשר נעשית חשובה מיום ליום. חייבים לפתח תקני אבטחה המבוססים על חומרה ותוכנה, שמערכות ה-IoT יידרשו לעמוד בהם לפני שהן מותקנות לשימוש. זהו אתגר לא פשוט, מכיוון שמשאבי העיבוד המוגבלים מקשים על התקנת מערכות אבטחה ברמת החישן. כך למשל, ניתן לבצע הצפנה שקשה מאוד לפרוץ אותה – אולם הדבר דורש עוצמת מיחשוב והרבה אנרגיה באבזרי הקצה. כיום אנחנו בודקים שיטות חדשות שייאפשרו לייצר מעגלים אלקטרוניים חסינים בפני שיבוש".

הנושאים האלה יידונו בכנס ITF2017 Israel שמכון imec יערוך בישראל ביום ד', ה-8 במרץ 2017 במלון דוויד אינטרקונטיננטל בתל-אביב.

למידע נוסף: ITF2017 Israel

פורסם בקטגוריות: events , IOT , חדשות , סמיקונדקטורס , תקשורת