GED bei der Übergabe der NEXT.IN.NRW Zuwendungsurkunde
Winterscheid, [11.07.2024] – Am Mittwoch den 03.07.2024 nahm die GESELLSCHAFT FÜR ELEKTRONIK UND DESIGN mbH (#GED) gemeinsam mit weiteren Gewinnern des Wettbewerbs „NEXT.IN.NRW“ die Zuwendungsurkunde für das Projekt „GenSATiOn-Edge“ entgegen. Die feierliche Übergabe fand im 21. Stock des Wirtschaftsministeriums Nordrhein-Westfalen mit einem atemberaubenden Blick über Düsseldorf statt und wurde von Staatssekretärin Silke Krebs und dem Projektträger Jülich durchgeführt.
Innovationen made in Nordrhein-Westfalen
In den nächsten drei Jahren wird GED zusammen mit dem Fraunhofer Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme-IMS, der Hochschule Ruhr-West, R&R-Formentechnik und Formtec GmbH an der Entwicklung eines miniaturisierten Sensorsystems für generative KI für das selbstüberwachte und adaptive Training in industriellen IoT-Edge-Anwendungen arbeiten. Ein praktisches Beispiel für eine industrielle Anwendung ist die Verschleißmessung und -vorhersage optimaler Fräsparameter von Fräswerkzeugen direkt im Sensorknoten.
Projekt GenSATiOn-Edge: Ein Schritt in die Zukunft der industriellen IoT-Edge-Anwendungen
GED wird die Hard- und Software für dieses komplexe Sensorsystem entwickeln, das große Datenmengen wie Vibration und Temperatur vor Ort verarbeiten wird. „Unsere Aufgabe besteht darin, einen leistungsstarken, aber energieoptimierten Mikrocontroller zu entwickeln, der diese Daten effizient verarbeitet“, erklärteHanno Platz, Gründer und Geschäftsführer der GED
Das Projekt zielt darauf ab, die Verfahren des selbstüberwachten Lernens auf industrielle Sensorsysteme zu übertragen und sie an spezifische Gegebenheiten anzupassen. Eine der größten Herausforderungen ist es, Merkmale zu identifizieren, die zu erhöhtem Verschleiß während der Produktion führen. Hierbei greift Fraunhofer IMS auf Erfahrungen aus anderen Forschungsprojekten zurück, bei denen die Grundlagen zur Datenauswertung mittels KI bereits erfolgreich umgesetzt wurden.
Vorteile und Ziele des GenSATiOn-Edge Projekts
Das Ergebnis wird nicht nur die Produktionskosten senken, sondern auch eine CO2-Reduzierung von über 35% ermöglichen.
GED bedankt sich beim NRW-Ministerium und dem Projektträger Jülich für die Förderung und Unterstützung des GenSATiOn-Edge F&E Projektes.
SensorNode – Das IoT-Embedded Micro System als Plattform für OEM-Produkte
Die Gesellschaft für Elektronik und Design (GED) und die accensors GmbH haben gemeinsam eine Lösung zur elektrochemischen- & Bioimpedanzmessung entwickelt. Diese Partnerschaft kombiniert GEDs SensorNode-Plattform mit den fortschrittlichen Foliensensoren von accensors. Das einfache Zusammenstecken von Modulen wie Hardware, Software und Foliensensoren ermöglicht erstmals eine schnelle Lösung für Prototypen, Vorserien und Serienlösungen von Multisensorsystemen zu schaffen. Besonders smart ist das Plug & Play Konzept und die einfache Konfigurierbarkeit der unterschiedlichen Sensoren über Bluetooth.
Die GED SensorNode IoT-Plattform für OEM-Sensorsysteme
Die SensorNode-Plattform von GED ist eine modulare Lösung, die verschiedene Sensormodule, Datenerfassungseinheiten und Stromversorgungsmodule usw. kombiniert. Die Module sind nur 15 x 18 mm groß und haben einen 50-poligen Microstecker für den SensorNode-Bus. Diese Modularität ermöglicht eine flexible Anpassung vom Kunden an seine spezifischen Anforderungen per Plug & Play:
Sensor Module: Erfassen physikalische Parameter wie Temperatur, Druck, pH-Wert und biochemische Eigenschaften.
Data Logger Module: Speichern die erfassten Daten auf Micro SD-Karten.
MikroController Modul: Steuern und verarbeiten die Sensordaten.
Power Module: Versorgen das System über Batterie, USB oder Energy Harvesting.
Kommunikationsschnittstellen: Unterstützen SPI, I²C, TTL, UART und SPE.
Die IoT-Plattform ermöglicht eine schnelle Integration und verkürzt die Entwicklungszeit erheblich. Standardisierte Schnittstellen und vorgefertigte Module erleichtern die Systemintegration und senken die Kosten. Die Integration der Embedded-Software an der Kundenanwendung kann einfach über Bluetooth-Notification-Befehle und eine API vom Kunden selbst vorgenommen werden. Darüber hinaus können zusätzliche Funktionen von GED kundenspezifisch angepasst und erweitert werden.
Das neue SensorNode Modul zur Bioimpedanz- & Elektrochemischen Messung
Bioimpedanzmessung: Diese Methode analysiert die elektrischen Eigenschaften von Gewebe und wird verwendet, um Parameter wie Körperfett, Muskelmasse und Wasseranteil zu bestimmen. Dies ermöglicht eine präzise Überwachung des Hydrationsstatus von Patienten, was in der medizinischen Diagnostik und Pflege sehr wichtig ist.
Biochemische Messungen wie die Lactatmessung: Lactat ist ein wichtiger Biomarker, der den physiologischen Zustand eines Patienten widerspiegelt. Die Kombination der SensorNode-Plattform mit den SMD-Foliensensoren von accensors ermöglicht eine genaue und schnelle Messung von Lactat im Blut. Die Sensoren sind sehr kompakt und dadurch leicht in tragbare Geräte und Point-of-Care-Diagnostiksysteme integrierbar.
Ionenselektive Messungen: Andere chemische Elemente wie Kalium, Natrium und pH-Werte können ebenfalls von dem System gemessen werden.
Softwaremodule für amperometrische, chronoamperometrische und voltametrische Messmodi sind im System implementiert und können über die Software aktiviert und eingestellt werden.
Die Zusammenarbeit von GED und accensors
GED entwickelt die SensorNode-Plattform, eine flexible und skalierbare Plattform, die verschiedene Sensoren unterstützt. accensors liefert die Sensoren, die in diese Plattform integriert werden. Die Kombination der Sensorelemente und der Elektronikmodule stellt ein neues besonderes Highlight dar. Die Foliensensoren sind präzise, kostengünstig und leicht in die unterschiedlichsten Anwendungen wie Wearables, Smartpatches oder IoT-Geräte integrierbar. Sie bieten eine einfache und zuverlässige Methode zur Messung von biologischen, chemischen und physikalischen Parametern.
Praxisbeispiel: Entwicklung eines Bioimpedanzsensors
Ein Beispiel für die Anwendung der SensorNode-Plattform ist die Entwicklung eines miniaturisierten, tragbaren Bioimpedanzsensors mit einer kleinen Bauform von nur 30 x 50 mm, der von GED entwickelt wurde. Das Sensorsystem misst über die Impedanz präzise die Zusammensetzung von Körperparametern und ist in verschiedenen medizinischen Anwendungen einsetzbar. Für die potentiostatische und amperometrische Messung ist eine Signalverarbeitung von pico- und nano-Ampere-Signalen erforderlich, die mit einer hohen Auflösung von 16 Bit mit 800 k/Samples verarbeitet werden. Das SensorNode-Messmodul nutzt einen ASIC-Chip, der in der Lage ist, auch elektrochemische Messungen durchzuführen, aufgrund der hohen Samplerate sogar in einem Gerät parallel.
Entwicklungsphasen
Stufe I – 4 Wochen: Konzeptphase: Festlegung der Anforderungen und Spezifikationen. Prototyping: Aufbau und Integration der SensorModule. Validierung: Umfangreiche Tests zur Sicherstellung der Funktionalität und Genauigkeit.
Stufe II – 6 Wochen: Softwareanpassung, Treiber, Miniaturisierung: Anpassung und Verkleinerung des Designs.
Stufe III – 3 Monate: Serienreife: Tests, Redesign und Vorbereitung für die Massenproduktion.
Dank der modularen Hard- und Software-Architektur der SensorNode-Plattform konnte das Sensorsystem sehr schnell von der Konzeptphase zur Serienreife gebracht werden.
Vorteile der SensorNode-Plattform
Schnelle Markteinführung: Vorbereitete Module ermöglichen eine rasche Integration.
Kosteneffizienz: Reduzierung der Entwicklungs- und Produktionskosten.
Flexibilität: Anpassung an unterschiedliche Anforderungen und Anwendungen.
Integration: Standardisierte Schnittstellen für eine schnelle Einbindung.
Skalierbarkeit: Erweiterung der Funktionalitäten durch zusätzliche Module.
Die SensorNode-Plattform und die Sensoren von accensors bieten vielseitige Anwendungsmöglichkeiten, die zusätzlich noch mit weiteren Sensoren kombiniert werden können:
Medizinische Diagnostik: Überwachung des Hydrationsstatus und der Körperzusammensetzung von Patienten durch Bioimpedanzmessung. Die Lactatmessung im Blut kann zur Diagnose und Überwachung von Stoffwechselstörungen und Herzerkrankungen verwendet werden.
Sport und Fitness: Athleten können ihre körperliche Verfassung und Leistungsfähigkeit überwachen, indem sie den Lactatspiegel und die Körperzusammensetzung messen. Dies hilft, Trainingsprogramme zu optimieren und Überlastungen zu vermeiden.
Lebensmittelindustrie: Überwachung der Qualität und Sicherheit von Lebensmitteln durch genaue Messungen von biochemischen Parametern.
Umweltüberwachung: Effiziente Überwachung von Umweltbedingungen durch präzise Echtzeitdaten von verschiedenen Sensoren.
Industrie: Verbesserung der Produktionsprozesse durch intelligente Sensoren, die genaue Messungen und Analysen ermöglichen.
Fazit
Die SensorNode-Plattform von GED und die Sensoren von accensors bieten vielseitige und effiziente Lösungen für IoT-Systeme und Geräte mit multimesstechnischen Anforderungen. Die Zusammenarbeit beider Unternehmen hat zur Entwicklung präziser und zuverlässiger Systeme zur Bioimpedanz- und Lactatmessung geführt. Diese Systeme sind kompakt, flexibel und leicht integrierbar, was sie ideal für den Einsatz in verschiedenen Anwendungsbereichen macht.
Der Kundennutzen: GED und accensors können schnell kundenspezifische OEM-Produkte für kleinere Serien liefern und auch optimierte OEM-Serienprodukte entwickeln.
GED bei der Übergabe der NEXT.IN.NRW Zuwendungsurkunde Winterscheid, [11.07.2024] – Am Mittwoch den 03.07.2024 nahm die GESELLSCHAFT FÜR ELEKTRONIK UND
Fortschritte in der Miniaturisierung: Wie GED die Elektronik kleiner und leistungsfähiger macht
Viele moderne und wettbewerbsfähige Elektronikprodukte benötigen mehr Funktionalität bei kleinerer Bauform. Die Miniaturisierung spielt in Branchen wie Automotive, Luftfahrt und Medizintechnik eine entscheidende Rolle. GED verfügt über 38 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und dem Design von kompakten Elektronikbaugruppen und Modulen. Anwendungen für die Sensorik über HDI-Embedded bis Powerelektronik, z.B. für die Elektromobilität, sind unterschiedliche Spezialgebiete mit teils hohem 3D-Integrationsbedarf. Dieser Artikel gibt Ihnen einen Einblick in unsere neuesten Projekte in diesem spannenden und wichtigen Bereich der Elektrotechnik.
Grundlagen der Miniaturisierung
Miniaturisierung bezieht sich auf den Prozess, Elektronik in immer kleineren Formen zu entwickeln, ohne dabei die Leistung zu reduzieren. Für Branchen wie die Medizintechnik, die Luftfahrt und die Kommunikationstechnologie ist dies besonders kritisch. Kleinere Geräte bedeuten oft weniger Energieverbrauch, geringere Materialkosten und verbesserte Performance. GED hat sich in den letzten 15 Jahren gemeinsam in verschiedenen Forschungsprojekten mit namhaften Instituten zum Thema der IoT-Sensorik intensiv befasst. Dieses Wissen kommt auch unseren Kundenprojekten zugute. Wir entwickeln Technologien, die nicht nur kompakter, sondern auch effizienter und kostengünstiger sind.
Technische Herausforderungen und Lösungen
Die Miniaturisierung stellt zahlreiche technische Herausforderungen dar. Die erfahrenen GED-Designer nutzen Designmethoden geschickt, um Bauteile auf kleinstem Bauraum zu platzieren und setzen auf Simulationstools, um die Wärmeableitung, Signalintegrität und mechanische Stabilität optimal auszulegen. So hat GED bereits 1992 Mikrovias in einem Sensorprojekt verwendet, wo Sensor-Chips mit einem Pitch von nur 100 Mikrometern zum Einsatz kamen. Oder 2007 wurde von GED mit einem Leiterplattenhersteller eine Hochstromleiterplatte entwickelt, die Verbindungen von 200 Ampere als Kupferschienen integriert hat. GED nutzt neueste Materialien und fortschrittliche Fertigungstechniken der Aufbau- und Verbindungstechnik, kombiniert mit Wissen, Erfahrung und Kreativität.
Anwendungsbeispiele
Unsere Miniaturisierungsentwicklungen haben in einer Vielzahl von Produkten Anwendung gefunden. In einem Hearable-Designprojekt wurde auf einem fingernagelgroßen Gehäuse mit einem 10-Lagen-HDI-Starrflex-Multilayer die Elektronik in den 3D-Bauraum auf engstem Raum integriert. Die Lösung für die zunächst als unvorstellbar erscheinende Aufgabe basierte auf der GED-Designstrategie, den Schaltplan des Kunden in Zusammenarbeit mit den GED-Schaltungsentwicklern in mehreren Iterationen zu optimieren, das Gehäuse leicht anzupassen und mit den Fertigungspartnern die Designrules so abzustimmen, dass es noch sicher in großen Stückzahlen von 100.000 Stk. pro Jahr produziert werden kann. Aufgrund der engen Zusammenarbeit und der Erfahrung des GED-Teams wurde das Projekt in nur 10 Wochen erfolgreich durchgeführt und war beim ersten Produktionslauf funktionstüchtig.
.
In der Medizintechnik helfen kompakte, leistungsfähige Sensoren und Geräte, die Patientenüberwachung zu verbessern und gleichzeitig die Belastung für die Patienten zu minimieren. Für ein Projekt eines neuartigen Beatmungssensors mit fünf verschiedenen Sensoren wurde ein erster Demonstrator in nur drei Monaten entwickelt und hergestellt.
Die GED-Aufgabe: Design für eine Starrflexleiterplatte, die die Sensormodule und die GED-Module im 3D-Bauraum des kleinen Gerätes integriert. Auf der Basis eines Sensor-Modulbaukastens, der bei GED in einem Forschungsprojekt entwickelt wurde, konnte die komplette Hardwaregrundfunktion einfach realisiert werden. Die mechanische Konstruktion wurde entsprechend angepasst und die Entwicklung für die Treibersoftware für die Sensoren wurde von GED übernommen. Der Kunde konnte sein Gerät pünktlich auf der Messe präsentieren.
Zukunftsperspektiven
Die Zukunft der Digitalisierung treibt weiterhin die Miniaturisierung und 3D-Integration voran. Bei GED arbeiten wir kontinuierlich daran, die Grenzen dessen, was technisch möglich ist, zu erweitern. Unsere Entwicklungsabteilung prüft in Forschungsprojekten neue Materialien und Technologien, die es uns ermöglichen werden, noch kleinere und leistungsfähigere Elektronik zu entwickeln. Miniaturisierung ist mehr als nur eine technische Herausforderung; sie ist ein Wegbereiter für effizientere und innovativere Produkte. Bei GED sind wir stolz darauf, mit an der Spitze dieser Entwicklungen zu stehen und unseren Kunden die fortschrittlichsten Lösungen anzubieten.
GED bei der Übergabe der NEXT.IN.NRW Zuwendungsurkunde Winterscheid, [11.07.2024] – Am Mittwoch den 03.07.2024 nahm die GESELLSCHAFT FÜR ELEKTRONIK UND
Embedded Systeme: Mehr als nur Technologie – sie sind die Zukunft
Die Embedded World Exhibition & Conference in Nürnberg, ein jährliches Highlight der Elektronikindustrie, präsentierte auch dieses Jahr vom 9. bis zum 11. April 2024 die neuesten Entwicklungen im Bereich der eingebetteten Systeme. Obwohl die GED GmbH nicht physisch präsent war, bleibt unser Engagement in der Entwicklung fortschrittlicher Technologien unvermindert stark.
Highlights der Embedded World 2024
Die diesjährige Messe zeichnete sich durch bedeutende Innovationen im Automotive-Sektor aus, wo die Elektrifizierung und Automatisierung von Fahrzeugen die Entwicklung antreiben. Bedeutende Anbieter wie NXP und Infineon stellten neue Plattformen und Mikrocontroller vor, die darauf abzielen, die Komplexität moderner Fahrzeugarchitekturen zu reduzieren und gleichzeitig Sicherheit und Effizienz zu erhöhen.
GED – Engagiert in der Embedded-System-Elektronik
Unser Fokus liegt aktuell auf der Erweiterung der IoT-SensorNode Plattform für elektrochemische und Impedanzmessungen. Das Herzstück bildet ein hochintegrierter ASIC-Baustein mit einem schnellen 16-Bit-ADC, der 800 Kilosamples pro Sekunde verarbeitet, ein Mehrkanal-SAR, Eingangspuffer sowie Antialias-Filter und programmierbarer Gain-Verstärker.
Diese erweiterten Messmethoden entwickeln wir nicht nur für medizinische Anwendungen, sondern auch für die Industrie, z.B. für Korrosionsanalysen, die Messung der Schmierölqualität oder die Bestimmung des Frischegrades von Lebensmitteln.
Schneller von der Idee zum Serienprodukt mit IoT-SensorNode-Technologie
Unser modulares SensorNode-System ermöglicht die flexible Kombination verschiedener Sensormodule und eine schnelle Anpassung an spezifische Kundenanforderungen. In Branchen wie der Medizintechnik oder der Lebensmittelindustrie, wo Regulierungen streng sind, bietet unser Baukastensystem entscheidende Vorteile.
System
Ki-on the Edge: Mehr als nur Datensicherheit
Im Forschungsprojekt Ki-No haben wir 2022 in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut IMS das AIfES-System – Artificial Intelligence for Embedded Systems– auf unseren GED-SensorNode Mikrocontroller portiert. Mit vorgelernten KI-Modellen können Daten direkt am Einsatzort verarbeitet werden, ohne dass große Datenmengen in die Cloud übertragen werden müssen.
Herausforderungen und Lösungen in der Zukunft der eingebetteten Systeme
Die Integration von KI in eingebettete Systeme stellt eine der größten technologischen Herausforderungen dar. GED bereitet sich auf die nächste Entwicklungsstufe vor, mit einem Modul, das einen neuronalen Netzwerkbeschleuniger für selbstlernende Funktionen auf dem SensorNode beinhaltet.
Vernetzen, Entwickeln, Vorantreiben mit GED
Wir arbeiten eng mit Forschungsinstituten und Partnern zusammen, um kontinuierliche Innovationen zu fördern und unsere Produkte stets an die neuesten Technologien anzupassen. Besuchen Sie unsere Website, um mehr über unsere Forschungs- und Industrieprojekte zu erfahren.
Wenn Sie technologische Herausforderungen haben oder eine maßgeschneiderte Lösung benötigen, kontaktieren Sie uns. Unser Team von Spezialisten entwickelt schnell und effizient die optimale Lösung für Ihre Anforderungen.
Unsere Experten arbeiten derzeit intensiv an der Erweiterung der IoT-SensorNode Plattform für die elektrochemische- und Impedanzmessung. Die Basis für das hochgenaue Analog-Frontend, das komplexe Messungen durchführen kann, ist ein hochintegrierter ASIC-Baustein. Dieser verfügt über einen schnellen 16-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADC), der 800 Kilosamples pro Sekunde verarbeitet, ein Mehrkanal-Approximationsregister (SAR) mit Eingangsbuffern.
Ein Tag voller Innovationen: GED mbH auf dem Cluster Medizin.NRW 2024
Wann haben Sie das letzte Mal einen Ort erlebt, wo Zukunftstechnologien der Medizin nicht nur vorgestellt, sondern greifbar gemacht werden?
Für uns von der GED Gesellschaft für Elektronik und Design mbH war genau dieser Tag der 19.03.2024, beim Cluster Medizin.NRW.
Als langjährige Experten in der Elektronikentwicklung mit einem starken Fokus auf den medizinischen Sektor, bot uns das Event eine einzigartige Plattform, um unser Engagement für Innovation und Design in der digitalen Medizin zu demonstrieren.
Unser Beitrag zum Posterwettbewerb: Das SensorNode Baukastensystem
Unser Beitrag zum Posterwettbewerb, obwohl nicht unter den Gewinnern, erhielt große Anerkennung.
Wir präsentierten unser SensorNode Baukastensystem, das eine modulare und innovative Lösung für die schnelle und effiziente Integration von Sensoren in medizinische Geräte darstellt.
Durch unser System wird die sogenannte Sensorifizierung – die Ausstattung von Produkten mit intelligenten Sensoren – deutlich vereinfacht.
Das ermöglicht es Forschern und Entwicklern, ihre Projekte schneller voranzutreiben und bringt innovative medizinische Lösungen schneller an Patienten und medizinisches Fachpersonal.
.
Vielfältiges Programm mit tiefen Einblicken
Das Event bot ein umfangreiches Programm, das von Seminaren über Workshops bis hin zu Keynote-Präsentationen reichte. Besonders hervorzuheben ist das Seminar zur translationalen Forschung, das einen tiefen Einblick in die Überführung von Forschungsprojekten in den Versorgungsalltag gab. Die Moderation durch Dr. Patrick Guidato und Dr. Christoph Meyer-Delpho, sowie die praxisnahen Beispiele illustrierten die Brücke zwischen Theorie und Anwendung eindrucksvoll.
Auch das Seminar zum Thema Gründen in der innovativen Medizin war für uns von großem Interesse. Die Erfahrungsberichte von Gründern und Start-ups gaben uns wertvolle Einblicke in die Herausforderungen und Chancen bei der Unternehmensgründung im Umfeld der innovativen Medizin.
Networking: Der Schlüssel zum Erfolg
Neben den fachlichen Inputs war das Networking ein zentraler Bestandteil des Events. Die Möglichkeit, sich mit anderen Experten, Unternehmen und Forschungseinrichtungen auszutauschen, eröffnete neue Perspektiven für zukünftige Kooperationen. Die Begegnungen in den Pausen und während der Poster-Ausstellung waren geprägt von einem regen Austausch und dem gemeinsamen Interesse an der Weiterentwicklung der digitalen Medizin.
Wir möchten unseren Dank an das Cluster Medizin.NRW und alle Organisatoren des Events aussprechen.
Die Eindrücke und Kontakte, die wir sammeln konnten, werden uns in unserer weiteren Arbeit begleiten und inspirieren.
Die innovative Medizin in NRW steht nicht still, und wir freuen uns darauf, die gewonnenen Erkenntnisse in unsere Projekte einfließen zu lassen und die Zukunft der Medizin aktiv mitzugestalten.
Ein neuartiges, multimodales Baukastensystem aus Sensoren und intelligenter Auswerteelektronik mit integrierter KI ermöglicht jetzt eine schnellere und effizientere Sensofizierung und Produktrealisierung, speziell für die Märkte LifeScience, Medizintechnik und BioTech.
Die Karriere eines Entwicklers oder einer Entwicklerin wird meist schon in jungen Jahren geprägt. Zum Geburtstag oder zu Weihnachten gibt es die ersten Baukästen, mit denen spielerisch das Zusammenbauen der ersten Modelle von Gebäuden oder Fahrzeugen erlernt wird. Später im Beruf am Schreibtisch steht man vor der Herausforderung für Produkte mit zunehmender Komplexität möglichst schnell optimale Lösungen zu finden, die – insbesondere auch für neue Anwendungen wie im Internet of Things (IoT) – mehrere verschiedene Sensorelemente und eine autarke Energieversorgung benötigen.
Hier kommen die Partner accensors und GED Gesellschaft für Elektronik und Design mit ihren bahnbrechenden neuen Entwicklungen ins Spiel. Gemeinsam wurde das Know-how aus der langjährigen Zusammenarbeit mit Forschungsinstituten und ihren eigenen Erfahrungen vereint, um Entwicklern eine Baukastenlösung anzubieten, die eine Integration von Sensoren und Auswerteeinheiten mit entsprechender Energieversorgung erheblich erleichtert.
Die Idee: Ähnlich wie die Hersteller der Baukästen, die unsere Kindheit geprägt haben, setzen accensors und GED auf ein multimodales Baukastensystem. Dieses System besteht aus einzelnen Sensoren sowie Elektronik- und Softwaremodulen, die sich individuell zusammenfügen lassen, um kundenspezifische Sensorsysteme und Auswerteeinheiten zu realisieren. Das Ergebnis ist eine schnelle, kosteneffiziente Lösung für die Herausforderungen der Sensorintegration in Industrie-4.0-Anwendungen für die Entwicklung von Cyber-physischen Systemen (CPS) mit einem deutlich schnelleren „Time to Market“.
accensors SMD Foliensensoren: Innovative Sensoren, einfach wie Sticker
Die sensorische Komponente dieses Systems bilden die hochmodernen SMD-Foliensensoren von accensors. Diese Sensoren ermöglichen es, präzise Messungen durchzuführen, indem sie wie Sticker einfach aufgeklebt werden. Mit einer Größe von nur 7,60 mm x 5,60 mm und einer aktiven Messfläche von Ø 2,5 mm bieten sie eine bemerkenswerte Leistung auf kleinstem Raum. Diese Sensoren sind ready-to-use und können problemlos an verschiedenen Kontaktierungspunkten angebracht werden, um eine Vielzahl von Parametern wie pH-Wert, Temperatur, chemische- und bioelektrische Größen zu messen. Dank additiv hergestellter Sensortechnologie ermöglicht accensors eine einfache Massenproduktion, welches die Verfügbarkeit und Skalierbarkeit der Sensoren erhöhen. Die Flexibilität dieser Sensoren macht Messungen auch abseits von starren PCBs möglich, was ihre Anwendbarkeit in verschiedenen Branchen wie der Medizintechnik, Biotechnologie und Lebensmittelindustrie erweitert.
Baukasten mit vier Modulen: Intelligente Sensoren mit “KI on the Edge“
GED ergänzt mit dem SensorNode Hard- und Software Baukasten die Möglichkeit für die einfache Konfiguration eines miniaturisierten leistungsstarken Multi-Sensorsystems. Mit Steckmodulen, die nicht größer wie ein Stück Würfelzucker sind (16x 18 mm), ist der GED-SensorNode äußerst kompakt und kann selbst in engsten Bauraumverhältnissen eingesetzt werden. Dank integriertem Bluetooth-Funk, Akku sowie optionalem Energy Harvesting sind keine Kabel notwendig. Neben dem Controller- und Energiemodul stehen weitere Module mit
GED SensorNode Host-Software zur Konfiguration und zur Datenvisualisierung auf dem PC
MEMS-Sensoren zur Verfügung, wie Gyro- und Beschleunigungssensor, akustische- und optische Sensoren, Kraft- und Drucksensoren, die ein breites Spektrum an hochintegrierter Sensorfunktionalität abdecken. Das neueste Modul ist das Messmodul für die amperometrische-voltametrische Messung und Impedanzmessung, welches auf einem hochintegrierten ASIC-Baustein basiert. Für die Echtzeitübertragung auch in rauer Umgebung stehen Module mit Drahtschnittstellen für I2C, USB und das neue Single Pair Ethernet (SPE) zur Verfügung. Die Module können nach Bedarf zusammengesteckt werden und konfigurieren sich selbstständig über Plug & Play.
Der zugehörige dritte Baukasten für die Softwaremodule besteht aus der Embedded Software mit Konfigurierbarkeit des Sensor-Frontends über die Draht- oder die BLE-Schnittstelle. Mit der „SN-App“ können Multi-Sensorwerte sowie Alarmierungen per Smartphone oder Tablett direkt an den Bediener übermittelt werden. Für die lokale Bedienung und Datenanzeige dient die SN-Hostsoftware, die auf dem PC läuft. Die Embedded Software des SensorNode verfügt über eine leistungsstarke, programmierbare Multisensor-Datenvorverarbeitung sowie zuschaltbare spezielle Datenfilter. Mit diesen innovativen Funktionen lasen sich die Datenmengen im Netz und auf den Servern erheblich reduzieren. Das bietet auch eine optimale Basis bei multisensorische Anwendungen für „Predictive Maintenance“.
„KI on the Edge“ Framework
Mit dem vierten Baukastenmodul „AIfES“ können Funktionen für die Künstliche Intelligenz und dem Machine Learning programmiert werden, die lokal auf dem 32bit SensorNode Mikrocontroller laufen. Die Basis ist ein Feedforward Neural Network (FNN), welches in nahezu allen Parametern konfigurierbar ist und auch tiefe Netzstrukturen ermöglicht. Das Künstliche Neuronale Netz (KNN) wird nur mit einer Hauptfunktion konfiguriert und berechnet. Regressions- und Klassifizierungsaufgaben sind möglich. Der Netzaufbau kann an die aktuelle technische Aufgabe angepasst werden. AIfES steht für „Artificial Intelligence for Embedded Systems“, ein AI-Framework vom Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS, und wurde im Rahmen des BMBF-Forschungsprojekts KiNo gemeinsam vom IMS und GED auf den Mikrocontroller des SensorNode portiert.
Übersicht der Ki:
-Anzahl der Inputs und Outputs sind frei definierbar
-Anzahl der Hidden-Layer und der Neuronen pro Layer sind frei definierbar.
-Unterschiedliche Aktivierungsfunktionen mit Zusatzparametern: Sigmoid, Softsign, ReLU, PReLU, Softmax
Partner für die Zukunft der Sensorfizierung
Die Partnerschaft zwischen accensors und GED ermöglicht es Entwicklerinnen und Entwicklern jetzt, hochpräzise Sensoren und innovative Mess-, Auswertungs- und Datentransferelektronik schnell und kostengünstig zu konfigurieren. GED bietet umfassende Unterstützung bei der Anpassung des SensorNode an kundenspezifische Anforderungen. Dieses Baukastensystem eröffnet eine aufregende Zukunft für die Sensorimplementierung, in der Kreativität und Technologie miteinander verschmelzen. Die Idee der Spielzeug-Baukästen ist nun mit der Technologie verbunden, um eine Welt mit intelligenteren, sensorgestützten Produkten in kürzester Zeit zu realisieren.
Weiter Informationen zu accensors finden Sie hier.
Dieser Artikel ist im Dezember 2023 in der Fachzeitschrift „Markt und Technik“ erschienen. Den Originalartikel finden Sie hier zum Download.
In einem Interview mit der Fachzeitschrift Elektronik. Elektronikfertigung (Ausgabe 22 vom 31. Oktober 2023) äußert sich GED Geschäftsführer Hanno Platz zum Stand und den Perspektiven der additiven Fertigung von Elektronik (AME). Aktuell befassen sich vornehmlich Forschungsprojekte mit dem Thema – in der Industrie ist die Menge der additiv gefertigten 3D-Elektronik-Serienprodukte noch überschaubar. Hanno Platz erklärt die Gründe dafür und wie sich dieser Stillstand überwinden lässt. Artikel hier auch als PDF.
Additive Fertigung zwischen Showstoppern und Pionieren
Als „Showstopper“ bezeichnet der GED Geschäftsführer „die aktuell fehlenden CAD-Funktionen für die 3D-Elektronik.“ Weiterzuentwickeln seien auch „Tools für die Planung und Simulation der Fertigungsabläufe für die hochintegrierte räumliche Elektronik.“ EDA-Hersteller seien aufgefordert, 3D-eCAD-Tools zu entwickeln – nicht nur die schon aktiven „Pioniere der additiven Elektronikfertigung in Deutschland“ würden zugreifen. Denn: Sowohl Großunternehmen als KMU seien unterwegs in Sachen additive Fertigung. Platz verweist auch auf Forschungsprojekte wie flugfähige „Möwen“, „Ameisen“ mit Schwarmintelligenz, „Roboter-Lbellen“.
Zunächst würden die 3D-Produkte Erfolg haben, die beispielsweise durch „funktionale Integration“ oder „absolute Verkleinerung“ etwa „eine ganz neue Möglichkeit“ oder „eine besonders hohe Performance“ bieten. Kommerziellen Erfolg verspricht etwa die Medizintechnik, auch wenn die Zulassung der Produkte schwierig sei und viel Zeit brauche. In den verschiedensten Branchen könne additive Fertigung auch und gerade zu nachhaltigeren Lösungen beitragen. Nicht zuletzt verweist Hanno Platz auf konkrete Projekte zur additiven Fertigung im eigenen Haus.
Das Interview enthält neben technischen Details und Hinweisen auch eine Übersicht über die fünf Klassen der additiven Fertigung.
Weitere Informationen finden Sie in einem Whitepaper des FED-Arbeitskreises 3D-Elektronik (26 Seiten), das Sie hier kostenlos downloaden können.
Seit über einem Jahrzehnt unterstützt GED das Elektro-Motorsport-Team an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
Rosana, Corina oder Mia, so heißen die Elektro-Rennwagen, die mit Fahrwerten von Formel-1-Boliden in nur 2,5 Sekunden von 0 auf 100 km/h katapultieren. Sie wiegen gerade mal 200 kg, die vier Elektromotoren erreichen ein sagenhaftes Drehmoment von 1.200 Nm. Entwickelt und gebaut werden solche Renner von Studenteninnen und Studenten der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, die auch die Einzelteile wie Fahrwerk, Carbon-Monocoque, Kabelbaum, Elektronikkomponenten und mehr herstellen.
GED ist bereits seit den Anfängen vor gut zehn Jahren Partner der Formula-Student-Gruppe der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg mit Sitz in Sankt Augustin bei Bonn. Das BRS Motorsport-Team besteht aus Studierenden der Hochschule, die jedes Jahr aufs Neue nach einem neuem Reglement, vorgegeben von der Society of Automotive Engineers (SAE), einen neuen bzw. weiterentwickelten Elektro-Rennwagen konstruieren. Mit diesem nehmen sie an den internationalen Wettbewerben der Formula Student teil, zum Beispiel in Italien, Spanien oder in Deutschland. Die hochmotivierten BRS-Studentinnen und -Studenten konnten in den Top-Ten-Rängen der über 100 gemeldeten Formula-Student-Teams fahren. Bei der Formula Student Spain 2021 errang das Team sogar den Gesamtsieg.
Herausforderung Formula Student
Bei diesem weltweit bekannten Hochschulwettbewerb konkurrieren Rennwagen, die Teams in aller Welt von Grund auf entwickeln. Die Teilnehmenden werden ermutigt, ihre theoretischen Kenntnisse in die Praxis umzusetzen. Zu den Disziplinen in den Wettbewerben gehören u.a. Designbewertung, Kostenanalyse, Beschleunigungsrennen, Skidpad-Tests, Autocross-Rennen und ein Ausdauerrennen. So geht die Bewertung weit über das hinaus, was in der Formel 1 stattfindet. Die Rennwagen müssen nicht nur schnell sein, sondern auch effizient, zuverlässig und gut beherrschbar. Die Teams haben die Freiheit, innovative Ansätze und Technologien einzusetzen, um ihre Fahrzeuge zu optimieren.
Entscheidend für den Erfolg ist die enge Zusammenarbeit der Studierenden aus verschiedenen Studiengängen, wie Maschinenbau, Elektrotechnik, Informatik und Wirtschaftswesen. Zwei besonders herausfordernde Aspekte sind der Zeitdruck, unter dem die Teams stehen, und die begrenzten Ressourcen, um ihre Fahrzeuge zu entwickeln. Denn die Hauptarbeiten in der Entwicklung und Produktion werden nach den Vorlesungen gemacht und die Anleitung beschränkt sich auf die Beratung des Lehrpersonals. So gilt es für die Studierenden, selbst innovative Lösungen zu finden und effektiv mit begrenzten Budgets umzugehen. Außerdem kommt es darauf an, Wissen und Erfahrung an die nachfolgenden, neuen Teammitglieder weiterzugeben. Die Teams sind aufgrund der Studienzeiten von sieben bis zehn Semestern alle drei bis fünf Jahre komplett neu aufgestellt.
Am Ende gewinnt das Team, dass über alle Disziplinen hinweg die meisten Punkte sammeln konnte. Das Hauptziel der Formula Student liegt damit klar auf der Hand: Über den Spaß und den motivierenden Wettbewerb erhalten die Studierenden praktische Erfahrung etwa im Bereich der Fahrzeugentwicklung und Ingenieurwissenschaften; nebenbei lernen sie das unumgängliche „Teamwork“. Darüber hinaus bietet der Wettbewerb den Teilnehmenden die Möglichkeit, mit anderen Teams, Sponsoren und Fachleuten aus der Industrie in Kontakt zu treten. Das fördert den Austausch von Ideen, Wissen und Erfahrungen und ermöglicht es den Studierenden, wertvolle Kontakte für ihre berufliche Zukunft zu knüpfen.
Übrigens, den aktuellen Weltrekord des Formula-Student-Wettbewerbs hat das Team aus Stuttgart in diesem Jahr eingefahren. In Sachen Beschleunigung legte es mit unglaublichen 1,461 Sekunden den absoluten Sprintrekord an den Tag. Auch die Rennpiloten brauchen da extrem gute Nerven.
GED unterstützt mit Rat und Tat
Platine aus der BRS-Rennwagen-Schmiede
Von Anfang an berät GED das BRS Motorsport-Team bei Fragen rund um die Elektrotechnik und beteiligt sich als Sponsor auch mit Elektronik-Bauteilen. Damit ist GED der wichtigste Sponsor im Bereich Elektrotechnik. Ein wichtiges Thema ist immer wieder die elektrische Sicherheit bei den Akku-Spannungen von über 600 Volt im Fahrzeug ein. Effektive elektronische Sicherheitskonzepte waren und sind hier gefragt. Auch die Zuverlässigkeit des Fahrzeugs bei den sehr hohen mechanischen Beanspruchungen stellt für die Elektronik besondere Herausforderungen dar. GED unterstützte hier gerade in den ersten Fahrzeuggenerationen die Studierenden mit Know-how und Wissen aus über 30 Jahren Elektronikentwicklung im Automotivesektor. So hat das Unternehmen alle Leiterplattendesigns der BRS-Motorsportler gereviewt und entsprechende Rückmeldungen gegeben: eine Basis für die besonders guten Ergebnisse gerade in der Disziplin Zuverlässigkeit, in der das Team aus St. Augustin sogar Sonderpreise erhielt und öfter auf einen der ersten drei Plätzen lag.
Aus eigener Erfahrung bei der Personalsuche weiß GED Geschäftsführer Hanno Platz, dass Mitglieder der Formula-Student-Teams beste Aussichten auf einen guten Arbeitsplatz haben. Praktische Erfahrungen in der Produktentwicklung, im Projektmanagement und in der Zusammenarbeit im Team sind Fähigkeiten und Qualitäten, die in der Industrie gesucht werden. Auch GED hat schon mehrfach Ingenieure aus dem BRS Motorsport-Team als Entwickler eingestellt.
Das Fazit von Hanno Platz: „Das BRS Motorsport-Team schneidet in den internationalen Wettbewerben der Formula Student regelmäßig sehr gut ab. Wir sind stolz, als Silber-Partner das Team seit über zehn Jahren bei seinen Erfolgen unterstützen und begleiten zu können!“
Das Rezertifizierungsaudit für die Normen ISO 13485:2016 und ISO 9001:2015 stellte GED in diesem Jahr vor besondere Herausforderungen, die das Unternehmen mit Erfolg bestand. Beispielsweise kamen völlig neu organisierte Prozesse auf den Prüfstand. Das mit sechs Tagewerken angesetzte Überwachungs- und Rezertifizierungsaudit hat die DEKRA Certification GmbH Ende April 2023 durchgeführt.
GED hatte die Abläufe für die Entwicklung von Medizinprodukten auch aufgrund der neuen MDR-Vorschriften (MDR, Medical Device Regulation) komplett überarbeitet. Die Neuerungen konnten teilweise für die Entwicklung der Industrieprodukte übernommen werden und haben sich bereits positiv ausgewirkt. Das Qualitätsmanagementsystem beider Bereiche hat die Zertifizierungsstelle gründlich geprüft und für gut befunden.
Erfahrungsplus durch Zertifizierung
Zusätzlich fand auch das Überwachungsaudit für das GED-Medizinprodukt EQUIVert® gemäß der EU-Verordnung nach 2147/745 Artikel 120(3) statt. Die DEKRA als „Benannte Stelle“ hat dabei erstmals nach den neuen, deutlich schärferen Kriterien der MDR geprüft. Vorausgegangen waren hier zehn Monate intensiver Vorbereitung inklusive einer betriebswirtschaftlichen Gap-Analyse, die GED mit einem Beratungsunternehmen umgesetzt hat. Hinzu kam die Berücksichtigung neuer technischer Anforderungen. So hat GED die EQUIVert-Produkte bereits nach dem deutlich höheren MDR-Reglement entwickelt, etwa hinsichtlich der EMV-Grenzwerte. Dennoch ergab die Analyse einen größeren Aufgabenkatalog für die Anpassung an die neuen gesetzlichen Vorschriften. Hierzu zählt insbesondere die konkrete Planung einer PMCF-Studie (Post Market Clinical Follow-Up).
Aus der Zertifizierung der eigenen Produktlinie hat GED sehr wertvolle Erfahrungen für die Dienstleistungen im Bereich Medizinprodukte gewonnen. Hier bietet GED für Kundenprojekte einen Full-Service an: vom Konzept über die Hard- und Softwareentwicklung bis hin zur Lieferung kompletter Geräte. Zusammen mit einem erfahrenen Beratungsunternehmen kann das Unternehmen auch die gesamte Zulassung nach ISO 13485 für Medizinprodukte übernehmen.
Als zertifizierter Partner unterstützen wir Sie gern mit der Entwicklung und Herstellung von Industrieprodukten nach ISO 9001 und Medizinprodukten nach ISO 13485. Dabei steht GED für kundenspezifische Lösungen mit optimaler Technik und einem Höchstmaß an Sicherheit und Qualität.
Die Zertifikate (deutsch und englisch) können Sie auf unserer Website hier einsehen und herunterladen!
GED bietet spannende Elektronik-Jobs: Bei uns entstehen aus kreativen Ideen perfekte und wegweisende Designlösungen – für führende Unternehmen aus Hightech‐Branchen wie Industrieelektronik, Automotive, Luftfahrt und Medizintechnik. Wir suchen eine/n Elektroniker/in und eine/n Werkstudenten/in.
