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Steve Roberts, Technischer Direktor der Recom-Gruppe

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Steve Roberts, Technischer Direktor der Recom-Gruppe „Analog ist nicht auf dem absterbenden Ast!“

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15.02.2016

Kaum ein Thema beherrscht derzeit intensiver die Elektronik-Medienlandschaft, als das Internet der Dinge. Kaum ein Tag an dem nicht ein vielversprechendes Produkt, mit dem Schlagwort IoT versehen, vorgestellt wird. Zu der Markteinführung von Blumentöpfen, die Textnachrichten versenden, Babyfläschchen, die die Trinkmenge aufzeichnen, und Kühlschränken, die einen informieren, wenn sie leer sind, fragte kürzlich ein besonnener Kommentator, ob wir tatsächlich so faul oder unaufmerksam sind, dass wir nicht merken, ob unsere Pflanzen verdursten, unser Baby satt ist oder wir mehr Bier kaufen müssen? Derselbe Kommentator schätzte auch, dass nur lediglich 4 Prozent der aktuellen IoT-Produkte als tatsächlich nützlich erweisen werden.

Das grundlegende Konzept des IoT ist, dass alles durch digital vernetzte Geräte beherrscht wird und die Zukunft somit binär und nicht analog sein wird. Sukzessive werden traditionell analoge Funktionen durch das jeweilige digitale Äquivalent ersetzt werden, alle Sensoren ihre Informationen direkt als digitale Daten übertragen, jedes analoge Signal von DSPs gefiltert und jede „dumme“ analoge Stromversorgung gegen eine intelligente digitale ausgetauscht werden, die sich automatisch an die jeweilige Lastsituation anpassen kann. Hat in Zeiten von intelligenten, vernetzten Geräten die analoge Elektronik ausgedient?

Die analoge Elektronik wird nicht verschwinden. Wir leben in einer realen Welt und nicht in einer digitalen Simulation. Denn auf der untersten Ebene ist jede Elektronik analog, und digital ist nur schnelles analog. Der Markt an Mixed-Signal-Elektronik, wie PWM-Generatoren und ADCs, ist stark wachsend. In der Realität übersteigen Spannungen und Ströme häufig die 3,3-V-Limits der meisten digitalen Schaltungen mit ihren mA-Versorgungen. Solange es einen Bedarf an Analog-zu-Digital- und Digital-zu-Analog-Schnittstellen gibt, gibt es auch einen Bedarf an analoger Elektronik.

Um zum Thema IoT zurückzukommen: Hier stellt sich die Frage- wie all diese Geräte versorgt werden sollen. Meist lautet die Antwort: mit Batterie oder Energiegewinnung mittels Vibration, Solarenergie o Ä. Diese Energiequellen generieren entweder sehr niedrige oder variable Spannungen, so dass es nach wie vor eines Boost-Konverters/Reglers mit hoher Effizienz bei sehr niedrigen Lasten bedarf. Eine Knopfzellen-Batterie kann einen IoT-Sensor wahrscheinlich für Jahre versorgen (danach wird er vermutlich ohnehin entsorgt), die 3-V-Spannung der Batterie limitiert aber auch stark die Wahl des Sensors bzw. Funkmoduls. Das mag für Temperatur- und Lichtsensoren grundsätzlich okay sein, andere verlangen jedoch nach höheren Spannungen. Es gibt aber nur wenige Stromversorgungen am Markt, die aus einer Knopfzelle oder Energy-Harvesting-Schaltungen höhere Spannungen generieren können. Für diese bedeutet der starke Kostendruck eines Wegwerfproduktes, dass nur einfache analoge DC/DC-Wandler geeignet sind. Daher wird das Internet der Dinge, wenn es in Schwung kommt, den Bedarf an Stromversorgungen im sehr niedrigen Leistungsbereich tatsächlich erhöhen. An die wenigen verblieben Analogentwickler da draußen: Analog ist nicht auf dem Weg ins Grab und lang lebe das Internet der Dinge!

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