I connettori wireless incentivano la comunicazione M2M e l'Internet delle cose

Ti è mai capitato di acquistare un nuovo gadget tecnologico e chiederti come hai fatto a vivere per così tanto tempo senza? Io, ovviamente, penso agli smartphone. Quando ero bambino mi accontentavo di giocare con rametti e sassolini. Ora i miei figli giocano con rametti e sassolini virtuali sui loro iPhone. I connettori wireless ad alta velocità saranno gli smartphone dell'Internet delle cose. Keyssa ha sviluppato un nuovo chip a corto raggio che opera nella banda a 60 GHz che si dice destinato a sostituire tutti gli attuali connettori cablati. Immagina un pc senza porte USB, HDMI o jack audio. Pensa a come potrebbero cambiare i tuoi progetti PCB se avessi a disposizione un chip connettore più piccolo che non richiede accessibilità fisica. Questo nuovo tipo di comunicazione ha il potenziale per rivoluzionare la progettazione dei dispositivi mobili, ma prima deve superare alcune sfide.

Comunicazione wireless a corto raggio

Così come gli smartphone hanno cambiato le nostre vite, i semplici chip wireless a corto raggio potrebbero cambiare i nostri telefoni. Keyssa ha sviluppato un chip a corto raggio che utilizza frequenze d'onda millimetriche (da 30 GHz a 300 GHz), in particolare la banda da 60 GHz, in grado di trasferire i dati in modo incredibilmente rapido. Chiamata "Kiss Connectivity", questa connettività è progettata per funzionare con i protocolli di comunicazione, rendendo più semplice l'integrazione rispetto a molti sistemi concorrenti.

L'obiettivo di Keyssa è quello di soppiantare i connettori convenzionali, come i cavi USB o HDMI. Per poter competere con i cavi tradizionali, sanno di aver bisogno di velocità di trasferimento elevate. L'utilizzo di frequenze d'onda millimetriche consente a questi circuiti integrati (IC) di trasmettere ad alta velocità, proprio come il 5G, fino a 6 Gbps. Oltre alle alte velocità, tutto deve poter funzionare senza l'accoppiamento WiFi e Bluetooth. Il problema è stato risolto sfruttando la vicinanza fisica dei chip. Questo vuol dire che i chip trasmettono solo quando sono molto vicini tra di loro, eliminando così la necessità di complessi processi di accoppiamento.

Va bene semplificare il prodotto per gli utenti, ma per i progettisti che dovranno incorporare il chip nei loro progetti? Per semplificare l'integrazione del proprio prodotto, Keyssa lo ha reso compatibile con protocolli come USB e HDMI, senza necessità di software accessori. L'utilizzo di protocolli standard è uno degli aspetti che distingue Keyssa dalla concorrenza. Un altro vantaggio per i progettisti è che il chip ha molte meno porte rispetto alle soluzioni wireless.

Molte aziende stanno già cercando di ridurre drasticamente il numero di connettori. Si veda per esempio l'iPhone 7, che ha un solo punto fisico di ingresso. Credo che Apple proverà a diventare completamente wireless entro le prossime tre generazioni di iPhone. Ovviamente, l'obbiettivo di Keyssa e Apple è di vendere i loro prodotti, quindi diamo un'occhiata ai pro e ai contro di questa tecnologia da un punto di vista oggettivo.

Questo tipo di tecnologia potrebbe rendere i cavi aggrovigliati solo un ricordo del passato.

Vantaggi

• Elevata velocità di trasferimento dati - Keyssa afferma che la sua tecnologia può arrivare fino a 6 Gbps, mentre il 5G punta a un limite pratico di 10 Gbps entro i prossimi anni. Basta mettere questo dato a confronto con le unità USB 3.0 attualmente testate capaci di raggiungere una velocità di lettura di 383 MBps (~ 3 Gbps) per notare immediatamente i vantaggi sulla velocità di trasferimento. A onor del vero, USB 3.1 ha un limite teorico di 10 Gbps e quindi il potenziale per recuperare.

• Praticità - Questo è uno dei maggiori vantaggi per gli utenti. Tutti amiamo i nostri telefoni, ma odiamo doverli accoppiare con altri dispositivi. La tecnologia wireless “plug and play” è quindi lo scenario ideale.

• Spazio - Le dimensioni fisiche dei connettori limitano lo sviluppo dei dispositivi. Immagina di non dover più mettere così tante porte sul tuo gadget e di poter usare un chip wireless per tutti i trasferimenti dati. Questo libererebbe parecchio spazio sulla tua scheda e ti consentirebbe molta più creatività nei tuoi progetti.

Svantaggi

• Difficoltà di ricarica - Il principale svantaggio della tecnologia wireless è che non è ancora ottimizzata per la fornitura di energia, anche se alcuni ricercatori ci stanno lavorando. Molti dispositivi ricevono alimentazione tramite USB o altre connessioni dati; finché non impareremo come caricare in modo efficiente via etere, questa tecnologia sarà utilizzabile solo in determinate periferiche e dispositivi.

• Riconoscimento del dispositivo - Il chip di Keyssa risolve il problema dell'accoppiamento del dispositivo tramite prossimità. Tuttavia, non è sempre conveniente far toccare i dispositivi. Il problema dell'accoppiamento è la rovina di tutte le comunicazioni wireless e questa tecnologia non fa eccezione.

• Novità - Gli uomini temono il cambiamento. Le persone non si fideranno di questa tecnologia finché non sarà collaudata e diffusa, il che è difficile senza un'adozione di massa da parte dei consumatori. Insomma, una situazione di difficile soluzione. A meno che non sia un'azienda audace con una base di clienti consolidata, come Apple, a integrare per prima questa tecnologia. Chissà, potresti essere tu invece a progettare un fantastico pacchetto di prodotti usando questo chip, battendoli sul tempo.

Fino a quando la ricarica wireless non sarà perfezionata, questo tipo di chip avrà un uso limitato.

Le possibilità

Prendendo in considerazione i pro e i contro di questo pacchetto di connettività, ci sono molte applicazioni per cui questa tecnologia potrebbe essere di grande aiuto. L'Internet delle cose e i dispositivi indossabili sono le due applicazioni più ovvie e attuabili, quindi vale la pena parlarne.

L'Internet delle cose promette di monitorare le nostre case e le nostre città, ma come possiamo ottenere tali informazioni? Se uso il mio WiFi per comunicare con il mio smart hub e questo si spegne, non sono più in grado di inviare comandi o ricevere dati. Si potrebbe incorporare questo tipo di chip per consentire agli utenti di accedere facilmente ai dati con un semplice scorrimento. Potresti arrivare a casa da lavoro, far scorrere il telefono accanto allo smartphone e scaricare immediatamente tutti i dati che desideri. Non ci sarebbe bisogno di intasare il WiFi con dati forse inutili quando si potrebbe inviarli localmente.

Questo è ancora più utile quando si tratta di dispositivi indossabili. Molti dispositivi indossabili hanno fattori di forma ridotti e pochi pulsanti. Questo rende la connessione al WiFi e tramite Bluetooth una seccatura. Potresti incorporare questo tipo di IC nel tuo dispositivo indossabile per consentire agli utenti di accedere rapidamente ai propri dati senza dover armeggiare con pulsanti o connettersi a una rete.

I sistemi wireless esistono da sempre, ma questo tipo di tecnologia non è ancora ampiamente utilizzata. I chip di Keyssa risolvono i fastidiosi problemi di accoppiamento dei dispositivi tanto odiati dagli utenti, offrendo inoltre ai progettisti un'alternativa di dimensioni molto più ridotte e a bassa potenza rispetto ai connettori tradizionali. Naturalmente, questo tipo di schema ha i suoi difetti, ma può comunque essere utile. La capacità di trasferimento dati locale e veloce potrebbe essere messa a frutto nell'ambito dell'IoT e dei dispositivi indossabili.

Usando questo chip sarai in grado di reimmaginare il modo in cui progetti i PCB. Avrai molto più spazio a disposizione e potrai sbrogliare le tue schede in modi completamente nuovi. Per sfruttare queste possibilità, avrai bisogno di un software di progettazione all'avanguardia proprio come la tecnologia che stai utilizzando. Quando hai bisogno di uno strumento di layout PCB intuitivo e dotato di tutto il necessario per costruire circuiti stampati di alta qualità, quello che ti serve è CircuitMaker. Non solo avrai a disposizione un software di progettazione PCB di facile utilizzo, gli utenti di CircuitMaker hanno anche accesso a uno spazio di lavoro personale sulla piattaforma Altium 365. Qui potrai caricare e archiviare i tuoi dati di progettazione nel cloud e visualizzare facilmente i tuoi progetti tramite il tuo browser, all'interno di una piattaforma sicura.

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