slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem PowerPoint Presentation
Download Presentation
Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 35

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem - PowerPoint PPT Presentation


  • 104 Views
  • Uploaded on

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem. Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem Embedded System – a regional Innovation System Jerker Delsing, professor Luleå tekniska universitet jerker.delsing@ltu.se · 070-626 19 31 Anders Högström, VD Kalix Electropolis AB

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem' - ita


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Embedded System – a regional Innovation System

Jerker Delsing, professor Luleå tekniska universitet

jerker.delsing@ltu.se · 070-626 19 31

Anders Högström, VD Kalix Electropolis AB

anders.hogstrom@kalix.se · 070-651 12 65

Per Lindgren, professor Luleå tekniska universitet

per.lindgren@ltu.se · 070-376 81 50

slide2

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Forskningsplattform

Leds och drivs av Luleå tekniska universitet/EISLAB.

Långsiktig behovsorienterad forskning

och problemspecifik forskning.

slide3

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

  • Forskningsplattform
  • Behovsrelaterad forskning
  • Säkrar långsiktig kompetensförsörjning
  • inom strategiskt valda satsningsområden.
  • Problemorienterad forskning
  • Teori, metoder och verktyg kommer industrin direkt tillhanda.
  • Strategiska satsningsområden
  • Viktiga satsningsområden för regionen.
  • Forskarutbildad personal till industrin
slide4

Problemorienterad forskning

Behovsrelaterad forskning

Marknadsprojekt

Prototypprojekt

Forskningsplattform

Industriplattform

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Industrins nytta på kort och lång sikt säkras

genom tätt samarbete mellan forsknings- och industriplattformen.

slide5

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

  • Mål
  • Starta minst fyra problemorienterade forskningsprojekt baserade på konkreta företagsbehov.
  • Bedriva behovsprövad forskning inom ett antal strategiskt viktiga teknikområden som stärker regionens långsiktiga kompetensförsörjning.
  • Minst sex forskningsexamina och 24 vetenskapliga publikationer
  • vid Luleå tekniska universitet inom området ”inbyggda system”.
  • Att två forskarutbildade personer
  • anställs i regionens företag inom en 3-årsperiod.
slide6

Beslut från styrgrupp att gå vidare med elektronikproduktion som femte område.

Mixed-

mode design

EmbeddedEMC

Elektronik-

produktion

EIS arkitektur

Sensor-

system

+

Arbete inom minst tre av dessa områden kommer att drivas inom ramen för ESIS.

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

slide7

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

  • Satsningsområden
  • Behovsorienterade projekt
  • EIS arkitektur, 2 delprojekt
  • Mixed mode design, 1 delprojekt
  • Sensorsystem, 1 delprojekt + pågående förstudie
  • Embedded EMC, 1 delprojekt beviljat
  • Elektronikproduktion, 2 delprojekt beviljade
  • Problemspcifika projekt
  • 1 delprojekt, + 2 beviljade
slide8

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

EIS arkitektur

Mjuk- och hårdvaruarkitektur för inbyggda system

med realtidskrav och med anslutning till Internet.

Effektiv mjukvara för inbyggda system

Beräknings- och minnesbehov styr storlek,

strömförbrukning och kostnad.

Det ställer höga krav på verktyg för att generera körbar kod.

Delprojektet belyser hur mjukvara baserat på Timber

kan köras på små, inbyggda system.

Peter Jonsson, doktorand

slide9

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

  • EIS arkitektur
  • Verifiering av egenskaper för inbyggda system
  • Funktions- och tidsmässig korrekthet,
  • robusthet och strömförbrukning
  • är av yttersta vikt för design av inbyggda system.
  • Med hjälp av formella metoder kan program analyseras med avseende på olika egenskaper. Pawels arbete fokuserar på Stack Resource Policy.
  • Schemaläggningsbarhet för en given plattform.
  • Resurssnålt:
  • bara en stack
  • inga onödiga pre-emptions
  • context switch lika billigt som funktionsanrop
  • Garanterar Deadlock fri implementation (kan inte låsa sig)
  • Pawel Pietrzak, forskarassistent, assistant professor
slide10

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Mixed mode design

Analog design för låg effektförbrukning

och dess integration på kisel och i EIS-arkitekturer.

Elektronikdesign för låg effektförbrukningSäkerställa långsiktig kompetensutveckling av området

som nu är under uppbyggnad.

Produkter med låg strömförbrukning kan göras billigare,

mindre, och ha längre livslängd.

Utveckling av teorier, metoder och verktyg

för minskad strömförbrukning.

Johan Borg, doktorand

slide11

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Sensorsystem

Sensorer är centrala för en mängd EIS applikationer.

Luleå tekniska universitets kompetens fokuserar på för regionen

industriellt relevanta områden,

t ex process-IT och hälsovård samt positionsmätning med GNSS-teknik (GPS).

Nordnav är ett bra exempel på spin off effekt.

Pågående Förstudie

Behovsinventering, behovsstudie med fokus på robusta sensorsystem för att identifiera företags teknologibehov. Resultatet ger styrgruppen underlag för beslut om fortsatta aktiviteter.

slide12

Laser pulse

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Ny teknologi för högfrekventa fotoakustiska sensorer  Projektet  berör  ny,  multimodal,  fotoakustisk  diagnosteknik som  kommer  att  kunna  erbjuda  alternativ  eller  komplement  till  existerande  tekniker.  Det  föreslagna projektet  kommer  direkt  att  bidra  till  området  fotoakustik  som  ingår  i  forskningsområdet sensorsystem  vid  EISLAB.  Eftersom  projektet  har  tydliga  kopplingar  till  både  medicinsktekniska  och 

processindustriella tillämpningar är projektet att intressant för ett antal av de företag från Norr‐ och Västerbotten som ingår i ESIS projektet. 

Excitation med pulsad Nd-Yag laser.

slide13

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Embedded EMC

Tekniker för att mäta och simulera EMC

(elektromagnetisk kompabilitet eller elektriska apparaters förmåga att inte störa eller störas av sin elektriska omgivning) i inbyggda produkter.

Luleå tekniska universitet har spetskompetens inom området

och ett lab för EMC-mätningar där företag och forskare

kan testa in- och utstrålning i ett ekofritt rum.

Förstudie

Utifrån behovsinventeringen göra ingående behovsstudie av EMC-teknologi bland företagen.

slide14

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Embedded EMC

Förstudien har studerat det industriella behovet för

Kretslösare

Kretslösare för aktiva komponenter och PEEC-baserade elektromagnetiska modeller.

Meshning

Avancerad meshning för kretsbaserade elektromagnetiskamodeller

Resultatet av förstuden är ett delprojekt med målet att ta fram nya metoder för EMC simulering genom en kombinerad kretslösare för elektroniska och elektromagnetiska problem.

slide15

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Elektronikproduktion

Förstudier för att ta fram förslag till projekt och aktiviteter

att bedriva inom satsningsområdet.

Identifiera behov av långsiktig kompetensutveckling kringmönsterkort.

Identifiera behov av långsiktig kompetensutveckling utifrån behovsinventering i Norr- och Västerbotten.

Identifiera ”state of the art” för forskningsfronten och inom industrin.

Vad görs i Sverige och internationellt?

slide16

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Elektronikproduktion

Förstudien har resulterat tre delprojekt:

Simulering av processutfall

Projektets övergripande syfte är att förbättra utfall av och förståelse för produktionsprocessen avseende lödning i ugn. Målet är att ta fram metoder och verktyg för att via simuleringar kunna prediktera utfallet av en körning i lödugn.

Provning och verifiering

Projektets övergripande syfte är att ta fram metoder och verktyg för standardisering av provning och verifiering. Målet är också att koppla tillbaka provnings och verifieringsprocessen till designstadiet, och driva frågan om design for testability.

Nya kretskort teknologier

Projektet syftar till att skapa simuleringsmodeller för kretskort tillverkade med semi och full additiva kretskortsprocesser. Specifikt är högfrekvens egenskaper intressant i ett första skede. Härvid kommer modeller för koppar/metal strukturer med olika tillverkningstekniker att studeras varvid frågor som ytfinhet, process beroende ledningsgeometri, ”feature sizes” och direkt förbindning (direct cupper interconnect – dvs lödfri anslutning) är intressanta.

slide17

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Problemspecifika projekt

Specifika forskningsprojekt som identifieras och genomförs i dialog med regionens företag.

Komponentbaserad design för inbyggda system

Metoder för att effektivisera utvecklingsprocessen

för design och programmering av inbyggda system

genom ett komponentbaserat synsätt.

Stark industriell koppling mot Electropolis

och dess industriella avnämare.

Jimmie Wiklander, industridoktorand, har tidigare arbetat inom Interreg-projektet Sensorband.

slide18

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

  • Problemspecifika projekt
  • En förstudie inom området plattformsoberoende display och GUI (graphical user interface) teknik har genomförts.
  • 13 företag har ingått i förstudien och fått beskriva:
  • Vilka företagets huvudsakliga produkter inom inbyggda system är och vilka de riktar sig mot.
  • Hur gränssnitt gentemot kund, servicetekniker och andra ser ut, hur de utvecklas och av vem.
  • Vilka speciella behov produkterna ställer på gränssnitten;
  • exempelvis strömsnålhet, tolerans mot dagsljus eller liknande.
  • Vilka tekniska lösningar som används för utveckling;
  • exempelvis vilka programspråk som används, hårdvaruplattformar, widget toolkits och liknande.
slide19

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

  • Problemspecifika projekt
  • Resultat av förstudien:
  • Företagen har väldigt olika produkter och typer av gränsnitt, LED, LCD, Web
  • Väldigt olika designmetodik, därför varierar krav och önskemål väldigt mycket
  • Olika plattformar, detta gör det svårare för företagen att samarbeta
  • Lösning, samma/liknande gränssnitt och plattform gemensamt för flera företag?
  • + Fördel, ökade möjligheter för samarbete
  • - Nackdel, gränssnitt och plattform kan inte väljas på bästa sätt för varje produkt.
  • Forskning, plattformsoberoende design?
  • + Fördel, ökade möjligheter för samarbete
  • + Fördel, gränssnitt och plattform utvecklas/väljs för på bästa sätt för varje produkt.
  • Arbete har nu initierats för att demonstrera denna teknik.
slide20

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Dynamisk Forskningsplattform

Ytterligare aktiviteter och projekt initieras

inom för EISLAB strategiskt viktiga satsningsområden.

Behovsinventering och förstudier kan visa på tillämpningar

mot problemspecifika områden.

Behovsorienterade aktiviteter och/eller projekt kan bli

problemspecifika.

slide21

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Komponentbaserad systemdesign

  • Designmetodik:
  • Enkel (intuitiv)
  • Plattformsoberoende design
  • Effektiv designprocess (re-use)
  • Resurssnål realisering
  • Kvalitativ genom separat
  • Verifikation av komponenter
  • Verifikation av plattform
slide22

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Designprocess

  • Process:
  • Enkel (intuitiv)
  • Plattformsoberoende design
  • Effektiv designprocess (re-use)
  • Resurssnål realisering
  • Kvalitativ genom separat
  • Verifikation av komponenter
  • Verifikation av plattform
slide23

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Reaktiv modell av inbyggda system

Reaktiv modell baserad på events (händelser)

  • Modell:
  • Reaktiv
  • Komponentbaserad
  • Objektorienterad

Varje reaktion har ett tillåtet tidsfönster

slide24

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

System i form av komponenter

  • Komponentindelning enligt
  • Funktionalitet
  • Komponerbarhet
  • Återanvändbarhet
  • Robusthet
slide25

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Partitionering i applikation/resursplattform

  • Applikationen
  • Specifik funktionalitet
  • Resursplattformen
  • Generell funktionalitet
slide26

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Kompononenter i form av reaktiva objekt

  • Objektindelning“Concurrent Objects”
  • Objekt körs parallellt, men
  • Endast en metod åt gången ger tillståndsskyddMaximera antalet objekt
  • Ökar potentiell parallelism
  • Bättre schemaläggning
slide27

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Implementation och Verifiering

Implementation

Verifiering

  • MjukvaraReaktiva objekt i Timber:
  • Komplieras till C-kod
  • Timber-RTS sköter
  • Schemaläggning
  • Automatisk minneshantering
  • HårdvaraPlattform som:
  • Kör koden
  • Minne
  • I/O
  • Mjukvara
  • Separat veriferade komponenter
  • Formell verifiering av interface
  • Schemaläggningsanalys
  • Minnesbehovsanalys
  • Simulering
  • Samsimulering i Simulink
slide28

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Exempel, PAD (Personal Alarm Device)

slide29

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Larmdetektion

LarmknappSänd larm

DetektionsalgoritmDetektera “impact”

x^2+y^2+z^2 > thresholdDetektera “posture”y> thresholdSänd larm

slide30

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Partitionering i applikation/resursplattform

  • ApplikationKomponenter
  • Fall detector
  • Fall larm sender
  • Assistant alarm senderResursplattform
  • Komponenter
  • Acceration sensor
  • Message sender
  • Push button
slide31

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Kompononenter i form av reaktiva objekt

  • ApplikationFall detector komponent
  • Fall detector
  • Acceleration analyzer
  • Acceleration samplerResursplattform
  • Komponenter
  • Protokollimplementation
  • Hårdvara
slide32

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Implementation

kodexempel för adController

adController = class -- number of the channel to read from next time chan := 1 -- a list of acceleration values values := [] setChan = before tsetChDlactionafter (tsetChDl + twait) convert -- set the channel, e.g. register1.write c -- update state so that next reading will be from the next channel c := c + 1 convert = before tconvDl action -- initiate conversion, e.g. register2.write 1

  • MjukvaraObjektmodellen direkt i Timber:
  • Komplieras till C-kod
  • Timber-RTS sköter
  • Schemaläggning
  • Automatisk minneshantering
  • HårdvaraPlattform som:
  • Kör koden
  • Minne
  • I/O

tidsmässigt beteende

slide33

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

Verifiering av implementation

PAD implementationen har

samsimulerats under Simulink

med riktiga värden (samplade)

från verkliga fall.

Resultaten stämmer eller är

i vissa fall bättre än den algoritmspecifikationm som

framtagits i tidigare interreg projekt “sensorband”.

Prototyp är nu under utvekling

för tillverkning och testning av Caretech i interreg projektet “Sensorband II”.

slide34

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

www.timber-lang.org

  • Open-source projekt som leds av LTU:
  • Kompilator Timber till C
  • RTS för POSIX (MAC-OSX/Linux)
  • RTS för Arm7 på gång
  • Fler RTS (Arm9, Blackfin, vad ni vill ha)
  • XLIB/GLX/OpenGL för grafik och GUI
  • Supercompiler (bättre än handoptimerad C-kod)
  • Multi-core stöd
  • ... analysverktyg för SRP (realtid) ... etc.
slide35

Elektroniksystem – ett regionalt innovationssystem

www.timber-lang.org

Frågor?

Per.Lindgren@ltu.se