Vorausschauende Instandhaltung Multiprotokollfähiges STM32-Wireless-Modul

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STMicroelectronics hat das multiprotokollfähige Wireless-Modul STM32WB5MMGH6 entwickelt. Es soll die Entwicklung innovativer vernetzter Objekte beschleunigen. Die I-care Group als Leitkunde nutzt das Modul in Wi-care, einer intelligenten Lösung für die vorausschauende Instandhaltung in der Industrie

Das für Industrie-4.0-Applikationen konzipierte Modul STM32WB5MMGH6 von STMicroelectronics (ST) soll den Einsatz der Wireless-Mikrocontroller von ST in Anwendungsfällen wie der intelligenten Zustandsüberwachungs-Lösung der I-care Group vereinfachen. Das Modul ist laut Anbieter ein komplettes Subsystem für die drahtlose Kommunikation auf der Basis von Standards wie Bluetooth Low Energy, Zigbee und Thread. Es wird mit kostenlos nutzbaren Protokoll-Stacks angeboten, jedoch können alternativ auch andere, proprietäre Protokolle genutzt werden.

In das Modul hat ST mehrere essenzielle Funktionsabschnitte integriert, nämlich neben der Antenne samt Anpassungsschaltung auch alle passiven Bauelemente und die Timing-Quarze. Der bereits erteilten Zertifizierungen für EMC, Bluetooth LE 5.3, Zigbee 3.0 und OpenThread erleichtern laut Hersteller die vorgeschriebenen Tests und die Produktzulassungs-Prozeduren für die Kunden, was die Entwicklungskosten senken und die Markteinführung beschleunigen kann.

Einsatz in der Zustandsüberwachung

Bereits jetzt entwickeln Leitkunden mit dem Modul STM32WB5MMGH6 neue Produkte. Unter diesen Kunden ist die I-care Group, die im Bereich Machine-Health tätig ist. Die kontinuierlich arbeitenden Zustandsüberwachungslösungen des Unternehmens sollen die Instandhaltung von Industrieanlagen verbessern, um deren optimale Leistungsfähigkeit sicherzustellen und unerwartete Ausfälle und Stillstände zu vermeiden. Die Wi-care-Sensoren verkörpern demnach ein plug-and-play-fähiges, kabelloses und kontinuierlich arbeitendes Anlagenüberwachungs-System.

In Verbindung mit I-see, der cloud- und KI-basierten Auswertungsplattform des Unternehmens, entsteht eine nach eigenen Abgaben lückenlose „Instandhaltung-4.0”-Lösung, mit deren Hilfe die Anwender den Anlagenzustand visualisieren und Instandhaltungspläne erstellen können. Mit den Lösungen der I-care Group sollen sich mehr als 99 % der in der Industrie auftretenden Ausfälle vermeiden lassen. Maschinenstillstände werden um 10 bis 20 % reduziert, während die Wartungskosten sogar um 35 bis 40 % zurückgehen, erklärt der Hersteller.

Wireless-Modul statt Chip-Eigenentwicklung

Dazu sagt Fabrice Brion, CEO von I-care: „Die ebenso zügige wie erfolgreiche Produktion und Markteinführung unserer marktführenden Wi-care-Sensoren ist ein entscheidendes Element unserer Wachstumspläne, und das Wireless-Modul STM32WB5MMGH6 von ST bildet wiederum einen unverzichtbaren Bestandteil von Wi-care.“

„Anstelle der Eigenentwicklung einer chipbasierten Lösung auf ein fertiges Wireless-Modul zurückzugreifen, ist für Entwickler der schnellste Weg zur Komplettierung ihrer Projekte“, sagt Hakim Jaafar, General Manager, BLE/802.15.4 MCU bei ST. „Das auf unserem Wireless-Mikrocontroller STM32WB55 basierende und von uns umfassend unterstützte Modul STM32WB5MMGH6 macht diese Vorgehensweise jetzt noch schneller, einfacher und bezahlbarer.“

Das STM32WB5MMGH6TR wird bereits produziert und ist für neue Designs verfügbar. Das Modul wird zu Preisen ab 6,- US-Dollar (ab 10.000 Stück) angeboten und unterliegt der 10-jährigen Langzeitverfügbarkeits-Verpflichtung von ST, die die langfristige Lieferbarkeit von Bauteilen für industrielle Anwendungen sicherstellt.

Weitere technische Informationen

Der im STM32WB5MMGH6 verwendete Mikrocontroller STM32WB55 enthält einen Kern des Typs Arm Cortex-M4 für die Applikationsverarbeitung, während ein Cortex-M0+-Kern die integrierte Funkeinheit steuert. Hierdurch ist laut ST die Echtzeitfähigkeit in beiden Bereichen sichergestellt. Der Mikrocontroller verfügt über einen großzügig dimensionierten RAM-Speicher, was besonders bei der Nutzung des Thread-Protokolls vorteilhaft ist. Zu den gängigen Anwendungsfällen gehört die drahtlose Kommunikation ebenso wie die Steuerung von Geräten wie etwa Fernsensoren, intelligenten Türschlössern, PC-Zubehör (z. B. Drucker) und Infrastruktur-Equipment wie etwa Netzwerk-Gateways und Smart-Building-Controller. Die Mehrprotokollfähigkeit der Funkeinheit sorgt für Flexibilität und bietet zweckmäßige Eigenschaften für die Geräteadministration und das Flottenmanagement.

Beim Produktdesign mit dem Modul STM32WB5MMGH6 zahlen sich die umfangreichen Entwicklungs-Ressourcen für SMT32-Mikrocontroller aus. Unter anderem gibt es kostenlose Tools wie den Konfigurator STM32CubeMX und Software wie das MCU-Paket STM32CubeWB. Letzteres umfasst essenzielle Embedded-Development-Ressourcen wie etwa produktionsbereite MISRA-C- und ISO/TS-16949-konforme Hardware Abstraction Layer (HAL) und Low-Layer-APIs, das Dateisystem FatFS, FreeRTOS, Kommunikationsprotokoll-Stacks und Codebeispiele. (me)

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