Maxim Integrated, prodotti in anteprima per l’era Industry 4.0

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Anche quest’anno Maxim Integrated Products continua a perseguire la strategia d’integrazione dei componenti analogici nei prodotti per i settori smart energy, medicale, automazione di fabbrica e sicurezza. Ma ora il processo di convergenza di chip discreti in soluzioni di sistema sempre più integrate si abbina in modo crescente alla fornitura di piattaforme demo e reference design production-ready, e fa leva sull’azione sinergizzante mutuata dalla collaborazione con l’ecosistema di partner nei singoli ambiti.

Chris Neil, senior vice president industrial and medical solutions group di Maxim Integrated Products

Obiettivo creare sistemi completi e funzionanti, avere diversi partner in ciascun settore verticale, e rafforzare il posizionamento sul mercato come ‘abilitatore’, in grado di aiutare i clienti non solo a ridurre il time-to-market e ad abbassare i costi di ricerca e sviluppo, ma anche a focalizzarsi su modelli di business e servizi differenziati. Nel delineare questa visione, Chris Neil, senior vice president industrial and medical solutions group della società, questa settimana in un incontro stampa a Monaco di Baviera, ha fornito qualche anteprima dei nuovi prodotti e demo che saranno prossimamente esposti alla fiera electronica 2014 e interpreteranno questa strategia.

Nell’ambito dell’automazione di fabbrica il trend che guida l’integrazione nel manufacturing e l’evoluzione verso la cosiddetta Industry 4.0 – le cui pietre miliari sono i sistemi cyber-fisici e la Internet of Things – è l’implementazione di tecnologie di controllo distribuite. In sostanza controller distribuiti al posto di centralizzati, quindi percorsi di comunicazione più brevi, riduzione di costi e di energia, sistemi più rapidi da riconfigurare.

Micro PLC, dispositivi medicali indossabili e terminali di mobile payment

In primo piano c’è il Micro PLC, una piattaforma PLC (programmable logic controller) corredata da cinque reference design che possono operare come sottosistemi stand-alone e sono configurabili e collaudabili attraverso la porta USB di un laptop. Micro PLC, dichiara la società, è il più piccolo PLC al mondo costruito con la tecnologia di Maxim e, oltre a fornire un form factor del 10% più contenuto, ha consumi ridotti del 50% e una velocità di elaborazione incrementata del 70%. In aggiunta, per supportare il modello distribuito Industry 4.0, Maxim ha sviluppato vari prodotti interoperabili con la piattaforma Micro PLC (MAX11270, MAX17515, MAX17552).

Il Micro PLC

Nell’ottica di fornire progetti di riferimento subito utilizzabili, un’altra novità è il reference design MAXREFDES60#, un modulo di uscita analogica a 16 bit ad alta risoluzione (la precisione dell’uscita analogica è definita da un margine di errore inferiore a 0,05% sull’intero range) e consumo ultraridotto (ultra-low power), sviluppato per le piattaforme Micro PLC e sempre indirizzato ai progetti di automazione di fabbrica Industry 4.0, con requisiti di controllo distribuito più efficiente e flessibile.

Il modulo funziona usando meno di 250 mW e possiede un formato ‘ultra-small’ di dimensioni simili a quelle di una carta di credito. MAXREFDES60# è in sostanza un progetto di sistema completo altamente integrato che include un microcontroller e un’architettura di alimentazione isolata. Anche in questo caso, gli sviluppatori hanno la possibilità di connettere il modulo semplicemente a un computer tramite collegamento USB, dare energia e incominciare subito la valutazione.

Il reference design MAXREFDES60#

Nel settore dei prodotti indossabili per il mondo medicale e del benessere fisico, a electronica 2014 si potrà vedere la nuova Wellness Platform, una suite di hardware e software che fa leva sul microcontrollore low-power MAX32600 (basato su CPU ARM Cortex-M3 a 32 bit) con prestazioni analogiche di alta precisione, e con l’unità integrata Trust Protection Unit, in grado di fornire i più elevati standard di sicurezza, fondendo on board autenticazione a chiave pubblica, cifratura dei dati e rilevamento di manomissioni. Il tutto per garantire l’integrità dei dati contenuti nel dispositivo. Il front-end analogico (AFE) include driver LED e facilita diverse possibili misure dei parametri fisiologici, come il monitoraggio della frequenza del battito cardiaco (HRM), o la risposta galvanica della pelle (GSR).

La flessibilità e scalabilità della piattaforma è indirizzata a facilitare i progettisti nell’ottimizzazione delle prestazioni dei diversi dispositivi medicali wearable, a ridurre i costi di ricerca e sviluppo e consentire il rispetto degli stringenti requisiti di time-to-market. Oltre alla MCU MAX32600, la Wellness Platform fornisce altri componenti chiave, fra cui gestione dell’alimentazione e della batteria (MAX14676), elaborazione digitale, biosensori completamente integrati (MAX30100), comunicazioni ultra-low power, e sicurezza all’avanguardia (MAX66242).

Un diagramma dell’architettura di MAXREFDES60#

Quest’ultima è ottenuta tramite un autenticatore basato su un circuito tag dual interface che combina su un singolo chip un front end ISO e un blocco I²C. Il motore di cifratura SHA-256 consente un’autenticazione sicura a chiave simmetrica, per proteggere da tentativi di contraffazione o clonazione.

In occasione di electronica 2014 sarà possibile vedere diverse applicazioni dimostrative della Wellness Platform: a partire dal Wellness Watch, un orologio ad alta integrazione co-sviluppato con il system integrator LogicPD, e in grado di misurare, fra i numerosi parametri vitali, le pulsazioni cardiache, il livello di ossigeno, il movimento, la posizione, la temperatura, e la risposta emozionale.

Il Pulse Oximetry Patch è un altro dispositivo che, attraverso un’unità mobile con batteria a lunga durata, fornisce un monitoraggio in tempo reale del livello di saturazione del contenuto di ossigeno nel sangue.  La ‘Fit’ Shirt 2 è invece una maglietta che tramite connessione wireless Bluetooth comunica parametri vitali come i valori di elettrocardiogramma, pressione del sangue, temperatura, contenuto ematico di ossigeno, frequenza cardiaca. Rispetto alla precedente generazione, il sistema di Fit Shirt 2 è più piccolo, preciso, sicuro. Le demo sono completate anche dal dispositivo NFC Temperature Patch, un tag passivo NFC (near field communication) basato sul chip DeepCover Secure Authenticator MAX66242. Il tag è in grado di misurare la temperatura in modalità remota, ricavando l’energia necessaria attraverso l’uso di tecnologia di energy harvesting.

La Wellness Platform

Altra area di focalizzazione di Maxim è quella delle soluzioni per il mondo del mobile payment. Qui il prodotto è la reference platform completa MPOS-STD2, dove MPOS sta per ‘mobile point-of-sale’. Tramite questa piattaforma di riferimento l’obiettivo di Maxim è mettere nelle mani dei fornitori di terminali di pagamento una soluzione per consentire ai clienti di tutte le dimensioni, e livelli di competenze nella sicurezza, di indirizzare l’emergente mercato dei sistemi di pagamento in mobilità. La piattaforma integra lo stack EMV L1, Bluetooth e NFC, inoltre include una completa libreria di cifratura, accelerata via hardware, e un esteso set di meccanismi di sicurezza prevalutati da laboratori di terze parti per la conformità con lo standard PCI PTS 4.0. Anche le caratteristiche di progettazione meccanica sono tali, dichiara Maxim, da assicurare ulteriormente la compliance PCI per il prodotto finale del cliente.

MPOS-STD2 è basato sul SoC (system-on-chip) MPOS DeepCover MAX32550 e incorpora tutti i principali requisiti per i terminali MPOS: integrazione di componenti di sicurezza logica (cifratura) e fisica, interfaccia per smart card, lettore di bande magnetiche, controller di display TFT e tastiere sicure, ADC, DAC, oltre a svariate interfacce seriali atte a permettere ulteriori personalizzazioni.

Giorgio Fusari

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