Tekniker

Electrónica de bajo consumo, energy harvesting y seguridad

Energy Harvesting es el proceso por el cual se recolecta una pequeña cantidad de energía de fuentes externas y luego ésta es derivada para lograr el funcionamiento de pequeños dispositivos autónomos inalámbricos y/o para su almacenamiento.

En cuanto a los sistemas críticos de seguridad son sistemas en los que un fallo puede provocar la muerte o daños a personas, daños en el entorno o daños en el  propio equipo. Este tipo de sistemas se encuentran por ejemplo en el ámbito de la salud, en el sector ferroviario, en automoción o aviónica.

Bajo Consumo y Energy Harvesting

La administración de energía se está convirtiendo en un problema cada vez más relevante en casi todas las categorías de diseño electrónico, tal que se mide la densidad de potencia en  mili o micro vatios por centímetros cuadrados.

En el caso de IK4-TEKNIKER, la especialización de la electrónica de bajo consumo y baja energía se aplica a las redes de sensores alimentados con un sistema de energy harvesting, es decir, Energy Harvesting Wireless Sensor Networks (EHWSN).

La arquitectura típica de los EHWSN está compuesta por dos bloques. Uno de los bloques contiene los elementos hardware del WSN y funciones de control / procesamiento del sistema (compuesto típicamente por: sensor, MCU, y Radio). El otro bloque contiene elementos de hardware para la recolección, el procesamiento y almacenamiento de energía (compuesto típicamente por: harvester, gestor de energía, supercondensador y/o de la batería).

Las investigaciones de la parte de EHWSN de hoy en día se basan en tres ámbitos: La mejora física-química de los harvesters, la mejora física-química de los dispositivos de almacenamiento y en la mejora de los sistemas de gestión de la energía y la estrategia empleada por estos. La especialización de IK4-TEKNIKER va orientada a la optimización de los sistemas de gestión de energía.

Sistemas Críticos de Seguridad

Una referencia relevante para el desarrollo de sistemas críticos de seguridad son los estándares de seguridad, los cuales sugieren distintos métodos y técnicas que se deben utilizar en cada fase del ciclo de vida del sistema dependiendo del nivel de integridad de seguridad (SIL) que se desee alcanzar.

En este tipo de sistemas cobra gran importancia el análisis de peligros y riesgos para analizar las carencias del sistema en términos de seguridad e imponer los requisitos de seguridad necesarios para alcanzar el SIL deseado. Es necesario además garantizar el cumplimiento de los requisitos de seguridad impuestos en todas las fases del ciclo de vida. Con el fin de justificar el cumplimiento de la seguridad los procedimientos de gestión del proyecto y documentación cobran un papel fundamental en los sistemas críticos de seguridad.  

El estándar más conocido para el desarrollo de sistemas críticos de seguridad es el estándar IEC61508. Éste estándar da una visión global y a partir de éste han surgido estándares específicos dependiendo del dominio de aplicación (automoción, medicina,  aviónica, ferroviario, nuclear,…).

IK4-TEKNIKER investiga en metodologías para el desarrollo de sistemas escalables en términos de confiabilidad.

 

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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Simulación de condiciones de temperatura (-70-180ºC) y humedad (10%-98% RH)

    EXPERTISE

    • Desarrollo de protocolos de validación de equipos y productos en condiciones críticas de temperatura y humedad.
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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Celda GTEM 5407 de ETS-Lindgren
      • Dimensiones externas: Largo 4.0m, Ancho 2.2m, Alto 2.1m (incluida base)
      • Dimensiones máximas recomendables para el EUT (Equipment Under Test), en la zona central de la celda: 40cm (ancho) x 40cm (alto)
    • Analizador de espectros Agilent E4404B, rango de frecuencias: 9kHz - 6,7GHz
    • Generador RF RadiGen RGN6000A, rango de frecuencias: 9KHz – 6GHz, CW, AM (1Hz-100kHz) y modulación de pulsos: (200ns – 10s pulse on/off time)
    • Amplificador RF Amplifier Research 30W1000B (30 Watt CW, 1-1000MHz)
    • Sonda de campo eléctrico RadiSense RSS1006A, rango de prueba del campo eléctrico: 10MHz-6GHz.
    • Software para tests Radimation RMR2002A
    • LISN PMM L2-16
    • Interference Simulator de Schaffner, compuesto por los siguientes elementos:
      • NSG 200E
      • NSG 223A
      • NSG 225A
    • Close-Field Probes y amplificador:
    • HP 8447F OPTH64: Amplificador
    • HP 11940A, sonda 30MHz – 1GHz
    • HP 11941A, sonda 9kHz – 30MHz

     

    EXPERTISE

    • Ensayos internos para pre-certificación de prototipos de emisiones radiadas, inmunidad conducida, inmunidad radiada
    • Ensayos no homologables conforme a la normativa general EMC entorno residencial EN 61000-6-3, o entorno industrial EN 61000-6-4:
      • Medidas de emisiones, de acuerdo a las normas EN 61000-6-3 y/o EN55022
      • Ensayos de inmunidad radiada, de acuerdo a la norma EN 61000-4-3
      • Ensayos de inmunidad conducida, de acuerdo a la norma EN 61000-4-6
      • Descargas electrostáticas, de acuerdo a la norma EN 61000-4-2
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