Wie Analogtechnik und Embedded-Systeme die Welt verändern

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Drahtlose Stromübertragung

Die drahtlose Stromübertragung ist eine bereits bestehende und sich weiter im Aufwind befindliche Technik, die Verbrauchern ein komfortableres Laden ihrer elektronischen Geräte ermöglichen wird. Genau so wie es die Wi-Fi-Technik überflüssig machte, ein Ethernet-Kabel für den Internet-Zugang zu verwenden, wird die drahtlose Stromübertragung den Anwendern eine Möglichkeit bieten, Smartphones, Tablets, drahtlose Tastaturen oder andere portable elektronische Geräte an verschiedenen Orten aufzuladen – sei es in der Mittelkonsole des Autos, auf speziellen Lade-Pads oder sogar auf Büromöbeln. Dies ohne die Ladekabel, die heute noch allgegenwärtig sind.

Bei Texas Instruments haben wir bereits damit begonnen, die drahtlose Ladetechnik in unsere Konferenztische einzubauen, um Mitarbeitern, Kunden und anderen Personen die Vorteile dieser Technik hier vor Ort zu demonstrieren. Eines Tages könnte diese Technik, die in ihren Anfangstagen in elektrischen Zahnbürsten zum Einsatz kam, sogar zum Laden von Elektrofahrzeugen verwendet werden.

Smart Grid für bessere Effizienz

Zu den richtungsweisenden Innovationen gehört heutzutage das Smart Grid. Technologische Fortschritte verhelfen den Energieversorgungs-Unternehmen (EVUs) zu wegweisenden Effizienz-Verbesserungen und stellen den Verbrauchern die nötigen Informationen für eine intelligentere Energienutzung zur Verfügung. Moderne Stromzähler, die das Herzstück des Smart-Grid-Ökosystems bilden, liefern sowohl den EVUs als auch den Abnehmern nahezu in Echtzeit Daten über den Energieverbrauch der Konsumenten.

Grundlage dieser revolutionären Änderungen sind enorme Datenmengen, die von integrierten Schaltungen in den intelligenten Stromzählern erfasst und drahtlos an zentralen Datenbanken übermittelt werden.

Das Internet der Dinge

Das intelligente oder vernetzte Heim als Bestandteil dessen, was vielerorts als das ‘Internet der Dinge’ bezeichnet wird, ist ein Machine-to-Machine-Kommunikationsnetzwerk, das sich unseres Erachtens noch in einem frühen Entwicklungsstadium befindet. Komponenten dieses Netzwerks sind vernetzte Alarmsysteme, die sich mithilfe von Smartphones überwachen lassen und den Anwender benachrichtigen, sobald etwas im Haus der Aufmerksamkeit bedarf.

Das Kommunikationsnetzwerk im Smart Home enthält auch vernetzte Thermostate, die sich an ihre Umgebung anpassen und mit einem Mobilgerät von überall auf der Welt aus gesteuert werden können. Zentrale Elemente dieser Innovationen sind Analog- und Embedded-Technologien in Form von stromsparenden Hochfrequenz-Bausteinen, Sensor-ICs, Analog Front Ends, Mikrocontrollern, Leistungshalbleitern, Interfaces und anderen Halbleiter-Bauelementen.

Diese Arten vernetzter Techniken entwickeln sich zügig weiter, wobei das Tempo der Innovation Jahr für Jahr zunimmt. Beispielsweise könnten Technologien, die Anwender gegenwärtig mit ihren Alarmanlagen und Thermostaten verbinden, schon bald auch Zugriff auf Sensorknotenpunkte im gesamten Haus ermöglichen. Dies erlaubt das Ein- und Ausschalten von Geräten, die Alarmierung bei ansteigendem Energieverbrauch oder die Verwendung von Kameras, um etwaige Aktivitäten von Handheld-Geräten aus zu überwachen. Einige dieser Anwendungen sind heute bereits auf dem Markt, während sich andere gerade erst am Horizont abzeichnen.

Das intelligente Heim und die vernetzte Welt entwickeln sich ständig weiter. Unterdessen erfinden Ingenieure insbesondere aus dem Consumer-, Industrie- und Automotive-Markt neue Einsatzmöglichkeiten für Chips, die den Menschen zu einem intelligenteren und effizienteren Leben verhelfen.

Treibende Kraft des technischen Fortschritts: Die Konsumenten

Triebfeder dieser Innovationen ist einerseits die fortlaufende Veränderung dessen, worauf die Konsumenten Wert legen, andererseits das ständige Streben der Gerätehersteller nach mehr Effizienz. Für Halbleiterhersteller besteht der Schlüssel zum Erfolg darin, aktuelle Trends zu verstehen und Kunden dabei zu helfen, diese zu nutzen.

Wenn es beispielsweise gelingt, einen programmierbaren Roboterarm mithilfe fortschrittlicher Analog-ICs und Embedded-Systeme um 2% präziser zu machen, kann dies entscheidende Auswirkungen auf den Erfolg eines Unternehmens haben. Neben Front-End-Sensorbausteinen sind in einem solchen Roboterarm Operationsverstärker, Kommunikations-Chips, Mikrocontroller und Power-Management-Bausteine erforderlich.

In den Waferfertigungsanlagen von Texas Instruments entsteht der Großteil des Energieverbrauchs über die Wasserkühlkreisläufe. Die Kompressoren bilden die ineffizientesten Komponenten dieser Anlagen. Um hierbei durch geringeren Energieverbrauch und reduzierte Abwärme die Produktionseffizienz zu steigern, setzt TI jetzt drehzahlvariable Motoren ein, die mit Analog-ICs und Embedded-Systemen bestückt sind.

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