המגמה החדשה המאפיינת את עולם האבזרים המקושרים קיבלה את הכינוי “קומבו”: שבבים גדולים ומתוחכמים המטפלים בו-זמנית במספר גדול של פרוטוקולי תקשורת אלחוטית.
מאת: רוני ליפשיץ.
הולכים ונעלמים הימים שבהם התמחו חברות הייטק בתחומי תקשורת מובחנים. האבזרים הניידים החדשים נדרשים לספק קישוריות בכל מצב ובכל מקום, והתוצאה היא שהמכשירים הייעודיים הולכים ונעלמים מהשוק. כמעט כל מוצר חדש הופך למארז של טכנולוגיות תקשורת ושל תקנים מורכבים אשר צריכים לעבוד ביחד ובצורה הרמונית.
המחשה רבת עוצמה למגמה החדשה נתנה לאחרונה חברת CSR הבריטית, אשר פיתחה טכנולוגיית התמצאות בתוך מרחבים קטנים מאוד. החברה הציגה בתערוכת World Mobile Congress 2012 שנערכה בתחילת החודש בברצלונה.
התכה אלחוטית
החברה הציגה בתערוכה יכולת ניווט ברזולוציה גבוהה מאוד בתוך מבנים, המבוססת על שבבי SiRFstarV ועל תוכנת הניווט SiRFusion. הפתרון פותח בשיתוף עם חברת STM, באופן שבו ניתן לבצע ניווט מדוייק מאוד בתוך מבנה קטן באמצעות מכשיר סמארטפון המצוייד בשבב SiRFstarV של חברת CSR, ובחיישני MEMS מתוצרת STM.
מדובר בפלטפורמה לומדת, אשר אוספת מידע מאותות רדיו שונים ומגוונים ומהחיישנים המצויים באבזר, כדי להתיך את המידע (Fusion) ולאפשר יכולת התמצאות וניווט של המשתמש. הרכיב של STM הוא מודול של חיישנים בעל 10 דרגות חופש המספק מידע על תאוצה ישרה, תאוצה זוויתית, תנועה ביחס לשדה המגנטי ולחץ ברומטרי. החיישן האחרון, למשל, יכול לקבוע באיזו קומה מצוי המשתמש בבניין רב-קומות.
לצד המידע המגיע מהחיישנים אוסף השבב SiRFstarV מידע אלקטרומגנטי המגיע ממקורות שונים. הוא מתקשר אל מערכות הניווט הלווייניות GPS האמריקאית, Glonass, Galileo האירופית ומערכת Compass הסינית. הוא אוסף מידע משידורים סמוכים המגיעים ממגוון של מקורות אלחוטיים כמו התאים הסלולריים הסמוכים ונקודות ה-Wi-Fi שבסביבה. המידע מנותח מאונדקס ומשולב בתוך בסיס מידע שהועלו מאתרים המצויים ברשת ומאפשרים התמצאות באמצעות מפות אתרים המיוצרות על-ידי Navteq ו-Micello.
החברה דיווחה שעד היום זכתה הטכנולוגיה לכמה הצלחות והתקבלה לשילוב במספר דגמי טלפונים המיועדים לשוק הסיני. להערכתה, מ-2013 היא כבר תהיה בעלת השפעה על ההכנסות הכוללות של החברה. חברת CSR היא לא היחידה שגילתה את סוד שילוב התקנים. למעשה, זו אחת מהמגמות החשובות ביותר היום בתעשייה.
טקסס אינסטרומנטס: הטלפון כרכזת תקשורת
“הטלפון הופך לרכזת תקשורת אלחוטית”, הסביר נתן ברוקר, מנהל מרכז הפיתוח של חברת טקסס אינסטרומנטס (TI) בישראל. לפני מספר שבועות הכריזה החברה על שבב תקשורת חדש מדגם WiLink 8.0 אשר פותח בישראל. אחת מהיכולת המדהימות של השבב היא רמת השילוביות יוצאת דופן: הרכיב כולל את מעגלי הקליטה, השידור והפיענוח של תקשורות בפרוטוקולי Wireless LAN, Bluetooth, מעגלי תיוג וקריאת NFC החיוניים ליישומי “פוסטר חכם” וארנק אלקטרוני, מעגלי תקשורת לרשתות הניווט הלווייניות GPS ו-GLONASS ואפילו משדר ומקלט FM לשידורי רדיו. בשפת התעשייה, קיבלו רכיבים אלה את השם קומבו.
ברוקר: “הכיוון הבולט ביותר בשוק הוא קומבו: רכיבים משולבים הכוללים מספר טכנולוגיות תקשורת. הטלפון הסלולרי מתארגן כיום מסביב לשלושה מרכזים: מעבד היישומים, המודם ומעגלי הקישוריות (Connectivity). יש בזה הגיון טכנולוגי מכיוון שטכנולוגיות התקשורת האלחוטית משתמשות בתדרים זהים ויש צורך באלגוריתמים חכמים כדי לאפשר יכולת עבודה משותפת, וזו משימה שקשה לממש כאשר רכיבי התקשורת הם נפרדים.
“מגמה נוספת היא אוגמנטציה הדדית של הטכנולוגיות, למשל שילוב של GPS עם WLAN משפר את יכולות הניווט בתוך העיר או הבניין, מכיוון שקשה לקלוט לוויינים באזורים אורבניים. השילוב של שתי הטכנולוגיות מאפשר לקלוט מידע נוסף מאתרים אלחוטיים סמוכים ולקבל מיקום מדוייק בלי להטריד את מעבד היישומים של הטלפון.
“אנחנו רואים את מגמת הכניסה של NFC לטלפון הסלולרי. אולם כאשר משלבים אותו ברכזת התקשורת, ולא ברכיב מבודד, ניתן לקבל יכולות שמעבר לארנק האלקטרוני. למשל אם מתייחסים אל הטלפון כאל קורא (Reader) ואל האוזנייה כאל תג, ניתן לבצע התחברות ישירה ביניהם (Pairing) באופן אוטומטי ובטוח”.
מעבד הקומבו של סיוה
בישראל גם חברת סיוה (CEVA) מתארגנת מסביב למגמת הקומבו. לאחרונה היא חשפה משפחה חדשה של מעבדי DSP בשם XC4000. מעבדי המשפחה מיועדים לשמש כמעבדי תקשורת אוניברסליים עבור תקני התקשורת החדשים ביותר, בהם תקן LTE Advanced ותקן Wi-Fi במיפרט 802.11ac החדש, אשר תומך בתקשורת אלחוטית מקומית בקצב של עד 1.7Gbps. המשפחה החדשה תומכת ב-9 טכנולוגיות תקשורת אלחוטיות שונות, החל מ-WiMAX וכלה ב-DSL, כולל בתקנים הנמצאים כיום בשלבי הגדרה בלבד.
סמנכ”ל השיווק של החברה, ערן ברימן, סיפר שההכרזה היא תוצאה של מאמץ פיתוח שנימשך חמש שנים. “זו הפעם הראשונה שאנחנו מיישמים ארכיטקטורה אופטימלית ל-LTE Advanced בטלפונים סלולריים. מאחורי ההכרזה האחרונה מסתתרת הערכה שלפיה השוק צועד לקראת מצב שבו כל פלטפורמה תידרש להתמודד עם כל תקני התקשורת החדשים תוך שמירה על מעטפת הספק נמוכה.
ברימן: “בעבר פיתחנו מנועי עיבוד המבוססים על התפיסה של DSP גנרי. אולם לאחרונה נטשנו את הפורמט הזה והתחלנו להתמקד בפונקציות תקשורת ספציפיות. משמעות הדבר היתה ביצוע שינויים בתוך המבנה של ה-DSP והוספת פקודות מיוחדות עבור הצרכים של יישומי תקשורת”.
במהלך עבודת הפיתוח, בחנו הצוותים של סיוה את פרוטוקולי התקשורת השונים ופירקו אותם לאלגוריתמים ייעודיים שאותם מימשו במעבד. בחלק מהמקרים ניתן היה להשתמש בפתרונות משותפים, שכן כל התקנים החדשים מבוססים על איפנון OFDM וכוללים יכולת שימוש בריבוי אנטנות (MIMO).
28 מודולי MAC
למרות זאת, היא יצרה תכנון DSP הכולל עד 128 מודולי MAC, המבצעים את פעולת ההכפלה וסכימה של קבוצות מספרים. מודולי MAC מאפשרים לבצע פעולות סינון RF באמצעות חישוביות דיגיטלית ולכן הם חיוניים בכל מעבד תקשורת. לשם המחשה, במעבד DSP סטנדרטי מקובל להתקין כיום רק 2-4 מודולי MAC.
ביחד עם השקת משפחת המעבדים החדשה, הכריזה סיוה על שיתוף פעולה בהבאת פתרוונות לשוק עם חברת mimoOn הגרמנית וחברת Antcor היוונית. חברת mimoOn הוקמה לפני כחמש שנים במטרה לספק פתרונות יישום LTE באמצעות תוכנה. פירוש הדבר שלקוחות יוכלו לרכוש את תכנון המעבד של סיוה ביחד עם תוכנת ניהול התקשורת של mimoOn ולקבל פתרון אלחוטי מלא. כל מה שנותר להם הוא לייצר את השבב.
