Murata

Das kleinste UWB-Modul für stromsparende IoT-Anwendungen

Murata hat das weltweit kleinste UWB-Modul (Ultra-Wideband) vorgestellt, das lediglich 10,5 mm x 8,3 mm x 1,44 mm misst und einen erhöhten Grad an Genauigkeit und Zuverlässigkeit mit geringem Stromverbrauch verbindet, sodass kompakte, batteriebetriebene IoT-Geräte möglichst effizient und kosteneffektiv arbeiten können.

elektronik report UWB-Modul Murata Qorvo Nordic Semiconductor IoT

Mithilfe der Kurzstrecken-Funktechnik kann das für UWB vom Typ 2AB und Bluetooth Low Energy (BLE) ausgelegte Modul in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, in denen es auf präzise Detektierung ankommt. Dazu gehört beispielsweise das Social Distancing am Arbeitsplatz mit dem Ziel, die Verbreitung von Covid-19 zu minimieren. 

Unterschiedliche Anwendungsfelder

Das als System-in-Package realisierte Modul eignet sich ideal für die Entwicklung fortschrittlicher Produkte für den IoT-Markt. Es enthält insgesamt drei Antennen, nämlich zwei UWB-Antennen für die PDoA-Funktionalität (Phased Difference of Arrival) sowie eine BLE-Antenne. Die präzisen Positionserkennungs-Fähigkeiten und die leistungsfähigen Sicherheitsfunktionen verleihen dem Modul eine besondere Eignung, beispielsweise für Healthcare/Wearable-Anwendungen, industrielle und kommerzielle Applikationen sowie den Home- und Consumer-Bereich. Mit dem Modul des Typs 2AB lassen sich das Asset Tracking, die Indoor-Navigation, intelligente Beleuchtungen, digitale Zahlungs-Applikationen und Ortungs-Anwendungen wie etwa das Auffinden naher Geräte realisieren. Ebenso gut eignet es sich für den Einsatz in intelligenten Fabriken oder für das POI/Indoor-Marketing sowie in Krankenhäusern, Museen, Lagern und Tiefbauprojekten. Das UWB-Modul bietet entscheidende Vorteile gegenüber Systemen auf der Basis von Wi-Fi/Bluetooth- oder GPS-Technologie, zumal letztere wegen ihrer Abhängigkeit von Satellitensignalen nicht für den Indoor-Einsatz geeignet ist. 

Merkmale des neuen UWB-Moduls

Verglichen mit Chip-on-Board-Designs erlaubt das mit Qorvo-ICs bestückte UWB-Modul eine Reduzierung der Montagefläche um etwa 75 Produzent. Zu den weiteren Pluspunkten des mit einem Kunstharz-Gehäuse ausgestatteten, oberflächenmontierbaren Moduls mit eingebautem Nordic-Mikrocontroller, gehören die gesteigerte Designflexibilität und die kürzere Produktentwicklungszeit, weil unter anderem keine externen Mikrocontroller für die Kunden vorbereitet werden müssen. Weitere Merkmale sind eine ausgezeichnete Speicherausstattung (256 KB RAM und 1 MBit Flash-Speicher), ein 3-Achsen-Bewegungssensor, ein Deep-Sleep-Modus mit einer Stromaufnahme von nur 250 nA und die Fähigkeit zum Betrieb bei Temperaturen von -40 °C bis +85 °C sowie bei Spannungen von 2,5 V bis 3,6 V. 

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Zufriedene Geschäftspartner 

„Der UWB-Markt dürfte wegen des florierenden Smartphone-, IoT- und Smart-City-Sektors in den nächsten Jahren um etwa 30 Prozent expandieren“, erläutert Toshifumi Oida, Senior Director der Communication Module Division bei Murata. „Unser äußerst kompaktes und hochgradig zuverlässiges 2AB-Modul mit seinen herausragenden EMI-Eigenschaften stellt eine überzeugende Lösung für Produktentwickler dar, die diesem Markt eine richtungsweisende, durch hohe Dichte gekennzeichnete und auf HF-Design basierende Montagetechnologie zur Verfügung stellen wollen.“ 

„Qorvo unterstützt Hochleistungs-Lösungen mit seiner UWB-Expertise“, ergänzt Paul Costigan, Senior Director of UWB IoT Solutions bei Qorvo. „Wir stellen unsere bahnbrechende Technologie und unsere Massenfertigungs-Fähigkeiten für integrierte Module wie dieses von Murata, einem weltweit führenden Hersteller elektronischer Bauelemente, zur Verfügung, um die Verbreitung der UWB-Technik zu fördern und eine neue Innovationswelle zu starten. Unternehmen können dadurch verbesserte Ortungs- und Distanzerfassungs-Lösungen einführen, um die Optimierung geschäftlicher Abläufe, die Steigerung der Workflow-Effizienz und die Verbesserung der Sicherheit in Anwendungen wie etwa Smartphones, Automobilen sowie kommerziellen und industriellen IoT-Lösungen voranzubringen.” 

Und auch bei Nordic Semiconductor zeigt man sich über die Kooperation erfreut: “Für uns ist es überaus reizvoll, bei diesem bahnbrechenden UWB-Modul mit Murata zusammenzuarbeiten, zumal dieses Produkt die Spitzenstellung von Murata auf dem Gebiet der hochintegrierten SiP-Module auf ideale Weise mit der langjährigen Zusammenarbeit zwischen Qorvo und Nordic Semiconductor auf dem Gebiet der UWB- und BLE-Lösungen kombiniert”, sagt Bjørn Åge Brandal, Vice President of Sales & Marketing APAC bei Nordic Semiconductor. „Das kompakte Modul nutzt den hohen Integrationsgrad und die Rechenleistung des System-on-Chip nRF52840 von Nordic auf perfekte Weise aus, sodass die Kunden ein drahtlos vernetztes Produkt zur Entfernungsmessung mit UWB implementieren können, das mit einer Handvoll externer Bauelemente auskommt und dadurch für geringstmöglichen Flächenbedarf und minimalen Stromverbrauch bürgt.”