Eckdaten

Im Gegensatz zu anderen Chip-Herstellern verzichtet man bei U-Blox ganz bewusst auf die Zusammenarbeit mit Broadlinern, sondern setzt lieber auf eine enge Kooperation mit technisch kompetenten Distributoren wie SE Spezial-Electronic. Anspruchsvolle Produkte aus der Satelliten- und Funktechnik erfordern hohe fachliche Kompetenz.

Die vielseitig einsetzbaren, qualitativ hochwertigen Lösungen von U-Blox zeichnen sich alle durch eine hohe Empfangsempfindlichkeit und Störsicherheit sowie einen geringen Energie- und Platzbedarf aus. Hochempfindliche Funkprodukte erfordern zudem oft auch einen vergleichsweise hohen Supportaufwand bei der Entwicklung von Geräten und Komponenten. Das ergibt sich einerseits aus den Anforderungen an ein besonders störunempfindliches Design, andererseits aus der häufig notwendigen funktechnischen Zulassung. In solchen Fällen ist ein Entwickler auf intensive Unterstützung durch den Hersteller oder einen fachlich entsprechend qualifizierten Distributor angewiesen. „Angesichts unserer technisch sehr anspruchsvollen Produkte sowie den vielen Facetten der Satelliten- und Funktechnik waren uns bei der Auswahl unserer regionalen Vertriebspartner deshalb fachliche Kompetenz, die Bereitschaft für eine enge Zusammenarbeit und die unmittelbare Nähe zum Kunden schon immer wichtiger als die Größe des Distributors“, so Armin Böshenz, Verkaufsleiter EMEA bei U-Blox.

Bislang hat sich die Strategie, sich in Europa auf die Zusammenarbeit mit spezialisierten Vertriebspartnern zu konzentrieren, die den Kunden von der Produktauswahl über die Entwicklungsphase bis hin zur Produktion zur Seite stehen, als überaus effizient und erfolgreich erwiesen. In Deutschland beispielsweise arbeitet U-Blox seit Mitte 2013 eng mit der Bückeburger SE Spezial-Electronic zusammen. Bei dem Distributionsunternehmen unterstützen inzwischen mehr als ein halbes Dutzend hochqualifizierter Spezialisten bestehende und potenzielle U-Blox-Kunden. Neben der Auswahl eines geeigneten Produkts beraten sie auch bei Layout-Fragen hinsichtlich Modulpositionierung, Schirmung und Leitungsführung, geben Tipps zu messtechnischen Untersuchungen (EMV) oder relevanten Funkrichtlinien. Im Rahmen eines exklusiven von SE Spezial-Electronic angebotenen Design-Reviews können darüber hinaus die Schaltung und das Layout einer Lösung zu jedem Zeitpunkt der Entwicklung überprüft werden.

„Natürlich hat U-Blox auch einige vergleichsweise einfache Produkte im Programm, bei denen sich der Beratungsaufwand in Grenzen hält. Aber falls der Kunde irgendwann doch Hilfestellung benötigt, kann er sicher sein, dass er diese bei uns auch erhält. Im Unterschied zu manch anderem Distributor versteht sich SE Spezial-Electronic nämlich seit jeher eher als so etwas wie die verlängerte Werkbank des Herstellers denn als reines Vertriebsunternehmen. Diese Fokussierung auf oft nur einen einzigen Hersteller pro Produktsegment führt in der Regel zu einer besonders intensiven Zusammenarbeit mit dem jeweiligen Hersteller, von der letztlich alle Beteiligten profitieren, am meisten natürlich unsere Kunden“, so Rolf Aschhoff, Marketing & Sales-Manager bei SE Spezial-Electronic.

Breite Modellpalette für die Weitstrecke

Tabelle 1: Mobilfunk-Module des Herstellers U-Blox.

Tabelle 1: Mobilfunk-Module des Herstellers U-Blox. SE Spezial-Elektronik

Ein wesentliches Merkmal von Mobilfunknetzen ist die Koexistenz von derzeit drei Technologie-Generationen. Wenngleich inzwischen mit 4G (LTE Cat3, LTE Cat4) und 3G (UMTS/HSPA(+), CDMA2000 EV-DO) sehr leistungsfähige Mobilfunk-Technologien zur Verfügung stehen, hat auch 2G (GSM/GPRS, CDMA2000 1×RTT) mit eher geringen Datenraten und schwachen Dienste-Merkmalen in vielen Teilen der Welt nach wie vor noch eine hohe Bedeutung. Erschwerend kommt hinzu, dass sich für die einzelnen Mobilfunk-Technologien regional unterschiedliche Frequenzbereiche etabliert haben. Tabelle 1 zeigt, wie U-Blox dieser technologischen und geografischen Herausforderung mit aktuell 17 Mobilfunk-Produkten begegnet. Neben den besonders kompakten Modulen der Sara-Serie liefert das Unternehmen mit den Sara-U2-UMTS/HSPA-Modulen die aktuell wohl kleinsten HSPA-Produkte für den industriellen Einsatz. Beim Lisa-U230 (UMTS/GPRS+) handelt es sich um ein 6-Band-Funk-Modul mit Download-Raten von bis zu 21,1 MBit/s, das neueste Produkt Toby-L210 (LTE Cat4) mit Fallback zu HSPA+ und GSM/GPRS erreicht Download-Raten von bis 150 MBit/s.

Einige Produkte können durch die Beschränkung auf Basisfunktionen zu einem besonders günstigen Preis angeboten werden. Ein Großteil der Funkmodule von U-Blox verfügt aber über umfangreiche zusätzliche Ausstattungsmerkmale wie zum Beispiel Audio-Funktionen, die zur Anpassung an die jeweilige Applikation mithilfe von AT-Kommandos konfiguriert werden können. Alle Funkmodule sind zudem mit bis zu drei Interfaces (UART, USB, SPI) ausgestattet.


Nested Design – Einheitliches Layout für die Module Sara, Lisa und Toby.

Nested Design – Einheitliches Layout für die Module Sara, Lisa und Toby.
SE Spezial-Elektronik

Hinsichtlich der Gehäuse setzt das Unternehmen auf die Chip-Carrier-Versionen LCC-76 (Lisa), LGA-96 (Sara) und LGA-152 (Toby). Diese inzwischen als Quasi-Industriestandard vielfach bewährten Formfaktoren und die mit ihnen eingeführten Pinouts sollen auch bei zukünftigen Modul-Generationen zum Einsatz kommen, damit sie ohne Redesign für existierende Geräte verwendet werden können. Darüber hinaus sind die Module der Serien Sara, Lisa und Toby auch zueinander Layout-kompatibel. Dieses „Nested Design“ liefert Geräteherstellern die bislang einzigartige Möglichkeit, 2G-, 3G- und 4G-Versionen ihrer Geräte auf Basis eines einheitlichen Board-Layouts anbieten zu können.

Auch für den Nahbereich bestens aufgestellt

Tabelle 2: Bluetooth- und Multiradio-Module des Herstellers U-Blox.

Tabelle 2: Bluetooth- und Multiradio-Module des Herstellers U-Blox.SE Spezial-Elektronik

Seit etwa einem Jahr gehören auch Bluetooth-, Wi-Fi- und NFC-Funk-Module für die Kurzstecke zum Portfolio von U-Blox. Um den Auf- und Ausbau dieser Aktivitäten zu beschleunigen, wurden im Mai 2014 die schwedische Firma Connectblue, im August der griechische Hersteller Antcor und im Januar 2015 die Kurzstrecken-Funkmodul-Sparte der in Berlin ansässigen Lesswire übernommen. Die für anspruchsvolle Automotive- und Industrieanwendungen konzipierten Multiradio-Module werden inzwischen unter der Regie von U-Blox gefertigt. Das komplette aktuelle Programm von Bluetooth- und Multiradio-Modulen zeigt Tabelle 2. Die Bluetooth-Module eignen sich für BT Classic (OBS418/9), BT Dual-Mode (OBS421) oder BT Low-Energy (OL×425), Die Multiradio-Module Emmy, Ella und Odin unterstützen Bluetooth und Wi-Fi (2,4 GHz, 5 GHz) und bei Emmy ist zusätzlich noch NFC verfügbar. Ein hohes Maß an Integration garantieren dabei Stand-alone-Lösungen wie das Multiradio-Modul Odin-W2, das sich nicht nur durch seine komplette Software-Ausstattung, sondern auch durch eine Kombination von Dual-Mode-Bluetooth und Dual-Band-Wi-Fi auszeichnet.

Chips und Module zur satellitengestützten Navigation

Tabelle 3: Module zur satellitengestützten Navigation.

Tabelle 3: Module zur satellitengestützten Navigation.SE Spezial-Elektronik

Die aktuellen Module zur satellitengestützten Navigation sind überwiegend mit den von U-Blox entwickelten GNSS-Chips „U-Blox M8“ (gleichzeitiger Zugriff auf zwei Satellitensysteme) oder „U-Blox 7“ (wahlweiser Zugriff auf GPS/QZSS oder Glonass) ausgerüstet (Tabelle 3). Bei allen Produkten liegt die Genauigkeit der Positionsbestimmung unter 2,5 m Center Error Probability (CEP). Durch Zugriff auf ein Satelliten-Unterstützungssystem (SBAS) kann diese auf etwa 2 m CEP gesteigert werden. Einige Module verfügen zudem über zusätzliche Ausstattungen zur Verbesserung der Navigationsleistung wie zum Beispiel Precise Point Positioning, Automotive Dead Reckoning oder zur Bereitstellung von Zeitinformationen und Referenzfrequenzen (Timing & Raw Data). Hinsichtlich des internen Oszillators kann sich der Anwender für eine Version mit Quarz oder TCXO entscheiden und mit letzterem schnellere Startvorgänge und eine höhere Empfangsempfindlichkeit erreichen.

Die Neo-, Lea-, Eva- und Max-Module sind für den Anschluss einer externen aktiven oder passiven Antenne vorbereitet, bei den Cam- und Pam-Modulen ist die Antenne bereits im Modul integriert. Bei schlechtem Satelliten-Empfang während des Aufstartens, verursacht zum Beispiel durch Gebäude, können alle GNSS-Module Navigations-Hilfsdaten nutzen. Dieses sogenannte Assistnow-System stellt U-Blox kostenfrei zur Verfügung in den Varianten Online, Offline und Autonomous.

Viele unterschiedliche Module – viele gemeinsame Merkmale

Zur Aktivierung der Funktionen der jeweils eingesetzten Hardware hat jedes Modul eine hochentwickelte Firmware, die meist auch die Konfiguration bestimmter Eigenschaften unterstützt. Bei Produkten mit Flash-Speicher – dazu zählen alle Funkmodule und einige Navigationsmodule – können die Konfigurationsinformationen gespeichert und zum Teil auch Firmware-Updates vorgenommen werden.

Zudem sind für alle Produktserien mit einem steckbaren Modul-Adapter komplettierbare Evaluation Kits verfügbar. „Damit ist jeder Anwender in der Lage, sich innerhalb kürzester Zeit einen Eindruck vom Leistungsumfang und von den Einsatzanforderungen des ihn interessierenden Bausteins zu verschaffen. Mit speziellen vorkonfigurierten Navigations-, Telematik-, und IoT-Applikations-Boards lassen sich bestimmte Aufgabenstellungen oft sogar ohne jedliche weitere Modifikation lösen, was dem Anwender enorm Zeit und Kosten spart“, so Rolf Aschhoff.