Messtechnik & EMV Messen im IoT-Zeitalter

Siegfried Gross, Vorsitzender der Geschäftsführung, Keysight Technologies, contactcenter_germany@keysight.com

Bild: T.Leifert
22.10.2015

Das Internet der Dinge stellt die gesamte Kommunikationstechnik vor gewaltige Herausforderungen. Das gilt nicht nur für die Netzarchitektur, sondern auch für die Technik in den Geräten. Auch Messgerätehersteller müssen ihre Produkte an diese veränderten Bedingungen anpassen.

Vor gerade mal 40 Jahren, im Jahr 1975, gab es erstmals mehr als 1 Milliarde Festnetzstandorte. 2010 waren mehr als 5 Milliarden Personen mobil erreichbar. Im Jahr 2014 existierten mehr Mobilfunkanschlüsse als Menschen auf der Erde. Bis 2020 wird mit 50 Milliarden Geräten gerechnet, die über das Internet der Dinge mit einander verbunden sind.

Das Netz, das diesen massiven Wandel begleitete, hat sich grundlegend verändert und nichts mehr mit dem Telefonnetz von 1975 gemein. Es ist von einem kupferbasierten, physikalisch geschalteten System für Sprachtelefonie, zu einem kombinierten Glasfaser- und Mobilfunknetz geworden. Mittlerweile transportiert es paketbasiert Terabytes an Information und stellt dem einzelnen Teilnehmer eine Datenrate von vielen Megabit pro Sekunde zur Verfügung.

Das Netz, das 50 Milliarden Geräte bedienen kann, ist allerdings noch im Bau. Der Großteil der IoT-Geräte wird drahtlos mit dem Netz verbunden sein. Das umfasst im Kleinen zum Beispiel die Nahfeldkommunikation NFC für mobile Zahlungen und geht bis hin zu geostationären Satelliten, die unbemannte Wetterstationen bedienen. Das Netz wird mit all diesen verschiedenen Geräten und ihren unterschiedlichen Kommunikationsbedürfnissen zurechtkommen müssen. Seien es einfache Sensoren, die nur wenige Daten benötigen und senden oder sicherheitsrelevante Dienste, die eine ständige, verlässliche und sichere Datenverbindung brauchen, zum Beispiel autonome Fahrzeuge. Ein einfacher Qualifikationstest reicht dafür nicht mehr aus. Für diese Anwendungen müssen Sicherheit und Interoperabilität streng und umfangreich geprüft werden.

Nicht nur bei der Netzarchitektur, sondern auch bei den Geräten selbst stellen sich ganz neue Herausforderungen. Zum Beispiel müssen Chipsätze und die Akkutechnik mit den steigenden Anforderungen von Geräten mithalten, die immer eingeschaltet und immer online sind. Benötigt werden effizientere Chipsätze und Akkus mit einer höheren Speicherkapazität.

Auch die Messtechnik ist deswegen mit ganz neuen Erwartungen konfrontiert. Besonders schwierig ist beispielsweise die Messung des Batteriestromverbrauchs einfacher Sensoren. Dafür benötigt wird ein Messgerät, das den Stromverbrauch in den drei Betriebsarten Tiefschlaf, Leerlauf und Sendemodus erfassen kann. Die Verteilung dieser drei Betriebsarten ist zufällig. Der Stromverbrauch reicht von einigen Nanoampere im Tiefschlaf, über wenige Milliampere im aktiven Zustand, bis in den Ampere-Bereich beim Senden.

Generell liegt die Herausforderung für Messgerätehersteller darin, die Bedürfnisse eines Herstellers von Kommunikationsprodukten zu erkennen und ihn im Entwicklungsprozess mit den richtigen Messlösungen zu unterstützen. Keysight setzt in Entwicklungswerkzeugen und autonomen und modularen Messgeräten stets die gleiche Messtechnik ein. Durch diesen einheitlichen Ansatz wird die Leistung eines Produkts über seinen gesamten Entwicklungszyklus hinweg mit einheitlichen Messungen erfasst. Messergebnisse sind deshalb über verschiedene Bereiche hinweg vergleich- und problemlos austauschbar. Der Kunde verfügt damit über einen Satz Werkzeuge, der den Transfer vom Entwicklungslabor zur Produktionshalle vereinfacht und ihn auch bei der Produktinstallation und der Wartung unterstützt.

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