Achtergrond Luchtvaart - Bits&Chips
Achtergrond Luchtvaart - Bits&Chips
Achtergrond Luchtvaart - Bits&Chips
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Nieuws<br />
Ericsson trekt stekker<br />
uit R&D in Rijen<br />
Analyse<br />
Kroes wil Airbus-succes<br />
herhalen met chips<br />
Maandelijks magazine voor de hightechindustrie // 14 december 2012 - 1 februari 2013 // www.bits-chips.nl<br />
Vliegen en<br />
schieten<br />
10
www.sioux.eu
Opinie<br />
Paul van Gerven is redacteur van Bits&<strong>Chips</strong>.<br />
Redactioneel<br />
Malligheid<br />
Het verblijf van André Kuipers op het<br />
internationale ruimtestation ISS<br />
maakte heel wat los in Nederland.<br />
Bijna 250 duizend volgers had hij op Twitter<br />
verzameld vlak voordat hij naar de aarde<br />
terugkeerde – bijna twee keer zo veel als<br />
minister-president Rutte en dik het dubbele<br />
van de razend populaire blonde realityster<br />
Britt. Kuipers’ terugkeer naar de aarde was<br />
een media-event, dat rechtstreeks werd uitgezonden<br />
op radio en tv. Na een beetje te<br />
zijn bijgekomen werd de astronaut als held<br />
onthaald, prompt voor de tweede keer geridderd<br />
en het kabinet draaide nog net voor<br />
wisseling van de wacht de bezuinigingen<br />
op ruimtevaart terug. Kuipers mocht zelfs<br />
naast Twan Huys plaatsnemen in College<br />
Tour, waar uitsluitend de crème de la crème<br />
van de politiek, het bedrijfsleven en de onderwereld<br />
aanschuift.<br />
Het moet niet gekker worden. Wat heeft<br />
Kuipers daarboven nu helemaal gedaan?<br />
Hij gaf het startschot voor de Top 2000 en<br />
deed een paar proees, waarvan verschillende<br />
experts de waarde in twijfel trekken.<br />
Bovendien gaat een opmerkelijk groot aantal<br />
experimenten over het eect van het<br />
in-de-ruimte-zijn, zoals de hoofdpijn die de<br />
meeste astronauten krijgen, of om hoeveel<br />
calorieën ze dagelijks verbranden in gewichtloze<br />
toestand. De ruimtevaart lijkt wel<br />
te draaien om de vraag of er in de toekomst<br />
nog groteskere missies mogelijk zijn.<br />
Oscar Wilde schreef: cynisme is overal de<br />
prijs maar nergens de waarde van kennen.<br />
De ruimtevaart is net als fundamentele wetenschap<br />
in dat opzicht een gemakkelijke<br />
prooi. Maar volharden in bemande ruimtevaart<br />
dient geen enkel ander doel dan<br />
ronkende pr en misschien bevrediging van<br />
een jongensachtige drang naar spanning en<br />
avontuur (zie pagina 26). Dat gaat ten koste<br />
van belangrijkere zaken.<br />
Het inmiddels afgeronde Space Shuttleprogramma<br />
van Nasa was oorspronkelijk<br />
bedoeld om mensen goedkoop en eciënt<br />
buiten de dampkring af te zetten. Daarin<br />
is het absoluut niet geslaagd, en dat is niet<br />
zo gek. Juist omdat er mensen bij betrokken<br />
waren, moest een aanzienlijk deel van<br />
de middelen worden ingezet om hun veilige<br />
terugkeer te garanderen. Een robot daarentegen<br />
maakt het niks uit of hij ooit nog<br />
teruggaat. Hij is bovendien een stuk minder<br />
veeleisend: hij kan tegen kou en straling en<br />
heeft geen zuurstof, water en eten nodig.<br />
Of mensen in de ruimte meerwaarde<br />
hebben, is ondertussen op zijn best twijfelachtig.<br />
Talloze wetenschappers en wetenschapsorganisaties<br />
hebben kritiek geuit op<br />
de wetenschappelijke waarde van de proeven<br />
die astronauten hebben uitgevoerd.<br />
Kritiek uit deze hoek is met het oog op de<br />
verdeling van schaarse middelen niet onverdacht,<br />
maar allicht zijn er nuttiger doelen te<br />
vinden voor de obscene hoeveelheden tijd,<br />
geld en energie die worden besteed aan het<br />
Of mensen in de ruimte<br />
meerwaarde hebben, is op<br />
zijn best twijfelachtig<br />
in leven houden van een paar kwetsbare<br />
zakken kalk en water buiten de dampkring.<br />
Het gros van de zegeningen die de ruimtevaart<br />
de mensheid heeft gebracht, hebben<br />
we dankzij satellieten. Communicatie, navigatie,<br />
meteorologie en kosmologie, allemaal<br />
hebben ze onnoemelijk veel te danken aan<br />
de ruimtevaart, zonder dat er ooit een leven<br />
voor op het spel hoefde te worden gezet. De<br />
ruimtevaart claimt nog veel meer spin-otechnologieën,<br />
maar in de meeste gevallen<br />
is niet hard te maken dat die uitsluitend in<br />
een context van ruimteonderzoek ontwikkeld<br />
hadden kunnen worden.<br />
Ophouden dus met die malligheid. Overheden<br />
overal ter wereld zouden moeten<br />
stoppen bemande ruimtevaart te sponsoren.<br />
Laat het zware werk maar over aan machines<br />
en robots; dat is ook heel spannend.<br />
En als de wetenschap zich nu echt verveelt<br />
over een paar honderd jaar, dan kunnen we<br />
altijd nog zien.<br />
Zal er dan tijdens het leven van de gemiddelde<br />
Bits&<strong>Chips</strong>-lezer geen enkel mens<br />
voet zetten op Mars? Surf eens naar marsone.com.<br />
Daar hebben ze het juiste idee: verdien<br />
het geld voor de missie met het spektakel<br />
dat het oplevert. Lift-o in 2023.<br />
10 | 3
M<br />
4 | 10<br />
2013<br />
24 and 25 April 2013<br />
Klokgebouw, Eindhoven<br />
www.hightechsystems.eu<br />
MODEL DRIVEN<br />
DEVELOPMENT<br />
DAYS<br />
24 and 25 April 2013<br />
Klokgebouw, Eindhoven<br />
www.hightech-events.nl/mdd<br />
12 June 2013<br />
1931 Congrescentrum<br />
Brabanthallen, ’s-Hertogenbosch<br />
www.hardwareconference.nl<br />
Bits&<strong>Chips</strong> 2013<br />
EMBEDDED<br />
SYSTEMS<br />
7 November 2013<br />
1931 Congrescentrum<br />
Brabanthallen, ’s-Hertogenbosch<br />
www.embedded-systems.nl<br />
www.hightech-events.nl<br />
10<br />
Inhoud Deze keer in Bits&<strong>Chips</strong><br />
Nieuws<br />
Einde aan ontwikkeltijdperk in Rijen<br />
Om kosten te besparen, verplaatst Ericsson zijn R&D-activiteiten<br />
van Rijen naar China.<br />
13<br />
Kroes ten strijde tegen<br />
Europees IC-vacuüm<br />
Nieuws<br />
7 In 140 woorden<br />
8 Overzicht<br />
10 Einde aan ontwikkeltijdperk in Rijen<br />
13 Kroes ten strijde tegen Europees IC-vacuüm<br />
16 Trends in testen: modellen en verhalen<br />
20 Zelfassemblage in de maat<br />
Opinie<br />
3 Malligheid – Paul van Gerven<br />
11 Chinezen – Kees Beenakker<br />
15 Commitment – Ludo Zwaan<br />
19 De discontinuïteit in testprocesverbetering – Derk-Jan de Grood<br />
21 De headhunter – Anton van Rossum<br />
59 Samen ontwikkelen = ontwikkelingssamenwerking? – Joost Backus<br />
<strong>Achtergrond</strong><br />
23 Best practices voor IC-prototyping met Matlab en Simulink<br />
En verder<br />
60 Trainingen<br />
61 Events<br />
64 Wegwijzer<br />
67 Colofon
Thema Vliegen en schieten<br />
26 47<br />
Analyse <strong>Achtergrond</strong><br />
Ruimtevaart schiet uit de bocht<br />
De ruimtevaartbranche grijpt steeds vaker naar de prroeptoeter<br />
– en schiet daarbij gevaarlijk uit de bocht.<br />
40<br />
Ruimtevaartsoftware ideale<br />
proeftuin voor formele methoden<br />
Analyse<br />
26 Ruimtevaart schiet uit de bocht<br />
<strong>Achtergrond</strong><br />
30 Validatie en training voor ruimteonderzoek op afstand<br />
34 Studenten en promovendi doe-het-zelven eerste Hongaarse satelliet<br />
36 Nederlandse embedded systemen in de ruimte<br />
38 Dare-pakket brengt commerciële IC-technologie naar ruimtevaart<br />
Gaat multicoretechnologie vliegen?<br />
Tot op heden vliegt geen enkele meerkernige processor in een<br />
gecertificeerde veiligheidskritieke toepassing. Barco legt uit.<br />
45<br />
Gamingtechnologie verovert<br />
militaire waarnemingssystemen<br />
40 Ruimtevaartsoftware ideale proeftuin voor formele methoden<br />
42 Expertisecentrum NLR ondersteunt stormachtige ontwikkeling<br />
45 Gamingtechnologie verovert militaire waarnemingssystemen<br />
47 Gaat multicoretechnologie vliegen?<br />
50 Vliegtuigindustrie duikt op kleine elektronicamodules<br />
52 Breedbandinternet in de lucht<br />
54 Servicegeoriënteerd programmeren in radarsystemen<br />
10 | 5
How do you reposition<br />
a wafer, nanometer<br />
accurately, every 50 μs?<br />
Join ASML as a Software Engineer and help to push the boundaries of what’s possible.<br />
At ASML we bring together the most creative minds in physics, electronics, mechatronics, computer science, software<br />
and precision engineering to develop lithography machines that are key to producing cheaper, faster, more energy-ef cient<br />
microchips. Our machines need to image billions of structures in a few seconds with an accuracy of a few silicon atoms.<br />
But our customers constantly need faster machines. And they constantly need to make smaller, more energy-ef cient chips.<br />
That’s why we have developed a revolutionary wafer-repositioning system. But we were only able to do this by using an<br />
extremely diverse set of software languages and tools – harnessed by an equally diverse and talented team of<br />
Software Engineers.<br />
If you’re a team-oriented Software Engineer who sees a challenge in complex technical problems,<br />
expert in programming and modeling for critical real-time applications and capable of working<br />
to demanding deadlines, you’ll nd working at ASML a highly rewarding experience.<br />
Per employee we’re Europe’s largest private investor in R&D, giving you freedom<br />
to experiment and a culture that will let you get things done.<br />
www.asml.com/careers
Onderzoek<br />
Hoop aan de Horizon<br />
Het Europees Parlement (EP) heeft een<br />
amendement aangenomen om het budget<br />
van onderzoeksprogramma Horizon 2020<br />
te verhogen naar honderd miljard euro,<br />
in plaats van de tachtig miljard euro die<br />
de Europese Commissie heeft voorgesteld<br />
en de vijftig miljard die was gereserveerd<br />
voor het Zevende Kaderprogramma. Het<br />
amendement heeft weinig kans van slagen,<br />
maar geeft wel een belangrijk signaal af in<br />
de strijd die woedt over de EU-totaalbegroting.<br />
In de onvermijdelijke uitruil die volgt,<br />
kan er van alles gebeuren met het onderzoeksbudget.<br />
Naar verluidt, ligt er zelfs een<br />
reductie naar veertig miljard euro op tafel.<br />
Door het provocerende voorstel aan te nemen,<br />
zegt het EP in feite dat dat onacceptabel<br />
is. Dat is geen tandenloos dreigement:<br />
zonder instemming van het EP kan er geen<br />
nieuwe begroting worden opgesteld. Mocht<br />
er geen overeenstemming worden bereikt,<br />
dat blijft de oude van kracht. PvG<br />
Halfgeleiders<br />
Zoals het klokje thuis tikt<br />
Het gerucht gaat dat TSMC een fab wil bouwen<br />
in New York. Op zichzelf geen gekke<br />
gedachte: daar in de buurt zit ook G450C,<br />
vooralsnog hét centrum voor 450-millimeterontwikkeling.<br />
De Taiwanezen zouden<br />
er bovendien concurrent Globalfoundries,<br />
die zich als uitgesproken mondiaal pro-<br />
leert, lekker dwars mee kunnen zitten.<br />
Ook is met het oog op natuurgeweld veel<br />
te zeggen voor geograsche spreiding van<br />
productielocaties. En wie weet wat voor<br />
exorbitante eisen de klant der klanten Apple<br />
tegenwoordig stelt? Maar ja, we hebben<br />
het wel over TSMC, dat zich in zijn vijfentwintigjarige<br />
historie maar één keer liet<br />
overhalen om buiten Taiwan een fabriek te<br />
bouwen. En dat alleen maar omdat een medeoprichter<br />
daar om vroeg. Wie dat was?<br />
Philips Semiconductors. SSMC, een joint<br />
venture tussen Philips en TSMC, startte in<br />
2000 de productie in Singapore. PvG<br />
Processoren<br />
Intel-trein loopt uit de rails<br />
Alles bij Intel wordt tot op de nanometer<br />
geregisseerd, dus ook de opvolging van de<br />
topman. Daarom sloeg Paul Otellini’s onverwachte<br />
aankondiging dat hij er volgend jaar<br />
mei mee stopt in als een bom. CEO’s vertrekken<br />
het liefst op een hoogtepunt, maar<br />
Analyse In 140 woorden<br />
Intel kampt juist<br />
met teruglopende<br />
pc-verkopen en ziet<br />
zijn antwoord op tablets<br />
– de Ultrabook<br />
– vooralsnog niet<br />
aanslaan. Otellini<br />
had bovendien nog<br />
drie jaar te gaan tot<br />
zijn 65e, de leeftijd<br />
waarop Intel-CEO’s<br />
traditiegetrouw een<br />
stap opzij doen. Kennelijk<br />
heeft de druk<br />
op het bedrijf om<br />
eindelijk eens over-<br />
Waarom vertrekt<br />
Intel-CEO Paul Otellini<br />
opeens?<br />
tuigende stappen in de mobiele-apparatenmarkt<br />
te maken de anders zo stipt rijdende<br />
trein uit de rails gedrukt. Zal Otellini’s opvolger<br />
voor het oude spoor kiezen of het bedrijf<br />
op een nieuwe leest willen schoeien? PvG<br />
Processoren<br />
Is Mips dan toch relevant?<br />
Dé grote verliezer van het post-pc-tijdperk<br />
moet Mips zijn. De processorontwerper had<br />
de juiste papieren, maar was niet op de juiste<br />
tijd en plaats toen de mobiele markt zich<br />
aandiende. In plaatst daarvan kreeg Arm het<br />
monopolie in mobiele telefoons en van daaruit<br />
in smartphones, tablets en langzaam ook<br />
de traditionele markten van Mips. Ondanks<br />
verwoede pogingen om via Android relevant<br />
te worden – de Mips-architectuur wordt sa-<br />
Lithografie<br />
Arm XTreme<br />
XTreme Technologies verloor een aantal jaren geleden de gunst van ASML, dat meer<br />
vertrouwen had in het EUV-lichtbronconcept van concurrent Cymer. Maar de Amerikanen<br />
schoten niet op en de Veldhovenaren<br />
moesten alsnog in Aken een paar bronnen<br />
bestellen voor zijn preproductiemachines.<br />
Even was de race om als eerste met een productiewaardige<br />
bron te komen weer spannend,<br />
maar ASML maakte daar een einde<br />
aan door Cymer over te nemen. Nu lijken de<br />
kaarten geschud: ook al beweren ze in Veldhoven<br />
bij hoog en laag de bronkeuze aan de<br />
klant over te laten, het lijkt onwaarschijnlijk<br />
dat een investering van twee miljard euro<br />
zal verpieteren. XTreme geeft echter wederom<br />
niet op. ‘De problemen van [Cymers<br />
bronconcept] zijn natuurkundig van aard,<br />
men met de andere verliezer Intel volledig<br />
ondersteund in de Android-ontwikkelkit<br />
– viel afgelopen maand het doek: de patenten<br />
werden verkocht voor 450 miljoen<br />
dollar, het bedrijf met de architectuur aan<br />
Imagination voor zestig miljoen. Maar Imagination<br />
zegt grootse plannen te hebben<br />
met de processoren (ook in combinatie met<br />
Android) en het Israëlische Ceva kwam onverwachts<br />
met een hoger bod. Mips blijkt<br />
nog lang niet afgeschreven. PE<br />
Telecom<br />
Gekkenwerk<br />
Prominent op de voorpagina van het Financieele<br />
Dagblad prijkte onlangs een artikel<br />
waarin de ontwikkelaars van Ericsson in Rijen<br />
hoog opgeven van ASD. Met de methode<br />
van Verum zijn zij erin geslaagd om software<br />
te ontwikkelen tegen minimaal twintig procent<br />
en in sommige projecten zelfs vijftig<br />
procent minder kosten. Daarmee kunnen ze<br />
de concurrentie aan met lagelonenlanden,<br />
claimt het stuk. Ironisch genoeg, zo meldt<br />
het FD ook, zien diezelfde ontwikkelaars<br />
hun banen binnenkort juist daarheen verdwijnen:<br />
om kosten te besparen, verplaatst<br />
hun werkgever de Rijense R&D-activiteiten<br />
naar China (zie pagina 10). En ASD? Dat<br />
verhuist niet mee omdat Ericsson daar geen<br />
licentie wil aanschaen. In plaats daarvan<br />
gaan de Chinezen de met ASD ontwikkelde<br />
software doodleuk helemaal opnieuw maken,<br />
zonder ASD. Hoezo kostenbesparing? NR<br />
Maken XTreme’s EUV-bronnen<br />
nog een kans?<br />
terwijl wij met engineeringproblemen te maken hebben’, besluit het bedrijf vol zelfvertrouwen<br />
een artikel dat onlangs op de SPIE-website is verschenen. PvG<br />
10 | 7
Machinebouw<br />
Solmates verkoopt eerste<br />
piëzoproductiemachine<br />
Het Enschedese Solmates heeft<br />
de eerste order binnengesleept<br />
voor de levering van zijn Piezoare<br />
1200. Deze machine<br />
kan met gepulste lasers piëzoelektrische<br />
lagen aanbrengen in<br />
chips. Het Noorse Sintef is de<br />
eerste klant. De levering staat<br />
gepland voor januari 2013. AP<br />
/solmates<br />
Beveiliging<br />
ales gaat ook<br />
cyberwereld bewaken<br />
ales stapt in cyberbeveiliging.<br />
Met de nieuwe businessunit<br />
ales Security Nederland biedt<br />
de Hengelose defensiespecialist<br />
publieke en private instellingen<br />
totaaloplossingen om de vertrouwelijkheid,<br />
integriteit en beschikbaarheid<br />
van hun missiekritieke<br />
data te waarborgen. Deze oplossingen<br />
raken niet alleen de techniek<br />
maar ook de organisatie. NR<br />
/thales<br />
UT en partners<br />
leggen zwakheden in<br />
beveiliging bloot<br />
Onder leiding van de Universiteit<br />
Twente gaat een Europees<br />
consortium onderzoek doen<br />
naar de beveiliging van informatie-infrastructuren.<br />
Het Tresspass-project<br />
kijkt niet alleen<br />
naar de techniek maar ook naar<br />
de gebruikers. Doel is een tool te<br />
ontwikkelen om mogelijke zwakke<br />
punten in een organisatie of<br />
infrastructuur te vinden. NR<br />
/trespass<br />
8 | 10<br />
Nieuws Overzicht<br />
Nederlandse<br />
beveiligingsexperts van<br />
Apple naar Inside<br />
Het Franse Inside Secure heeft<br />
de deels Nederlandse Embedded<br />
Security Solutions-tak<br />
(ESS) van Authentec overgenomen.<br />
Het Amerikaanse moederbedrijf<br />
kwam afgelopen zomer<br />
in handen van Apple. Dat doet<br />
het onderdeel nu van de hand.<br />
Met ESS koopt Inside 79 specialisten<br />
en een portfolio aan<br />
software en chipontwerpen op<br />
beveiligingsgebied. PE<br />
/authentec<br />
Atos Worldline introduceert<br />
betalen via aanraking<br />
De Ego-oplossing van het Brusselse<br />
Atos Worldline maakt betaling<br />
middels aanraking mogelijk.<br />
Gebruikers dragen een<br />
speciaal apparaatje bij zich en<br />
als ze een geschikte terminal<br />
beroeren, creëert dat een fysiek<br />
communicatiekanaal via hun lichaam<br />
waarlangs de authenticatie<br />
wordt uitgevoerd. Slaagt die,<br />
dan gaat de data-uitwisseling<br />
beveiligd verder via RF. NR<br />
/atos<br />
Brussels Loyaltek<br />
koppelt pinterminal aan<br />
smartphone<br />
Het Brusselse Loyaltek komt<br />
met een pinpaslezer die is<br />
aan te sluiten op een laptop of<br />
smart phone. Klanten steken<br />
hun kaart in de pinpad en geven<br />
hun code in, waarna de ingebedde<br />
software via de gekoppelde<br />
computer de betaling afhandelt<br />
met de bank. Typische toepassing<br />
is mobiele verkoop. NR<br />
/loyaltek<br />
Software<br />
PikeOS naar ales-groep<br />
De ales-groep neemt Sysgo<br />
over, de Duitse ontwikkelaar<br />
van het missiekritieke PikeOS-<br />
RTos. Het Franse bedrijf wil de<br />
PikeOS-technologie gebruiken<br />
in zijn eigen producten, met<br />
name voor de lucht- en ruimtevaart.<br />
Sysgo blijft als dochter<br />
van ales zijn bestaande klanten<br />
bedienen. PE<br />
/sysgo<br />
Defensie<br />
ales brengt<br />
afweersystemen marine<br />
up-to-date<br />
De Koninklijke Marine en ales<br />
gaan zestien afweersystemen<br />
op fregatten updaten.<br />
Deze in de jaren tachtig ont-<br />
wikkelde Goalkeepers kunnen<br />
zeer beweeglijke doelen volledig<br />
autonoom volgen, het vuur openen<br />
en checken of ze allemaal<br />
onschadelijk zijn gemaakt. De<br />
opknapbeurt brengt ze weer<br />
volledig up-to-date, zodat ze<br />
meekunnen tot 2025. NR<br />
/goalkeeper<br />
<strong>Luchtvaart</strong><br />
NLR, ales, TU Delft<br />
maken vliegen veiliger<br />
Onlangs is het EU-project Ascos<br />
van start gegaan. Dit onderdeel<br />
van het Zevende Kaderprogramma<br />
beoogt het vliegverkeer nog<br />
veiliger te maken door nieuwe<br />
veiligheidssystemen te certiceren<br />
en operaties in het luchtruim<br />
te verbeteren. Tot de veertien<br />
deelnemende bedrijven en organisaties<br />
behoren projectleider<br />
NLR, ales en de TU Delft. NR<br />
/ascos<br />
Medisch<br />
Agfa helpt MMC op weg<br />
naar ziekenhuisbreed<br />
beeldbeheer<br />
Agfa Healthcare gaat het radiologie-informatiesysteem<br />
en<br />
het picture archiving and communication<br />
system (Pacs) van<br />
het Máxima Medisch Centrum<br />
(MMC) oppoetsen. Ook komt er<br />
een uitbreiding naar cardiologie<br />
en nucleaire geneeskunde. Hiermee<br />
zet het MMC een verdere<br />
stap op weg naar een ziekenhuisbrede<br />
Pacs-oplossing met<br />
koppelingen naar andere ziekenhuizen.<br />
NR<br />
/mmc<br />
Nieuwe kapitaalronde<br />
voor Biocartis<br />
De Zwitsers-Belgische micro-<br />
uïdicaspecialist Biocartis<br />
plant een vierde en waarschijnlijk<br />
laatste kapitaalronde. Het<br />
bedrijf, dat technologie voor<br />
medische diagnostische tests<br />
uit de stal van Philips commercialiseert,<br />
wil enkele tientallen<br />
miljoenen euro’s ophalen. Het<br />
meeste moet komen van de bestaande<br />
aandeelhouders. PE<br />
/biocartis<br />
Energie<br />
Vlaamse partners demoën<br />
energiebeheer via<br />
stroomnet<br />
Chipontwerper Ansem uit Heverlee<br />
en communicatiespecialist<br />
Rational Products uit Zichem<br />
hebben een demonstrator<br />
gebouwd voor energiebeheer op<br />
afstand. Het functionele prototype<br />
bestaat uit nodes die in een<br />
gebouw het verbruik van apparaten<br />
registreren en reguleren.<br />
De volledige artikelen zijn te vinden op www.bits-chips.nl/nr10 gevolgd door het label bij het betreende stuk.
De vergaarde gegevens geven<br />
ze over het stroomnet door aan<br />
een centrale gateway. NR<br />
/stroomnet<br />
Sensoren<br />
XSens en ST bundelen<br />
sensorkrachten voor CE<br />
Het Enschedese XSens en<br />
STMicroelectronics hebben een<br />
draagbare draadloze oplossing<br />
getoond om lichaamsbewegingen<br />
in 3D in kaart te brengen.<br />
De demonstrator combineert<br />
de sensorfusiealgoritmes en<br />
draadloosprotocollen uit Twente<br />
met het Frans-Italiaanse Inemo-M1-systeem,<br />
dat bestaat<br />
uit een STM32-microprocessor<br />
en Mems-gebaseerde combisensoren.<br />
De partners mikken<br />
Halfgeleiders<br />
NXP en Audi trappen op<br />
R&D-gaspedaal<br />
NXP gaat samenwerken met<br />
Audi om automotive-elektronicasnues<br />
sneller naar de markt<br />
te brengen. Daartoe hebben<br />
beide bedrijven een strategisch<br />
partnerschap aangekondigd.<br />
Het gaat om bestaande<br />
technologieën<br />
voor<br />
in-vehicle<br />
networking<br />
en entertainment,<br />
maar ook om opkomende<br />
applicaties als communicerende<br />
auto’s, NFC en<br />
stuurelektronica voor elektrische<br />
wagens. PvG<br />
/audi<br />
op toepassingen in de consumentenelektronica.<br />
NR<br />
/xsens<br />
Nederlandse sensoren<br />
succesvol in Canadese<br />
olieput<br />
Incas3 en een Canadese onderzoekspartner<br />
hebben een eerste<br />
stap gezet om oliereservoirs in<br />
kaart te brengen met microsensortechnologie.<br />
Een deel van de<br />
minimeters die ze hadden ingebracht<br />
in een Canadees reservoir,<br />
vonden ze weer terug bij de extractie.<br />
De onderweg verzamelde<br />
informatie kan helpen om oliebronnen<br />
beter te benutten. PvG<br />
/incas3<br />
Zonnecellen<br />
Duitse staalgigant sluit zich<br />
aan bij Solliance<br />
yssenkrupp Steel Europe<br />
heeft zich aangesloten bij Solliance.<br />
Met de Duitse staalfabrikant<br />
gaat de transnationale<br />
PV-alliantie onderzoeken hoe<br />
Meest geklikt in onze nieuwsbrief<br />
1 2<br />
Zonnecellen<br />
China in tegenaanval over<br />
Europese zonnecellen<br />
China start een onderzoek naar<br />
de invoer van Europees polysilicium,<br />
een grondstof voor veel<br />
zonnepanelen. Peking zegt te<br />
gaan bekijken of de prijs van dit<br />
materiaal kunstmatig laag is gehouden<br />
in Europa. Enkele Chinese<br />
polysiliciumfabrikanten<br />
hadden daarop aangestuurd. PvG<br />
/tegenaanval<br />
3<br />
Verlichting<br />
Philips Lighting schrapt in<br />
Eindhoven en Turnhout<br />
Op het hoofdkantoor van Philips<br />
Lighting in Eindhoven<br />
staalstrips tijdens productie van<br />
organische fotovoltaïca kunnen<br />
worden voorzien. Dat levert<br />
kant-en-klare bouwelementen<br />
op – een marktsegment waar<br />
Solliance veel van verwacht. PvG<br />
/thyssenkrupp<br />
Solliance hengelt ook<br />
researchcentrum Jülich<br />
binnen<br />
Ook Forschungszentrum Jülich<br />
heeft zich bij Solliance gevoegd.<br />
Het Duitse onderzoeksinstituut<br />
opereert onafhankelijk maar<br />
onderhoudt nauwe banden met<br />
de nabijgelegen technische universiteit<br />
in Aken. Het heeft een<br />
sterke researchpoot voor silicium<br />
dunnelm-PV, naast organische<br />
en Cigs-zonnecellen een<br />
speerpunt van Solliance. PvG<br />
/julich<br />
Logistiek<br />
Essensium voorkomt<br />
botsingen in Antwerpse<br />
containerterminal<br />
In de Antwerpse haven heeft<br />
BasF een beveiligingsinfra-<br />
verdwijnen 171 banen. Bij de<br />
verlichtingsfabriek in Turnhout<br />
gaan 136 arbeidsplaatsen<br />
verloren. De inkrimping is het<br />
gevolg van het Accelerate!-programma.<br />
Afgelopen september<br />
kondigde Philips aan wereldwijd<br />
2200 banen extra te willen<br />
schrappen. PE<br />
/lighting<br />
4<br />
Halfgeleiders<br />
‘IC-markt herstelt na dip<br />
in 2012’<br />
WSTS stelt zijn prognoses voor<br />
de halfgeleidermarkt naar beneden<br />
bij. Waar het eerder nog<br />
een vrijwel stabiele verwachting<br />
afgaf voor 2012, voorspelt<br />
het nu een krimp van ruim drie<br />
procent. Volgend jaar versnelt<br />
structuur uitgerold die botsingen<br />
tussen containerheftrucks<br />
helpt vermijden. Een positiedetectiesysteem<br />
van draadloosspecialist<br />
Essensium uit Leuven<br />
houdt de voertuigen in de gaten<br />
en alarmeert bestuurders van<br />
wagens die elkaar te dicht naderen.<br />
Vervolgens is het aan hen<br />
om in te grijpen. NR<br />
/essensium<br />
Elektronica<br />
Directeur V-PS stapt op<br />
Printplaatfabrikant V-PS uit<br />
Aarle-Rixtel en directeur Jochem<br />
Borren zijn uit elkaar gegaan.<br />
Na een dienstverband van<br />
ruim tweeënhalf jaar is Borren<br />
opgestapt vanwege verschillen<br />
van inzicht over de te volgen<br />
koers. Eigenaar en enig aandeelhouder<br />
Ad Vermeulen van<br />
Vermeulen Beheer, de houdstermaatschappij<br />
van V-PS, heeft de<br />
leiding overgenomen. NR<br />
/v-ps<br />
de markt, maar minder dan<br />
oorspronkelijk gedacht: 4,5 in<br />
plaats van 7,2 procent. PvGw<br />
/herstel<br />
5<br />
Materialen<br />
Nanokoper verslaat<br />
tinsoldeer<br />
Lockheed Martin heeft een kopergebaseerde<br />
soldeer ontwikkeld<br />
die belooft tien keer beter<br />
te geleiden dan de vertrouwde<br />
tinvariant. Cuantumfuse is<br />
bovendien goedkoper en betrouwbaarder<br />
in veeleisende<br />
applicaties, zegt de vliegtuigfabrikant.<br />
De eerste tests wijzen<br />
op uitstekende mechanische,<br />
thermische en elektrische eigenschappen.<br />
PvG<br />
/nanokoper<br />
10 | 9
10 | 10<br />
Nieuws Telecom<br />
Telecomgigant Ericsson heeft besloten<br />
zijn wereldwijde R&D te consolideren<br />
in een kleiner aantal sites. Onderdeel<br />
hiervan is de overheveling van de Rijense<br />
ontwikkelactiviteiten naar het Chinese<br />
Guangzhou. Deze ingreep, die aan het einde<br />
van het eerste kwartaal van 2013 zijn beslag<br />
moet hebben gekregen, kost ruim honderd<br />
banen. Na de verplaatsing van de R&D heeft<br />
Ericsson alleen nog dienstverlenende vestigingen<br />
in Nederland – behalve in Rijen ook<br />
in Hilversum, Sliedrecht en Stein.<br />
‘In landen als China en India groeit de<br />
business en is veel technisch talent beschikbaar,<br />
dat bovendien een stuk goedkoper is’,<br />
verklaart de Rijense R&D-directeur Herman<br />
van der Zwaan de stap. ‘Hier hebben we de<br />
afgelopen jaren verschillende maatregelen<br />
genomen om ons kostenniveau te verlagen<br />
en de eciency te verhogen. Dat is heel<br />
goed gelukt, maar helaas is het niet voldoende<br />
gebleken voor Ericsson om de R&Dvestiging<br />
in Rijen open te houden.’<br />
Hoogtijdagen<br />
Met de sluiting komt er een einde aan een<br />
tijdperk dat in 1920 begon. ‘De site is gestart<br />
als telefoonfabriek van Ericsson’, vertelt Van<br />
der Zwaan. ‘We zijn heel lang de belangrijkste<br />
productielocatie van toestellen geweest<br />
in Nederland. Voor de PTT maakten we hier<br />
eind jaren tachtig bijna een miljoen exemplaren<br />
van de T65, de standaardtelefoon voor<br />
het Nederlandse netwerk. Toen de markt<br />
werd vrijgegeven en er vele goedkope toestellen<br />
verschenen, is de hardwareproductie ingestort.<br />
Midden jaren negentig zijn we daar<br />
in Rijen mee gestopt. Door de groei van de<br />
softwareontwikkeling hebben we het personeelsbestand<br />
hier op peil kunnen houden.’<br />
Bij de eerste telefooncentrales koppelden<br />
telefonistes de telefoonlijnen nog fysiek met<br />
kabeltjes aan elkaar om een verbinding tot<br />
stand te brengen. Later kwamen daar softwaregestuurde<br />
elektronische centrales voor<br />
in de plaats. ‘Met het programmeren van<br />
aanpassingen voor de Nederlandse markt is<br />
de softwareontwikkeling in Rijen begonnen’,<br />
Ericsson verplaatst R&D naar China<br />
Einde aan ontwikkeltijdperk in Rijen<br />
Om kosten te besparen, verplaatst Ericsson zijn R&D-activiteiten van Rijen naar<br />
China. Hiermee zet het een punt achter een ontwikkeltijdperk in Rijen, dat begon<br />
met telefoonproductie en eindigt met software.<br />
Nieke Roos<br />
aldus Van der Zwaan. ‘Op dat moment was de<br />
communicatie tussen de centrales van verschillende<br />
leveranciers nog niet gestandaardiseerd,<br />
dus dat was allemaal maatwerk.’<br />
De komst van industriestandaarden zorgde<br />
voor een focusverschuiving: de leveranciers<br />
van centrales gingen zich richten op onderscheidende<br />
functionaliteit en Ericsson in Rijen<br />
stelde zijn vizier bij naar bijbehorende oplossingen.<br />
Van der Zwaan: ‘Zo zijn we onder<br />
meer begonnen met de ontwikkeling van intelligent<br />
networks, het toevoegen van slimme<br />
functies aan centrales. Dit is een enorm succes<br />
geworden en tot op de dag van vandaag<br />
Voor de PTT<br />
maakte Rijen<br />
eind jaren tachtig<br />
bijna een miljoen<br />
exemplaren van de T65, de standaardtelefoon<br />
voor het Nederlandse netwerk.<br />
ons specialisme gebleven.’ De koerswijziging<br />
legde Rijen geen windeieren: van een kleine<br />
tien man midden jaren tachtig groeide de<br />
ontwikkelsite tot zo’n vijfhonderd werknemers<br />
op het hoogtepunt tien jaar later.<br />
Tijdens die hoogtijdagen telde Ericsson<br />
ruim duizend R&D’ers in Nederland. Naast<br />
de club in Rijen had de telecomgigant in Enschede<br />
ongeveer vierhonderd mensen op de<br />
loonlijst staan en in Emmen nog eens honderdvijftig.<br />
De Twentse groep werkte aan<br />
Dect-technologie en later ook aan radioontwikkelingen<br />
voor UMTS; de Drentse afdeling<br />
richtte zich onder meer op Bluetooth<br />
en pagercommunicatie.<br />
Kostenplaatje<br />
Begin deze eeuw sloeg de telecomcrisis<br />
echter keihard toe. ‘De UMTS-licentieveiligingen<br />
hadden enorm veel geld onttrokken<br />
aan de markt, waardoor alle operators en<br />
leveranciers het moeilijk hadden’, herinnert<br />
Van der Zwaan zich. Een gevolg was dat de<br />
R&D-vestigingen in Enschede en Emmen<br />
hun deuren moesten sluiten. Een deel van<br />
de ontwikkeling in Drenthe ging nog door<br />
onder de vlag van Sony Ericsson, maar in<br />
2010 was het ook daarvoor einde verhaal,<br />
waarna 28 van de resterende 65 ingenieurs<br />
een doorstart maakten als Tonalite.<br />
Rijen kwam evenmin ongeschonden door<br />
de reorganisatie. De werkzaamheden rond<br />
charging, betalen via het netwerk, hevelde<br />
Ericsson over naar Brazilië en andere ontwikkelingen<br />
zette het stop. Intelligente<br />
netwerken hadden echter zo’n hoge vlucht<br />
genomen en de club van Van der Zwaan had<br />
zich daarin zo’n cruciale plek verworven binnen<br />
de organisatie dat Rijen het wereldwijde<br />
R&D-centrum werd voor die activiteiten.<br />
‘De mobiele communicatie is enorm toegenomen<br />
en daarmee ook het dienstenaanbod<br />
boven op de centrales. Door de convergentie<br />
van internet, telefoon en tv is bovendien het<br />
datagebruik fors gestegen. Platforms voor<br />
intelligente netwerken en bijbehorende services<br />
ontsluiten dit alles, dus kansen te over<br />
om ons te onderscheiden.’<br />
Het relatief hoge kostenplaatje van de<br />
R&D in Rijen begon Ericsson echter steeds<br />
zwaarder op de maag te liggen. Door het<br />
programmeerwerk te outsourcen naar afdelingen<br />
in Wit-Rusland, Mexico en India,<br />
over te stappen op nieuwe werkwijzen zoals<br />
Agile en nieuwe tools in te voeren zoals<br />
ASD van Verum hebben Van der Zwaan en<br />
de zijnen dat de afgelopen drie jaar nog<br />
aanzienlijk omlaag weten te brengen. Het<br />
personeelsbestand in Rijen is hierbij verder<br />
geslonken van 350 naar honderdvijftig. De<br />
gerealiseerde innovaties, eciency en kostenbesparing<br />
van veertig procent zijn echter<br />
onvoldoende gebleken om die laatste R&Dbanen<br />
voor Rijen te kunnen behouden.
Opinie<br />
Kees Beenakker is hoogleraar elektrotechniek<br />
aan de TU Delft en managing director van het<br />
TU Delft Beijing Research Centre.<br />
Onderwijs<br />
Chinezen<br />
Er is een tijd geweest dat Nederlanders<br />
de Chinezen van Europa werden genoemd.<br />
De uitdrukking stamt uit de<br />
achttiende eeuw en is tamelijk beledigend.<br />
Kennelijk blonken toen zowel Chinezen als<br />
Nederlanders uit in luiheid, geringe ondernemingslust,<br />
labbekakkerigheid en ander<br />
fraais. Ik moest aan deze vergelijking denken<br />
tijdens mijn laatste reis naar China,<br />
waar ik onder andere de IEEE International<br />
Conference on Solid-State and Integrated<br />
Circuit Technology in Xi’an bezocht,<br />
de Solid-State Lighting-conferentie in<br />
Guangzhou en een aantal Chinese universiteiten<br />
in het kader van een door de 3TU te<br />
organiseren summer school in 2013.<br />
Van bovengenoemde negatieve kwalicaties<br />
heb ik daar niet veel gemerkt. Een<br />
aantal eerste- en tweedejaarsstudenten uit<br />
Delft had meegedaan aan een internationale<br />
wedstrijd voor het beste ontwerp van een<br />
ledapplicatie. Eendrachtige samenwerking<br />
van collega’s van Elektrotechniek en Werktuigbouw<br />
had geleid tot een 3D-display, in<br />
elkaar gezet door in ploegendienst zo’n dertigduizend<br />
soldeerverbindingen te maken.<br />
Ze wonnen de eerste prijs van de Global<br />
Student Competition georganiseerd door<br />
de International Solid State Alliance. Als<br />
beloning mochten ze de prijs persoonlijk in<br />
Guangzhou in ontvangst nemen.<br />
De organisatie van de summer school<br />
verliep voorspoedig. Een ex-promovendus,<br />
die nu de CEO is van een groot Chinees<br />
ontwerphuis, stelde zich garant voor<br />
de sponsoring van alle in China te maken<br />
kosten, zodat we ons nu samen met drie<br />
universiteiten in Xi’an kunnen richten<br />
op de inhoud. Het doel is om deze zomer<br />
zo’n veertig getalenteerde micro-elektronicastudenten<br />
uit Nederland en China een<br />
week lang gezamenlijk projecten te laten<br />
uitvoeren in China.<br />
Een andere interessante ervaring was<br />
de ICSICT. Uitstekend georganiseerd. Ik<br />
woonde er een forumdiscussie bij met als<br />
onderwerp het vergroten van het innovatievermogen<br />
in China. Alle Chinese deelnemers<br />
aan het forum hadden aan een buitenlandse<br />
universiteit gestudeerd en al gauw<br />
kwamen dan ook de verschillen tussen het<br />
westerse en het Chinese onderwijssysteem<br />
naar voren. Voor Chinese ouders is er maar<br />
één ambitie, namelijk dat hun kind wordt<br />
toegelaten tot een topuniversiteit. Van zeer<br />
jongs af aan krijgen de kinderen al bijles en<br />
alles is erop gericht om via hard werken en<br />
veel stampen te slagen voor het toelatingsexamen.<br />
Ruimte om initiatieven te nemen<br />
en zelfstandig te leren nadenken, is er nauwelijks,<br />
ook niet tijdens de vervolgstudie.<br />
Dat wreekt zich en komt tot uiting in een<br />
diepgeworteld kopieergedrag.<br />
De enige mogelijkheid om een voorsprong<br />
op de concurrent te krijgen, is in China niet<br />
het toevoegen van nieuwe ideeën en extra<br />
waarde aan een product, maar het net iets<br />
In China zien we<br />
de internationale<br />
oriëntatie toenemen<br />
goedkoper maken. Daarnaast heeft China<br />
in tegenstelling tot Nederland een grote<br />
thuismarkt. Het wereldwijd marktgericht<br />
denken is nog weinig ontwikkeld.<br />
Dat zal veranderen. Jaarlijks keren tienduizenden<br />
studenten met een westerse opleiding<br />
naar China terug en de eerste internationaal<br />
opererende multinationals, zoals<br />
Haider, Huawei en ZTE, beginnen wereldwijd<br />
marktaandeel te veroveren. En hoewel<br />
het Chinese onderwijssysteem zelf slechts<br />
langzaam verandert, zien we wel de internationale<br />
oriëntatie toenemen: meer en meer<br />
buitenlandse universiteiten en kennisinstellingen<br />
hebben al een vestiging in China.<br />
In dit licht zal het niet lang meer duren<br />
voordat het oude gezegde aan revisie toe is:<br />
Chinezen zijn de Nederlanders van Azië.<br />
10 | 11
BANKGARANTIE?<br />
BAANGARANTIE!<br />
Welke crisis?<br />
FEEL THE LOL!<br />
Crisis of geen crisis, werk moet volgens Nspyre altijd leuk en uitdagend zijn. Intens<br />
in je nopjes zijn met wat je doet kun je niet uitleggen, dat moet je voelen. Daarom:<br />
FEEL THE LOL. Nspyre heeft op dit moment zoveel te doen, dat we een baangarantie<br />
geven. Altijd voldoende opdrachten en projecten om aan je carrière te werken. En het gevoel<br />
te hebben dat je LOL in je werk hebt.<br />
We zoeken nieuwe collega’s op het gebied van technische automatisering. Die een goed<br />
gevoel willen ervaren door bezig te zijn met uitdagende opdrachten en het toepassen van<br />
moderne technologie. Kijk eens op onze carrièrepagina naar de specifi eke vacatures of stuur<br />
je CV voor een open sollicitatie. LET’S FEEL THE LOL TOGETHER!<br />
KIJK OP WWW.NSPYRE.NL/CARRIERE/FEEL-THE-LOL
Journalist David Manners schreef erover<br />
met een mengeling van verbazing en instemming.<br />
Of mevrouw Kroes wel doorhad<br />
dat ze kennelijk meer vertrouwen in de<br />
Europese halfgeleiderindustrie had dan menigeen<br />
werkzaam in die sector, had de veteraan<br />
haar gevraagd. Ik geloof er niks van<br />
dat ze het elders beter kunnen dan hier, had<br />
de Eurocommissaris geantwoord. En dat<br />
er maar eens koppen tegen elkaar geknald<br />
moeten worden.<br />
Europa’s technologiekampioene, zette<br />
Manners daarop boven zijn stuk. Om zich<br />
daarin vervolgens af te vragen wat de<br />
Europese halfgeleiderindustrie eigenlijk<br />
had gedaan om Kroes te verdienen.<br />
Aanleiding voor Manners’ loftuitingen<br />
is de ambitie van Kroes om de Europese<br />
halfgeleiderindustrie te revitaliseren. Zij<br />
trekt graag de vergelijking met Airbus, het<br />
Europese consortium van nationale vliegtuigbouwers<br />
dat tegenwoordig Boeing het<br />
leven zuur maakt. Zoiets ziet Kroes ook wel<br />
zitten voor de chipindustrie.<br />
Historisch is dat een beladen idee. Bijna<br />
elke CEO van de inheemse Europese ICbedrijven<br />
Philips Semiconductors/NXP, Siemens/Inneon<br />
en SGS-omson/STMicroelectronics<br />
heeft de afgelopen vijfentwintig<br />
jaar wel eens met zijn buitenlandse evenknie<br />
aan tafel gezeten om de mogelijkheid tot fuseren<br />
te bespreken, maar het is er nooit van<br />
gekomen. Te veel overlap, botsende bedrijfsculturen,<br />
onenigheid over wie het meerderheidsaandeel<br />
zou krijgen: redenen genoeg<br />
om de besprekingen telkens weer te laten<br />
afketsen. De bottomline: de wil ontbrak.<br />
Samenwerken doen de drie wel. Philips<br />
en Siemens sloegen eind jaren tachtig de<br />
handen ineen om hun achterstand in de<br />
rap opgekomen CMos-technologie in te<br />
halen. Dit Mega-project vormde tevens het<br />
startschot voor een lange lijn Europese precompetitieve<br />
chiponderzoeksprogramma’s,<br />
die tot op de dag van vandaag lopen. In de<br />
jaren negentig bundelden Philips en ST<br />
vervolgens hun krachten bij de ontwikkeling<br />
van procestechnologie. Deze Crollesalliantie<br />
viel pas uit elkaar toen NXP zich in<br />
Analyse Halfgeleiders<br />
Kroes ten strijde tegen Europees IC-vacuüm<br />
De vooruitzichten voor chipfabricage op Europese bodem waren somber, totdat<br />
Eurocommissaris Neelie Kroes zich ermee ging bemoeien. Nu gloort er hoop.<br />
Paul van Gerven<br />
2007 uit de CMos-arena terugtrok en zich<br />
ging toeleggen op de mixed-signalniche.<br />
Sindsdien is fabricage in eigen huis een aflopende<br />
zaak; geen enkele fabriek heeft het<br />
eeuwige leven.<br />
Lege handen<br />
De recente geschiedenis van NXP leek het<br />
voorland te worden voor de hele Europese<br />
IC-industrie: ook Inneon en ST hebben<br />
niet meer de schaalgrootte om nieuwe eigen<br />
fabrieken te bouwen. De dreiging voor<br />
het Frans-Italiaanse bedrijf dat het op den<br />
duur net als NXP de schaalgrootte zal ontberen<br />
om überhaupt in de eredivisie mee<br />
te blijven doen, is zeker niet denkbeeldig.<br />
Het zal dan net als NXP en Inneon terug<br />
moeten vallen op kleinere marktsegmenten<br />
waar het wel succesvol kan zijn, zoals<br />
Mems en automotive.<br />
Zelfs de optimisten kunnen niet onder de<br />
cijfers uit. Het marktaandeel van de Europese<br />
IC-industrie zakt al enige jaren, en volgens<br />
prognoses van de WSTS zet die trend<br />
de komende jaren door. De statistiekenverzamelaar<br />
ziet Europa dit jaar harder krimpen<br />
en de jaren daarna minder hard groeien<br />
dan de rest van de wereld, om in 2015 uit te<br />
komen op een marktaandeel van elf procent<br />
van de totale omzet wereldwijd. Vorig jaar<br />
was dat nog 12,5 procent.<br />
Geen vrolijke vooruitzichten, kortom,<br />
voor chipfabricage op Europese bodem. Ge-<br />
xeerd op kortetermijnbelangen volhardden<br />
de Europese Drie desalniettemin in een<br />
zelfstandige koers.<br />
Dit tot frustratie van Kroes, die daarin<br />
een bom onder Europa’s innovatiekracht,<br />
technologische zelfstandigheid en welvaart<br />
ziet. De Eurocommissaris Digitale Agenda<br />
begon daarom een campagne om de chipbedrijven<br />
op andere gedachten te brengen.<br />
In het openbaar deed zij dat niet altijd<br />
even zachtzinnig. ‘We hebben rma’s nodig<br />
die werken aan de toekomst, in plaats<br />
van het verleden te melken’, zei ze vorig<br />
jaar in Grenoble. In juni insinueerde ze in<br />
Brussel dat het beter was om ‘op eigen voorwaarden’<br />
een pan-Europese krachtpatser in<br />
elkaar te timmeren, voordat de markt hen<br />
daartoe zou dwingen.<br />
Inmiddels lijken Kroes’ inspanningen<br />
vruchten af te werpen. Tegen Manners zei<br />
ze dat ‘de stemming ernaar is’ onder het management<br />
om productie terug naar Europa<br />
te halen, mits het investeringsklimaat daarnaar<br />
is. Ook een recent positiepaper ‘Nanoelectronics<br />
beyond 2020’ van industrieorgaan<br />
Aeneas ademt ambitie, investerings- en<br />
samenwerkingsbereidheid en hernieuwde<br />
Eurocommissaris Neelie Kroes is ervan<br />
overtuigd dat er onder de oppervlakte<br />
een Europees elektronica-powerhouse<br />
verborgen ligt.<br />
aandacht voor productie – maar dat doen<br />
dat soort documenten eigenlijk altijd.<br />
Is er nu een pagina omgeslagen en begint<br />
er een nieuw hoofdstuk in de Europese ICgeschiedenis?<br />
Nee, daarvoor moeten Inneon,<br />
NXP en ST toch echt hun kaarten op<br />
tafel leggen. Zij zullen dat niet doen voordat<br />
het budget van Horizon 2020 is goedgekeurd.<br />
Zonder dit Europese onderzoeksprogramma<br />
à tachtig miljard euro (2014 - 2020)<br />
voor onderzoek én industriële ontwikkeling<br />
staat Kroes met lege handen.<br />
10 | 13
ZIE HET ALS...<br />
WERKEN IN EEN<br />
UITDAGENDE OMGEVING<br />
TMC Embedded en TMC Electronics heeft continu behoefte<br />
aan pro-actieve, ondernemende specialisten die zich willen<br />
blijven ontwikkelen, flexibel opstellen en tot de top van het<br />
vak willen behoren.<br />
Wij boeien onze mensen onder andere door uitdagende<br />
projecten, persoonlijke groei en inspraak in ons beleid binnen<br />
de organisatie. Bezoek onze website voor meer informatie en<br />
de meest actuele vacatures.<br />
WWW.TMC.NL
Opinie<br />
Ludo Zwaan is eigenaar van<br />
Zwalu Training & Advies.<br />
Projectmanagement<br />
Commitment<br />
Onlangs ontving ik mijn mailbox een<br />
kleurrijk rapport ‘Project- en programmamanagement<br />
survey 2012’<br />
van KPMG. Met veel cijfers, indrukwekkende<br />
tabellen en graeken illustreert dit<br />
document interessante informatie over<br />
projecten. Een daarvan wil ik eruit pikken.<br />
Maar liefs negentig procent van de projecten<br />
vallen tegen. Hoe komt het dat projecten<br />
vandaag de dag nog steeds te vaak tegenvallen?<br />
Dat fascineert me.<br />
Vaardigheden van betrokken actoren –<br />
met name de opdrachtgever en de projectmedewerker<br />
– spelen in ieder geval een signicante<br />
rol. Aan meer dan 56 procent van<br />
de projectmanagers worden opleidingseisen<br />
gesteld, blijkt uit het rapport. Scrummaster<br />
en Prince2 zijn de bekendste. Voor opdrachtgevers<br />
geldt daarentegen slechts bij<br />
twee procent een opleidingseis. Frappant,<br />
vindt u niet? De overige 98 procent doet dus<br />
maar wat. Of houdt zich afzijdig.<br />
Is actieve betrokkenheid het geheim van<br />
succesvolle projecten? Een projectdirecteur<br />
in het rapport zegt: ‘Zorg voor juiste commitment<br />
van alle betrokkenen.’ Die uitspraak<br />
is mij uit het hart gegrepen. Maar<br />
hoe stuur je commitment?<br />
Als je op ‘commitment’ googlet, krijg je<br />
340 miljoen hits. Er is geen letterlijke Nederlandse<br />
vertaling voor het woord. Het<br />
heeft te maken met overtuiging, verbintenis<br />
en belofte. Ik vertaal het, populair gezegd,<br />
met: ervoor gaan. Binnen projecten<br />
zijn er vijf actoren – ik noem ze rollen – te<br />
onderscheiden: opdrachtgevers, stakeholders,<br />
teamleden, projectmanagers en lijnmanagers.<br />
Als die vijf rollen gezamenlijk<br />
hun verantwoordelijkheid nemen door<br />
commitment te tonen, ontstaat er in het<br />
projectteam een mooi samenspel zodat het<br />
hele team ‘ervoor gaat’.<br />
In de topsport is het niet anders. Arjen<br />
Robben is een buitengewone voetballer.<br />
Maar met elf Robbens gaat Bayern München<br />
de Champions League niet winnen. Dat<br />
krijgt het team alleen voor elkaar door goed<br />
samenspel, door er samen voor te gaan.<br />
Zo ook met projecten. Het is essentieel<br />
dat de projectmanager gecommit is. Maar<br />
dat is niet voldoende. De hiervoor genoemde<br />
vijf rollen moeten allemaal aan de bak<br />
en hun verantwoordelijkheid nemen. Doen<br />
ze dat niet? Spreek elkaar daarop aan. Dit<br />
is niet triviaal!<br />
Ik ben ooit commercieel projectmanager<br />
geweest project en had te maken met drie<br />
opdrachtgevers: een sales-, een marketing-<br />
en een R&D-directeur. Zij gedroegen zich<br />
alle drie als opdrachtgevers. Dat waren ze in<br />
principe ook, maar ik kreeg vanaf de eerste<br />
dag tegenstrijdige opdrachten. Er was geen<br />
onderlinge afstemming. De salesdirecteur<br />
gaf opdracht om eerst in land A te starten, de<br />
marketingdirecteur had zijn pijlen gericht op<br />
land B en de R&D-directeur had ook zijn eigen<br />
voorkeur. Mijn commitment verdampte.<br />
De projectopdracht heb ik teruggegeven<br />
aan de drie heren, want zo was niet te werken.<br />
Zo geschiedde, maar spannend was het<br />
wel, tegenover drie directeuren. In een korte<br />
mail heb ik uitgelegd waarom en hen diplomatiek<br />
aangesproken op hun gedrag. Het<br />
Zorg voor het juiste<br />
commitment van<br />
alle betrokkenen<br />
project wilde ik graag uitvoeren, het was een<br />
gave klus, maar alleen met één opdrachtgever.<br />
Na mijn mondelinge toelichting gingen<br />
zij akkoord en ik ging ervoor.<br />
Elkaar aanspreken gaat over en weer. Een<br />
projectmedewerker moet de projectmanager<br />
aanspreken als hij zijn deadline niet<br />
gaat halen. Hij heeft zelf de verantwoordelijkheid<br />
om op tijd voor te koppelen. Voorkoppelen<br />
is geen ocieel Nederlands maar<br />
betekent feedback geven als je tijdens de<br />
uitvoering aan ziet komen dat een gemaakte<br />
afspraak niet nagekomen kan worden.<br />
Koppelt iemand niet voor? Aanspreken!<br />
Mijn overtuiging is daarom: niet meer<br />
praten over ontwikkeling van sec projectmanagement,<br />
maar sturen van mensen die<br />
een bepaalde rol (samen) spelen. Pak je eigen<br />
rol als projectmanager en ga sturen op<br />
commitment.<br />
10 | 15
Innovatieve<br />
kleefstoffen<br />
voor magneetverlijmingen<br />
Voordelen van onze producten:<br />
Extreme slagvastheid<br />
Hoge chemische en<br />
temperatuurbestendigheid<br />
(tot +200°C)<br />
Zeer snelle uitharding<br />
Spleetvullend<br />
Bezoek onze<br />
website!<br />
www.DELO.de/en/<br />
magnet-bonding<br />
Industrial Adhesives<br />
Phone +31 53 4316968<br />
www.DELO.de<br />
contact@delo.de<br />
16 | 10<br />
Foto: Elektromotor voor servo systeem<br />
Nieuws Testen<br />
Door Agile, outsourcing en contextgedreven<br />
ontwikkeling staat testen als<br />
specialisatie onder druk. Dit stelde<br />
Martin Pol, drijvende kracht achter de<br />
prominente methode voor testplanning<br />
en -organisatie TMap, tijdens zijn openingskeynote<br />
op de achttiende editie van<br />
de Nederlandse Testdag, een congres waar<br />
industriële en academische testprofessionals<br />
elkaar ontmoeten. Op 27 november<br />
jongstleden in Utrecht hield hij dan ook een<br />
warm pleidooi voor het behoud van testkennis<br />
binnen organisaties.<br />
In zijn voordracht beschreef Pol de evolutie<br />
van testen: van ongestructureerd maar exibel<br />
in de jaren tachtig naar zeer gestructureerd<br />
en planmatig maar ook rigide in latere<br />
fases, tot zowel gestructureerd als exibel<br />
binnen Agile en Scrum. Deze laatste aanpakken<br />
betrekken testers vanaf het begin bij de<br />
ontwikkeling. Daarbij brengen ze belangrijke<br />
kennis in, klonk het tijdens de keynote, zoals<br />
denken in risico’s en een focus op kwaliteit.<br />
De druk op de testspecialisatie baart Pol<br />
zorgen. Juist binnen Agile zijn testvaardigheden<br />
op een hoger organisatieniveau<br />
nodig: specialisten met een helikopterview,<br />
die de testkwaliteit binnen meerdere<br />
Scrum-teams overzien en bewaken, die een<br />
consistente visie en richtlijnen neerzetten,<br />
zonder de individuele verantwoordelijkheid<br />
van de teams te veel in de weg te zitten.<br />
Deze vaardigheden mogen we niet met het<br />
Scrum-badwater weggooien, betoogde Pol.<br />
Verhalen<br />
Leo van der Aalst van Sogeti en de Fontyshogeschool<br />
haakte hierbij aan door vijftien<br />
tips te presenteren voor het testen binnen de<br />
Scrum-aanpak. Volgens hem is het belangrijk<br />
om de denitie van ‘Done’ (die bepaalt wanneer<br />
een taak is volbracht) goed neer te zetten<br />
en op te lijnen met de business value. Verder<br />
wees hij erop dat bij het gebruik van Scrum<br />
minder documentatie nodig is omdat kennis<br />
zich via de meetings gemakkelijk verspreidt.<br />
Huib Schoots van Codecentric brak een<br />
lans voor exploratief testen: geen scripts,<br />
geen vaste procedures of stramienen, maar<br />
laat testers met al hun creativiteit en intuïtie<br />
op zoek gaan naar fouten. Het afvinken<br />
van standaard checklists heeft geen zin,<br />
meent hij, omdat de meeste fouten daarvoor<br />
te subtiel zijn. Beter is het om te brainstormen:<br />
Schoots adviseert een aanpak<br />
waarbij de deelnemers binnen vijf seconden<br />
een testidee moeten verzinnen. Doordat zij<br />
op elkaar voortbouwen, ontstaat zo in een<br />
mum van tijd een rijke verzameling kwalitatief<br />
goede tests. Daarnaast bestaat de uitkomst<br />
van het testproces niet uit metrieken,<br />
graeken of gegenereerde testdocumentatie<br />
maar uit een goed verhaal: vertel wat je hebt<br />
gedaan en waarom, maak mindmaps. Dat is<br />
veel eectiever dan een vijftig pagina’s tellend<br />
testdocument, aldus Schoots.<br />
In het verlengde hiervan pleitte Derk-Jan<br />
de Grood voor story telling en feelgoodmomenten.<br />
Angst binnen organisaties zorgt<br />
voor improductiviteit en ineciëntie. Hierdoor<br />
worden risico’s ontweken, of juist<br />
overschat – terwijl het juist de taak van de<br />
testers is om die goed in te schatten. Verhalen<br />
brengen in de ogen van De Grood de<br />
grip op het testproces terug en zijn overtuigender<br />
dan coverage-metrieken en andere<br />
getallen. De uitspraak van econoom Ester-<br />
Mirjam Sent blijkt dus ook op te gaan voor<br />
de testeconomie: ‘Economie is niet tellen,<br />
maar vertellen.’<br />
Apps<br />
Net als vorig jaar (zie Bits&<strong>Chips</strong> 15, 2011)<br />
stond modelgebaseerd testen (MBT) ook<br />
deze editie weer in het middelpunt van de<br />
belangstelling. Jeroen Meijer van de Universiteit<br />
Twente deelde zijn ervaringen bij<br />
Panalytical. De machines van dit Almelose<br />
bedrijf bepalen met röntgenstralen de concentratie<br />
van specieke elementen in een<br />
monster. Het testen van dergelijke precieze<br />
systemen is complex en Meijer liet zien dat<br />
MBT daar goed werkt: door de modellen<br />
steeds een beetje ingewikkelder te maken,<br />
kunnen we de complexiteit gradueel de<br />
baas. Investeren in modellen is volgens hem
Trends in testen: modellen en verhalen<br />
De achttiende editie van de Nederlandse Testdag had als thema ‘Boosting the value<br />
of testing’. Belangrijkste trends waren de integratie van het testproces binnen Agile<br />
en Scrum, het nut van verhalen vertellen en de meerwaarde van modelgebaseerd<br />
testen. Mariëlle Stoelinga doet verslag.<br />
Mariëlle Stoelinga<br />
de moeite waard: één dag modelleren resulteert<br />
in zo’n tienduizend extra tests, terwijl<br />
één dag testen meestal minder dan honderd<br />
tests oplevert.<br />
Ook Bryan Bakker van Sioux is zeer positief<br />
over het gebruik van modellen. Hij<br />
vertelde over de ontwikkeling van een elektronenmicroscoop<br />
voor Fei, waarbij er met<br />
de ASD-toolset van Verum automatisch<br />
code is gegenereerd op basis van een model.<br />
Hierop zijn allerlei analyses uit te voeren<br />
die het mogelijk maken om automatisch te<br />
checken of er bijvoorbeeld deadlocks kunnen<br />
optreden of racecondities aanwezig zijn<br />
– nog voordat er ook maar één regel code is<br />
geschreven. Fouten zijn daardoor veel eerder<br />
in het ontwikkeltraject op te sporen,<br />
met alle kostenvoordelen van dien. Evenals<br />
Meijer pleitte Bakker voor een investering<br />
in modellen, niet in de laatste plaats omdat<br />
het onderhoud daarvan vele malen simpeler<br />
is dan het onderhouden van code.<br />
Foto’s: Elsje Brussee<br />
Daniël de Kok van de Rijksuniversiteit<br />
Groningen hield een verhaal over het<br />
testen van apps uit de App Store en de<br />
Android Market. Hierbij focuste hij met<br />
name op security-kwetsbaarheden. De Kok<br />
liet zien hoe statische codeanalyse fouten<br />
kan opsporen en hoe we met dynamische<br />
analyse een datafootprint kunnen genereren<br />
van het netwerkverkeer dat een app<br />
verzendt en ontvangt.<br />
Scheiding<br />
Sluitstuk van de dag was een inspirerende<br />
keynote van Dorothy Graham, grand old<br />
lady van de testautomatisering. Met cijfers<br />
en feiten ontmaskerde zij vele mythen in die<br />
discipline. Waarom willen we het testproces<br />
überhaupt automatiseren? Niet om meer<br />
fouten te vinden, want de meeste komen wel<br />
boven water met exploratory testing, zo toonde<br />
Graham experimenteel aan. Ook niet per<br />
se om kosten te besparen, want als we het<br />
testautomatiseringsproces niet heel goed en<br />
systematisch opzetten, kost het uiteindelijk<br />
meer dan handmatig testen; de testexecutietijd<br />
is weliswaar korter, maar het schrijven<br />
van de tests en het analyseren van de fouten<br />
nemen veel meer tijd en geld in beslag.<br />
Graham bepleitte dan ook een heel heldere<br />
testarchitectuur, met een duidelijke<br />
scheiding tussen high-level testbeschrijvingen<br />
en testscripts. ‘Zo niet, dan verworden<br />
testers tot programmeurs’, stelde ze. En:<br />
‘Wie testers wil veranderen in ontwikkelaars<br />
krijgt slechte programmeurs, en verliest<br />
goede testers.’<br />
Mariëlle Stoelinga is universitair hoofddocent<br />
risicomanagement van ICT aan de<br />
Universiteit Twente. Zij is lid van de<br />
stuurgroep en de programmacommissie<br />
van de Nederlandse Testdag.<br />
Redactie Nieke Roos<br />
10 | 17
MODEL<br />
PHYSICAL<br />
SYSTEMS<br />
in<br />
Simulink<br />
<br />
with Simscape<br />
• Electrical<br />
• Mechanical<br />
• Hydraulic<br />
and more<br />
Use SiMScape with SiMulink<br />
to model and simulate the plant<br />
and controller of an embedded<br />
system. Assemble your model with a<br />
graphical interface, or import physical<br />
models from CAD systems. Use built-in<br />
components or create your own with<br />
the Simscape language.<br />
MathWorks Benelux<br />
Now hiring for technical and sales positions<br />
www.mathworks.nl/contact<br />
®<br />
®<br />
<br />
Find it at<br />
www.mathworks.nl/accelerate<br />
datasheet<br />
video example<br />
trial request<br />
©2012 The MathWorks, Inc.
Opinie<br />
Derk-Jan de Grood helpt organisaties<br />
meer grip te krijgen op hun (test)project.<br />
Groods greep<br />
De discontinuïteit in testprocesverbetering<br />
Eerder dit jaar kreeg ik het verzoek om<br />
een Test Process Improvement-scan<br />
(TPI) te doen. Ik heb toen vrij resoluut<br />
de boot afgehouden omdat het binnen de<br />
context van deze klant niet veel rendement<br />
zou opleveren. Twee vragen: wie geeft de opdracht<br />
voor zo’n scan en waarop zijn de conclusies<br />
gebaseerd? Antwoorden: de teamleider<br />
respectievelijk de methodiek. Deze<br />
organisatie was echter op zoek naar een<br />
oplossing die werd gedragen door de uitvoerende<br />
testers. Elke verbetering van boven<br />
zou dit team niet accepteren. Het stond best<br />
open voor praktische en operationele verbeteringen,<br />
maar liet zich daarbij zeker niet<br />
verleiden tot een methodisch onderbouwde<br />
werkwijze. Dat was gewoon niet zo belangrijk.<br />
‘Als het werkt, dan werkt het voor ons.’<br />
Bij TPI nemen we meestal aan dat er een<br />
natuurlijke groei is. Ook de maturity-modellen<br />
gaan hiervan uit. Je begint op level 1 en<br />
als je zorgt dat je je proces op orde hebt, kun<br />
je jezelf level 2 of zelfs 3 noemen. Hiervoor<br />
is het wel belangrijk dat je plannen maakt,<br />
zorgt voor een testbeleid en regelmatig je<br />
uitgangspunten herijkt. Menige organisatie<br />
van level 1 is ad hoc en reactief. Ook heerst<br />
er vaak een heldencultuur. De hogere levels<br />
vertegenwoordigen daarentegen controle<br />
en uniformiteit. Voor testers die zijn opgegroeid<br />
met de bestaande maturity-modellen<br />
is dit gemeengoed en ik denk dat ik altijd<br />
heb geloofd dat als je eenmaal level 3 bent,<br />
je evolutionair kunt doorgroeien naar de<br />
hogere levels. Maar is dit wel zo?<br />
Lang geleden liep op onze aarde de neanderthaler<br />
rond. Vanuit zijn comfortabele<br />
grot zag die de apen buiten in de regen<br />
vechten om hun schaarse eten, terwijl hij<br />
droog zat en net een vers gebraden bizonkluif<br />
van het vuur haalde. Evolutie is een<br />
mooi ding, dacht hij misschien wel, en zijn<br />
gedachten dwaalden af naar de toekomst ...<br />
Het zou allemaal nog veel beter worden. De<br />
neanderthaler heeft zijn toekomstdromen<br />
echter nooit waargemaakt. Zijn evolutie<br />
werd in de kiem gesmoord toen de Homo<br />
sapiens vanuit het niets opkwam. Deze<br />
ontwikkelde zich langs andere lijnen en<br />
bleek sneller en gemakkelijker in staat een<br />
situatie te realiseren waarvan de neanderthaler<br />
slechts kon dromen.<br />
De opmars van Agile brengt een soortgelijke<br />
aardverschuiving. Teams worden<br />
multidisciplinair en testen wordt een aandachtspunt<br />
voor iedereen. Kwaliteit wordt<br />
geborgd door samenwerking in plaats van<br />
met formele quality gates. De bekende testmethodes<br />
verdwijnen meer naar de achtergrond.<br />
Hoewel zij nog steeds een uitgangspunt<br />
kunnen vormen voor de inrichting van<br />
het testproces, wegen de ervaringen van het<br />
team zwaarder dan de methodiek.<br />
Ik vraag me daarom steeds meer af of er<br />
geen discontinuïteit is in de testverbetering.<br />
De weg waarbij je vanuit een natuurlijke<br />
groei naar de hogere volwassenheid<br />
Bij TPI nemen we aan dat<br />
er een natuurlijke groei is.<br />
Maar is dat wel zo?<br />
toewerkt, lijkt moeizaam en lang. Dit blijkt<br />
wel uit het beperkte aantal organisaties die<br />
op bijvoorbeeld TMMI-level 5 opereren. Er<br />
is een snellere weg, maar deze dwingt ons<br />
om enkele vertrouwde uitgangspunten<br />
los te laten. Om te erkennen dat sommige<br />
van onze waarheden eigenlijk achterhaalde<br />
dogma’s zijn die we beter achter ons kunnen<br />
laten. Durven we dat te doen, dan kunnen<br />
het vertrouwde pad verlaten.<br />
Het zal even wennen zijn. Misschien voelt<br />
het als achteruitgang, maar de kost gaat<br />
voor de baat uit. We moeten eerst door het<br />
kreupelhout heen en de kloof van de discontinuïteit<br />
overbruggen. Dan komen we<br />
echter op een zeer begaanbare weg: de snelweg<br />
naar een zeer eectieve en waardevolle<br />
testaanpak, waarmee we het verschil kunnen<br />
maken voor onze organisatie.<br />
10 | 19
20 | 10<br />
Technieuws Onderzoek<br />
Stelt u zich een enorme balzaal voor, vol<br />
met geblinddoekte dansers. Zij staan<br />
zo ver uit elkaar en de muziek staat zo<br />
hard dat zij elkaars aanwezigheid in eerste<br />
instantie niet merken. Zij maken allemaal<br />
dezelfde danspassen op hetzelfde ritme,<br />
maar omdat ze bij aanvang niet allemaal<br />
dezelfde kant op stonden met hun gezicht,<br />
ziet het er toch uit als een rommeltje.<br />
Soms komen twee dansers zo dicht bij<br />
elkaar in de buurt dat ze elkaar opmerken.<br />
Hun is dan gevraagd paren te vormen, maar<br />
daarvoor moeten ze eerst hun bewegingen<br />
op elkaar afstemmen. Na een paar geïmproviseerde<br />
tussenpassen zwieren ze synchroon.<br />
Hetzelfde gebeurt als paren elkaar<br />
treen, totdat alle dansers keurig in het<br />
gelid bewegen.<br />
Dit is in essentie het experiment dat onderzoekers<br />
van de University of Illinois (UI)<br />
en Northwestern University (NW) hebben<br />
uitgevoerd met kleine bolletjes, die dansen<br />
op de muziek van een ritmisch bewegend<br />
magnetisch veld. Terwijl de deeltjes door een<br />
onderlinge aantrekkingskracht steeds meer<br />
aan elkaar klitten, synchroniseren ze tegelijkertijd<br />
hun beweging. Zo ontstaan spontaan<br />
complexe structuren, waarvan de vorm wordt<br />
bepaald door het magnetische ritme. In het<br />
ene geval vormt zich een driedubbele helix, in<br />
het andere een roterende holle buis. Met een<br />
paar drukken op de knop kan de ene structuur<br />
zo in de andere worden omgezet.<br />
Tweeling<br />
De drie micrometer grote bolletjes in kwestie<br />
zijn gemaakt van silica, maar aan de buitenzijde<br />
niet helemaal homogeen: ze zijn voor de<br />
helft gecoat met een laagje nikkel, waardoor<br />
ze het magneetveld voelen. Vanwege de twee<br />
verschillende helften worden dit type deeltjes<br />
ook wel Janus-deeltjes genoemd, naar de Romeinse<br />
godheid met twee gezichten.<br />
Tijdens het experiment beschrijft de richting<br />
van het magneetveld een kegelvormige<br />
precessiebeweging. Daarop gaan geïsoleerde<br />
bolletjes om hun eigen as draaien, en<br />
tegelijkertijd ook een knikkende beweging<br />
Zelfassemblage in de maat<br />
Christiaan Huygens ontdekte dat slingeruurwerken aan dezelfde muur synchroon<br />
gaan lopen. Knikkende microbolletjes doen dat ook, en organiseren zich en<br />
passant in complexere structuren.<br />
Paul van Gerven<br />
maken. Onder de microscoop is dat goed te<br />
zien, omdat nikkel er zwart en silica er wit<br />
uitziet. De aanblik heeft veel weg van de fases<br />
van de maan.<br />
Naarmate ze dichter bij elkaar komen, voelen<br />
de bolletjes elkaar via een dipoolinteractie.<br />
Daardoor trekken ze elkaar aan en hoe<br />
dichter ze elkaar naderen, hoe meer ze de<br />
neiging krijgen de fase en frequentie van hun<br />
beweging op elkaar aan te passen. Er is dus<br />
sprake van synchronisatie én van zelfassemblage.<br />
In dit geval zijn die twee fenomenen<br />
zelfs onlosmakelijk met elkaar verbonden.<br />
Wanneer het experiment op twee deeltjes<br />
wordt uitgevoerd, resulteert dat in een ‘tweeling’<br />
die in tegengestelde fase maar met dezelfde<br />
frequentie knikt (zie guur). Opmerkelijk<br />
genoeg is dat dezelfde uitkomst die<br />
Christiaan Huygens in de zeventiende eeuw<br />
waarnam bij slingeruurwerken die aan dezelfde<br />
muur hangen. Via subtiele trillingen in<br />
de muur synchroniseren die via een vergelijkbaar<br />
mathematisch mechanisme.<br />
Stimulus<br />
Als er meer deeltjes bij het experiment worden<br />
betrokken, zijn de resulterende structuren<br />
en hun bewegingen complexer. Het bijzonderste<br />
is nog wel dat uit precies dezelfde<br />
en zeer symmetrische bouwblokken verschillende<br />
en uitwisselbare structuren gevormd<br />
kunnen worden, en op commando ook nog.<br />
Twee bolletjes die elkaar naderen, gaan in tegenfase bewegen.<br />
Zelfassemblage is traditioneel een evenwichtsproces:<br />
moleculen of andere deeltjes<br />
rangschikken zich net zo lang totdat dat de<br />
totale energie van het systeem minimaal en<br />
de entropie maximaal is. Er verandert dan<br />
netto niets meer. Meestal is er maar één arrangement<br />
dat overeenkomt met minimale<br />
energie, en dus is er meestal ook maar één<br />
uitkomst mogelijk.<br />
Het proces dat de Amerikanen in Nature<br />
beschrijven, beweegt daarentegen niet naar<br />
evenwicht toe, maar laat zich leiden door<br />
een stimulus van buitenaf. Daardoor zijn<br />
vele rangschikkingen mogelijk, stuurbaar<br />
door de oscillatiekarakteristieken van het<br />
magnetisch veld te veranderen. Met name<br />
de hoek van de kegel is een belangrijke<br />
parameter om de choreograe ten uitvoer<br />
te brengen.<br />
De onderzoekers zouden hun volgzame<br />
dansers graag nuttig inzetten, bijvoorbeeld<br />
door ze een vrachtje te laten verplaatsen of<br />
een vloeistofstroom te verleggen. Zoiets<br />
vereist nog veel onderzoek, maar gelukkig<br />
krijgen ze waarschijnlijk enthousiaste hulp<br />
van collega’s uit allerlei disciplines. Er zijn<br />
namelijk geen fundamentele redenen waarom<br />
het fenomeen niet zou kunnen werken<br />
met andere uctuerende velden of krachten,<br />
of met deeltjes van andere grootte of<br />
vorm. De wetenschap heeft dus iets heerlijk<br />
nieuws om de tanden in te zetten.
Opinie<br />
Anton van Rossum<br />
anton.van.rossum@ir-search.nl<br />
De headhunter<br />
F.D. vraagt:<br />
Al enige tijd lees ik met veel interesse uw<br />
columns. Ik heb inmiddels dertig jaar ervaring<br />
opgebouwd bij diverse grote ondernemingen<br />
in een internationale business-tobusiness-omgeving.<br />
Zowel in loondienst als<br />
zelfstandige. Ik vind het een uitdaging om<br />
de bedrijfsresultaten van een onderneming<br />
te verbeteren en ik heb genoeg creativiteit<br />
en doorzettingsvermogen in huis om dat<br />
voor elkaar te krijgen. In mijn recente functies<br />
combineerde ik technische kennis met<br />
commerciële vaardigheden.<br />
De laatste jaren neemt het aantal opdrachten<br />
echter af. Af en toe heb ik nog een klusje<br />
dat voor ‘gewone’ mensen te moeilijk is,<br />
meestal via uitzendbureaus. Zo ben ik laatst<br />
nog vier maanden in Frankrijk geweest voor<br />
een grote OEM. Ik solliciteer regelmatig,<br />
maar meestal krijg ik een afwijzing. Ik ben<br />
laatst gebeld door een director corporate recruitment<br />
van een groot elektronicabedrijf,<br />
nadat ik een reactie had gestuurd op twaalf<br />
afwijzingen die nagenoeg allemaal eender<br />
waren. Deze man meldde me dat ‘men’ niet<br />
mag zeggen en schrijven dat je (te) oud bent,<br />
maar dat dit over het algemeen wel de reden<br />
is van afwijzingen. Dat zal zo zijn, maar als<br />
er geld te verdienen valt door iemand aan te<br />
nemen, snap ik dat verhaal niet.<br />
Kortom: ik zit momenteel in een impasse.<br />
In uw columns lees ik regelmatig tips en adviezen<br />
voor een beter cv. Ik meen best een<br />
goed cv te hebben, maar misschien wilt u er<br />
eens naar kijken?<br />
De headhunter antwoordt:<br />
Ik kan mij eigenlijk niet voorstellen dat iemand<br />
in zo’n functie bij een groot bedrijf<br />
een dergelijke opmerking heeft gemaakt<br />
over leeftijdsdiscriminatie. Vrijwel de gehele<br />
raad van bestuur van deze onderneming<br />
is immers boven de vijftig jaar en een<br />
groot deel van het hogere management nadert<br />
deze leeftijdsgrens met rasse schreden.<br />
Daarom ga ik er vanuit dat er andere redenen<br />
zijn voor je verminderde acquisitieve<br />
slagkracht op de arbeidsmarkt.<br />
Laten we beginnen bij je cv. Hierop is veel<br />
aan te merken. Je kunt al eenvoudig winst<br />
behalen door een betere presentatie. Key is<br />
hierbij: houd je cv kort, helder en begrijpelijk.<br />
Laat dus weg wat niet belangrijk is of<br />
aeidt van je unique selling points. In jouw<br />
geval geen foto’s van kisten met equipment<br />
op transport en andere plaatjes van machines,<br />
maar een korte, heldere opsomming<br />
van verantwoordelijkheden en resultaten.<br />
Maak duidelijk wat je kunt toevoegen en<br />
doe dit op een persoonlijke, maar tevens<br />
zakelijke manier. Gebruik bullets wanneer<br />
je een puntsgewijze opsomming geeft. Als<br />
je eindklant Apple, Samsung of ASML is,<br />
schrijf dat dan. Dat maakt meer indruk dan<br />
een opsomming van tussenpersonen en bureaus<br />
die in de administratieve afhandeling<br />
een rol hebben gespeeld.<br />
Wanneer ik onze communicatie op een<br />
weegschaaltje leg, vallen mij een aantal zaken<br />
op die zeker een belangrijke rol kunnen<br />
spelen bij jouw gestrande pogingen om weer<br />
De indruk ontstaat dat<br />
er met jou absoluut niet<br />
valt samen te werken<br />
fulltime aan de bak te komen. Je hebt er<br />
kennelijk geen moeite mee je frustratie en<br />
verbittering een prominente rol te geven in<br />
ons contact. Je beschimpt je concurrenten<br />
op de arbeidsmarkt en je uit je tevens met<br />
de nodige verbale agressie jegens eventueel<br />
toekomstige collega’s. Iedereen in het veld<br />
schuif je met een verbluend dedain aan de<br />
kant. Daardoor ontstaat de indruk dat er<br />
met jou absoluut niet valt samen te werken.<br />
Nu kan het zijn dat ik je op een slecht moment<br />
heb getroen. Zo niet, dan ziet het er<br />
slecht voor je uit. Want als je deze reputatie<br />
de afgelopen jaren hebt opgebouwd bij al je<br />
mogelijke opdrachtgevers en werkgevers,<br />
dan kun je beter je werkveld verplaatsen<br />
naar een andere regio of naar het buitenland.<br />
Probeer in de toekomst deze valkuilen<br />
te vermijden en een positievere indruk achter<br />
te laten in het persoonlijke contact.<br />
10 | 21
Heeft u ze al gezien?<br />
Oscilloscopen van<br />
de T&M expert<br />
Snel en efficiënt, eenvoudig in gebruik, nauwkeurige resultaten.<br />
Onze nieuwste productlijn bestaat uit drie prestatieklassen en totaal<br />
elf bandbreedtes. Bekijk ze zelf eens:<br />
¸RTO: snelste en nauwkeurigste oscilloscopen tot 4 GHz<br />
De geavanceerde RTO mixed-signal oscilloscopen detecteren en analyzeren<br />
sneller dan conventionele oscilloscopen. Het unieke gepatenteerde digitale<br />
triggersysteem zorgt voor uiterste nauwkeurigheid, en het intelligente<br />
bedieningsconcept met touchscreen maakt het gebruik een plezier.<br />
¸RTM: universele oscilloscopen tot 500 MHz<br />
De krachtige mogelijkheden en prima specificaties resulteren in een<br />
uitstekende prijs/prestatieverhouding en maken de RTM de ideale oplossing<br />
voor alle dagelijkse metingen.<br />
HAMEG®HMO: basis oscilloscopen van 70 MHz tot 350 MHz<br />
De R&S dochter HAMEG Instruments ontwikkelt krachtige en laaggeprijsde<br />
instrumenten voor beperkte budgetten, waaronder nu ook een volledige serie<br />
digitale mixed-signal oscilloscopen tot 350 MHz. Vanaf € 1.148,- excl. BTW.<br />
Kijk voor details op www.scope-of-the-art.com<br />
Kijk voor prijsgunstige test- en meetapparatuur<br />
van Rohde & Schwarz, HAMEG, e.a. ook op<br />
Tel: 030-6001721<br />
E-mail: info.nl@rohde-schwarz.com<br />
Speciale inruilactie!<br />
Maximaal 40% korting op de Rohde & Schwarz<br />
RTO of RTM basisunit bij inruil van uw verouderde<br />
oscilloscope (min. 100 MHz).<br />
Daarbij maximaal 5 jaar garantie na registratie van<br />
uw nieuwe instrument. Actie geldig tot 30 juni 2013.<br />
Vraag Vraag aanbieding aanbieding en en voorwaarden voorwaarden via via de de speciale speciale<br />
R&S R&S oscilloscope oscilloscope website website
<strong>Achtergrond</strong><br />
Hardware-engineers ontwerpen hun algoritme<br />
doorgaans op hoog niveau en<br />
vertalen dat later naar een implementatie<br />
in HDL. Hier bespreken we vier best<br />
practices voor Mathworks-gebruikers. Dat<br />
doen we aan de hand van een digital down<br />
converter (DDC) die als model in Simulink<br />
is ontworpen. Een DDC is in veel communicatiesystemen<br />
een gangbaar onderdeel om<br />
een invoersignaal met hoge bandbreedte<br />
om zetten naar een signaal met lage bandbreedte.<br />
De benodigde hardware die dat signaal<br />
verwerkt, kan daardoor zuiniger.<br />
Met de beschreven best practices kunnen<br />
engineers FPGA-prototypes veel sneller en<br />
met meer zekerheid ontwikkelen dan met<br />
de traditionele handmatige procedure. Bovendien<br />
kunnen ze hun modellen tijdens<br />
de hele ontwikkeling verjnen en code snel<br />
opnieuw genereren voor implementatie in<br />
FPGA’s. Hierdoor kost elke iteratie in het<br />
ontwerp minder tijd dan met de traditionele<br />
methode met handgeschreven HDL.<br />
1. Vroeg analyseren van kwantisatie<br />
naar xed-point<br />
Het testen van nieuwe ideeën en het ontwerpen<br />
van de eerste algoritmes gaat het<br />
snelst met oating point-datatypes. Voor<br />
de hardware-implementatie in FPGA’s en<br />
Asics zijn echter xed point-datatypes nodig.<br />
Op een goed moment moeten engineers<br />
de algoritmes dus omzetten naar een<br />
representatie in xed point, waarbij nauwkeurigheid<br />
verloren gaat. Ze moeten dus<br />
beslissingen nemen over het aantal bits dat<br />
nodig is voor elk datatype. Een grotere fractielengte<br />
resulteert in kleinere kwantisatiefouten,<br />
maar in meer benodigde ruimte en<br />
een hoger energieverbruik.<br />
Doorgaans gebeurt het omzetten tijdens<br />
de handmatige HDL-codering. Engineers<br />
kunnen de twee representaties dan echter<br />
niet gemakkelijk vergelijken om het eect<br />
van xed-point-kwantisatie te zien. Ook is<br />
het niet eenvoudig de HDL-implementatie<br />
te analyseren voor overow. Om de juiste<br />
Chipontwerp<br />
Best practices voor IC-prototyping<br />
met Matlab en Simulink<br />
Dit artikel beschrijft vier best practices om met Mathworks-tooling sneller en met<br />
meer zekerheid FPGA’s te prototypen.<br />
Stephan van Beek Sudeepa Prakash Sudhir Sharma<br />
beslissingen te kunnen nemen, moeten<br />
engineers dus de resultaten tussen de simulatie<br />
met oating point en xed point<br />
kunnen vergelijken voordat zij aan de HDLcodering<br />
beginnen.<br />
Simulaties met oating en xed point<br />
voor de DDC geven engineers inzicht in<br />
de gevolgen van de kwantisatie. Simulink<br />
Fixed Point helpt hen verder om de optimale<br />
grootte van hun datatypes te vinden.<br />
2. Automatisch HDL-code genereren<br />
Van oudsher schrijven engineers Verilog-<br />
of VHDL-code met de hand. Door HDLcode<br />
automatisch te genereren vanuit een<br />
model zijn echter belangrijke voordelen te<br />
behalen. Zo is de weg naar een prototype<br />
in een FPGA een stuk sneller en is het eenvoudig<br />
om te beoordelen of het algoritme<br />
in hardware kan worden geïmplementeerd,<br />
of om verschillende implementaties met elkaar<br />
te vergelijken.<br />
In het DDC-voorbeeld hebben we in minder<br />
dan 55 seconden 5780 regels (goed<br />
leesbare) HDL-code gegenereerd. Dankzij<br />
automatische codegeneratie kunnen engineers<br />
het model op systeemniveau wijzigen<br />
en binnen enkele minuten de HDL-code opnieuw<br />
genereren.<br />
3. Cosimulatie met een HDL-simulator<br />
De Simulink-modellen zijn te hergebruiken<br />
om de HDL-simulator met de gegenereerde<br />
(of handgeschreven) code aan te sturen<br />
en de simulatie-uitvoer op systeemniveau<br />
interactief te analyseren. De visualisatiemogelijkheden<br />
van HDL-simulatoren zijn<br />
beperkt tot een digitale waveform, maar<br />
HDL-cosimulatie geeft inzicht in de HDLcode<br />
en biedt tevens toegang tot alle Simulink-analysetools<br />
op systeemniveau. Verschillen<br />
tussen verwachte en gesimuleerde<br />
resultaten zijn zo beter te begrijpen.<br />
In het DDC-voorbeeld meldt de waveform<br />
bijvoorbeeld een verschil tussen de<br />
verwachte uitkomst en de resultaten van<br />
de HDL-simulatie. Uit het spectraalbeeld<br />
van de cosimulatie blijkt dat de verschillen<br />
in de stopband van het lter liggen. Engineers<br />
kunnen zo veel sneller beslissen om<br />
die te negeren.<br />
Dankzij de koppeling tussen HDL Veri-<br />
er, Simulink Design Verier en Modelsim/<br />
Questa kunnen engineers ook code coverageanalyse<br />
automatiseren. Bij deze methode produceert<br />
Simulink Design Verier een verzameling<br />
testcases voor model-coverage. HDL<br />
Verier voert automatisch HDL-simulaties<br />
uit in Modelsim/Questa met deze testset om<br />
coverage-gegevens te verzamelen voor een<br />
volledige analyse van de gegenereerde code.<br />
4. FPGA-in-the-loop-simulatie<br />
Nadat het algoritme is geverieerd met<br />
HDL-cosimulatie, kan het op het FPGAtargetplatform<br />
worden geïmplementeerd.<br />
FPGA-gebaseerde vericatie, ook wel FP-<br />
GA-in-the-loop-simulatie genoemd, geeft<br />
meer zekerheid dat het algoritme ook in<br />
werkelijkheid presteert.<br />
Voor het DDC-algoritme wordt een Simulink-model<br />
gebruikt om FPGA-invoer<br />
aan te sturen en om de FPGA-uitvoer te<br />
analyseren. Net zoals bij HDL-cosimulatie<br />
kunnen de resultaten in Simulink worden<br />
geanalyseerd. In dit geval is FPGA-in-theloop-simulatie<br />
23 keer sneller dan HDLcosimulatie.<br />
Dankzij deze hogere snelheid<br />
kunnen engineers uitgebreidere testcases<br />
bestuderen en regressietests uitvoeren voor<br />
hun ontwerpen. Met zulke tests kunnen zij<br />
mogelijke probleemgebieden herkennen die<br />
nader geanalyseerd moeten worden.<br />
Hoewel HDL-cosimulatie langzamer is,<br />
biedt het wel meer inzicht in de HDL-code<br />
tijdens simulatie. Het is daarom uitstekend<br />
geschikt voor een verjndere analyse van de<br />
probleemgebieden die tijdens FPGA-in-theloop-simulatie<br />
worden gevonden.<br />
Stephan van Beek, Sudeepa Prakash en Sudhir<br />
Sharma zijn werkzaam bij Mathworks.<br />
Redactie Pieter Edelman<br />
10 | 23
THALES ZOEKT:<br />
Software Architect<br />
Software Engineer/Architect<br />
Antenna Engineer<br />
Mechanical/Thermal packaging Engineer<br />
www.thalesgroup.com/careers<br />
jobs@nl.thalesgroup.com<br />
Innovative Solutions<br />
START WITH THALES<br />
Op het gebied van veiligheid is Thales één van de meest innovatieve<br />
bedrijven ter wereld. We bieden alle krijgsmachtonderdelen en civiele<br />
hulpdiensten de middelen om hun taken optimaal te kunnen uitvoeren.<br />
Onze producten kunnen overal ter wereld worden ingezet op vrijwel ieder<br />
type platform: ter land, ter zee en in de lucht.<br />
www.thalesgroup.com/nl
Thema<br />
Vliegen en<br />
schieten<br />
Centraal in deze uitgave staan de lucht- en ruimtevaartindustrie en de<br />
defensiesector. Verschillende verhalen illustreren de rol die embedded<br />
hardware en software spelen in deze veeleisende markten. Aan<br />
bod komen de ontwikkeling van chips, elektronica, programmatuur<br />
en simulatoren voor satellieten, de verwerking van beelden en<br />
andere data uit en aan boord van vliegtuigen en de toepassing van<br />
servicegeoriënteerd programmeren in radarsystemen.<br />
2 | 25
In de legendarische sciencectionserie<br />
Star Trek luidt ene Zefram Cochrane<br />
kort na de Derde Wereldoorlog, op 5 april<br />
2063 om precies te zijn, een nieuw tijdperk<br />
in de geschiedenis van de mensheid in. Zijn<br />
ruimtevlucht – de eerste sneller dan het<br />
licht – trekt de aandacht van een veel verder<br />
ontwikkeld buitenaards ras, dat prompt een<br />
bezoekje aan de aarde brengt. Dat blijkt zo’n<br />
beetje standaardprocedure in de Melkweg:<br />
geavanceerde beschavingen laten minder<br />
ontwikkelde planeten met rust, totdat ze<br />
door de lichtsnelheid weten te breken. Dan<br />
volgt een kennismaking, waarbij het ontvangende<br />
ras erachter komt dat het slechts<br />
een van vele intelligente soorten is die het<br />
heelal heeft voortgebracht.<br />
Vanaf dat moment verandert alles ten<br />
goede op aarde. Geconfronteerd met haar<br />
kosmische onbeduidendheid zet de mens-<br />
26 | 10<br />
Analyse Ruimtevaart<br />
Ruimtevaart schiet uit de bocht<br />
De ware ruimtevaartfan maakt zich niet druk om geld: de romantiek, het<br />
avontuur en geloof in vooruitgang zijn rechtvaardiging genoeg. Maar in een<br />
veranderende wereld die steeds zakelijker naar overheidsuitgaven kijkt, grijpt<br />
de ruimtevaartbranche steeds vaker naar de pr-roeptoeter – en ze schiet daarbij<br />
gevaarlijk uit de bocht.<br />
Paul van Gerven<br />
heid alle conicten opzij. Verenigd tegen<br />
het onmetelijke onbekende ontwikkelt<br />
planeet aarde zich tot een sociaal en technologisch<br />
paradijs zonder oorlog, honger,<br />
geld en slecht weer. Onder deze luxe omstandigheden<br />
staat een nieuwe mensheid<br />
op, een nobel ras dat het zich kan permitteren<br />
de allerhoogste morele standaarden<br />
na te leven. De kijker is daar keer op keer<br />
getuige van als hij de bemanning van starship<br />
Enterprise volgt tijdens haar verkenningstochten<br />
van naburige sterrenstelsels.<br />
Star Trek ademt een aan Amerikaanse<br />
folklore ontleende sfeer van dappere pioniers<br />
die het onbekende opzoeken en grenzen<br />
verleggen. Van doorzetters die het<br />
beste in zichzelf naar boven halen en het<br />
beste met anderen voorhebben. En die een<br />
rotsvast geloof hebben in vooruitgang: als<br />
je de wereld – pardon, het heelal – resoluut<br />
en met open vizier tegemoet treedt, zul<br />
je worden beloond. Plannen kun je zoiets<br />
niet. Zegeningen worden ontsloten door er<br />
in het donker tegenaan te stommelen, zoals<br />
Columbus het Amerikaanse continent ontdekte,<br />
of Louis Pasteur de antibiotica. Het<br />
adagium is dan ook: laten we zo veel mogelijk<br />
het zwarte vacuüm doorzoeken.<br />
Eieren<br />
Het is slechts televisie, maar dit soort sentimenten<br />
hebben in de echte ruimtevaart<br />
wel degelijk een belangrijke rol gespeeld, en<br />
spelen die nog steeds. Dat hoogtechnologische<br />
ondernemingen als de maanlanding of<br />
het Space Shuttle-project altijd verborgen<br />
voordelen hebben, is zo’n beetje een standaardargument<br />
om kostbare ruimtevaartprogramma’s<br />
te rechtvaardigen. We weten<br />
niet wat, we weten niet wanneer, maar je<br />
Starship Enterprise, als altijd op<br />
zoek naar het onbekende.
Foto: Nasa<br />
Neil Armstrong zou zonder Koude Oorlog niet<br />
op de maan hebben gestaan.<br />
kunt erop rekenen dat de mensheid zal pro-<br />
teren, bezweren voorstanders.<br />
In deze zienswijze is ruimtevaart in de<br />
eerste plaats een bijzondere exponent van<br />
de wetenschap, waarvan de verworvenheden<br />
genoegzaam bekend zijn. Eeuwen van<br />
onderzoek hebben de mensheid ongekend<br />
comfort gebracht, hoewel dat dikwijls niet<br />
eens het doel op zich was. De aanleg van<br />
het wetenschappelijke bouwwerk verloopt<br />
onvoorspelbaar en rommelig, maar reikt tot<br />
ongekende hoogten en is nog lang niet af.<br />
e sky is the limit.<br />
Maar de zegeningen reiken verder dan<br />
de wetenschap. Volgens voorstanders heeft<br />
ruimtevaart ook een heilzame uitwerking<br />
op de maatschappij: een beschaving die zich<br />
grootse doelen stelt, stagneert niet en inspireert<br />
jonge generaties. Op zijn website voert<br />
Nasa daartoe een historisch voorbeeld op. In<br />
de zestiende eeuw verbleekten de economische<br />
en maritieme macht van Europese naties<br />
bij die van de Chinese Ming-keizers, maar<br />
toch kozen alleen de eersten het ruime sop;<br />
de Chinezen bleven slechts kustlijnen volgen.<br />
Het westen werd voor zijn zucht naar avontuur<br />
rijkelijk beloond, terwijl China vastliep.<br />
De zucht naar avontuur wordt dikwijls<br />
als argument op zich aangevoerd. Behoefte<br />
aan avontuur en het willen bevredigen van<br />
nieuwsgierigheid is ten diepste menselijk,<br />
vindt niet alleen de bemanning van de Enterprise,<br />
maar stellen ook ruimtevaartfans<br />
van nu. Voor dit soort mensen is op onderzoek<br />
uitgaan een oerdrift, en is er geen<br />
principieel verschil tussen de zoektocht<br />
naar een alternatieve route naar de Oost<br />
honderden jaren geleden of naar het wezen<br />
van heelal en leven nu.<br />
Ruimtevaart wordt zo onderdeel van de<br />
human condition, het wezen van de mens, al<br />
staat de blik staat daarbij ver op de toekomst<br />
gericht en wordt het mogelijke behoorlijk<br />
optimistisch ingeschat. Mooi voorbeeld<br />
hiervan is de zoektocht naar buitenaards<br />
leven. De vraag ‘Zijn we alleen in het universum?’<br />
oefent bijna universele aantrekkingskracht<br />
uit op mensen. Zij raakt aan<br />
existentiële en godsdienstige kwesties die<br />
de mensheid al sinds het begin der tijden<br />
bezighouden. Of contact leggen met buitenaardse<br />
beschaving überhaupt een realistische<br />
optie is, komt op de tweede plaats.<br />
Even existentieel maar minder metafysisch<br />
is de mogelijkheid die zo nu en dan wordt<br />
geopperd om andere hemellichamen te koloniseren.<br />
Volgens theoretisch fysicus Stephen<br />
Hawking, een van de slimste mensen op<br />
aarde, is het lot van de mensheid daar zelfs<br />
mee verbonden. Klimaatverandering, pandemieën,<br />
kernoorlogen, meteorietinslagen<br />
of zonnevlammen: er zijn redenen genoeg<br />
waarom de mensheid de aarde uiteindelijk<br />
zal moeten ontvluchten. Het zou toch stom<br />
zijn om alle eieren op één planeet te bewaren?<br />
Uitzwermen over ons zonnestelsel of zelfs de<br />
Melkweg is verstandige risicospreiding, vinden<br />
Hawking en velen met hem.<br />
Zeuren<br />
Al deze ‘Star Trek-argumentatie’ is geen<br />
pertinente onzin, maar nogal ongrijpbaar.<br />
Het hangt sterk van iemands karakter af<br />
of hij erop aanslaat. De een raakt begeesterd<br />
en geïnspireerd, de ander ontsteekt in<br />
woede als hij de bedragen ziet die naar dat<br />
soort dromerij gaan.<br />
Wetenschapsjournalist Karel Knip illustreerde<br />
eerder dit jaar onbedoeld deze twee<br />
botsende karakters. Zoekend naar antwoord<br />
op de vraag wat een halve eeuw bemande<br />
ruimtevaart nu concreet heeft opgeleverd,<br />
belandt hij aan tafel met vijf inderhaast<br />
opgetrommelde en bezorgde Esa-onderzoekers,<br />
die alles uit de kast halen om de sceptische<br />
Knip op andere gedachten te brengen.<br />
Heus, het moois komt nog, verzekeren zij<br />
de journalist. Maar die wil alleen maar weten<br />
wat er al ís bereikt. ‘Wanneer hij, als het<br />
dwergje Piggelmee, zijn verzoek driemaal<br />
hardop herhaald heeft zonder antwoord te<br />
krijgen, begrijpt hij dat hij op het verkeerde<br />
strand staat’, schrijft Knip over zichzelf.<br />
In deze scène zitten twee typen mensen<br />
aan tafel, die elkaar wel verstaan maar niet<br />
begrijpen. We hebben de Knipjes, de nuchtere<br />
rationalisten die beslist niet vijandig<br />
staan tegenover wetenschap en technologie<br />
maar deze utilitaristisch benaderen. Zij<br />
verlangen een kosten-batenanalyse en de<br />
meest eciënte inzet van middelen. Deze<br />
mensen laten zich niet kwellen door existentiële<br />
vragen, of verleiden door in avontuur<br />
gedrenkte vergezichten.<br />
Daartegenover staan dus de romantici,<br />
de mensen voor wie ruimtevaart zoiets is<br />
als een menselijke uiting vergelijkbaar met<br />
kunst: ongrijpbaar misschien, maar het is<br />
er gewoon. Voor hen speelt nanciële verantwoording<br />
eigenlijk een ondergeschikte<br />
rol. Zeuren over nut en geld is beside the<br />
point. Er staan grotere zaken op het spel.<br />
Eigenlijk kan er niet genoeg aan ruimtevaart<br />
worden uitgegeven.<br />
Opgeklopt<br />
Zo makkelijk laten de utilitaristen zich natuurlijk<br />
niet wegzetten. Sterker: in westerse<br />
landen wordt nut en noodzaak steeds vaker<br />
ter discussie gesteld. In de Verenigde Staten<br />
vlamde vorig jaar na het einde van het Space<br />
Shuttle-programma een levendig debat op<br />
over wat de doelstellingen van Nasa zouden<br />
moeten zijn. Proefballonnen als een nieuwe<br />
bemande vlucht naar de maan of zelfs naar<br />
Mars wekten opmerkelijk veel weerstand op<br />
bij zeer uiteenlopende groeperingen, variërend<br />
van Republikeinen gexeerd op een<br />
kleine overheid tot Nobelprijswinnaars die<br />
wel betere bestemmingen voor de miljarden<br />
dollars konden bedenken: wetenschappelijk<br />
onderzoek gewoon binnen de dampkring.<br />
Vanzelfsprekend klommen er ook vele ruimtevaartbewonderaars<br />
in de pen om hen van<br />
repliek te dienen.<br />
10 | 27
Persoonlijke groei, dat vinden wij belangrijk. Groeien<br />
als mens, groeien als professional. Wij bieden jou als<br />
embedded software of hardware expert de ruimte en de<br />
mooiste merken. Zodat jij Groeit ®<br />
.<br />
Onze arbeidsvoorwaarden en ons Employment Benefi t<br />
Program zijn uitstekend. Zeker zo belangrijk is dat je bij<br />
TOPIC een unieke kans krijgt om jezelf te ontwikkelen<br />
in de top van de markt. Onze software en hardware<br />
Tim Groeit ®<br />
En jij?<br />
professionals werken voor en bij klanten zoals ASML,<br />
Océ, Philips en TomTom. Op dat allerhoogste niveau<br />
kun jij je talent en ambities optimaal ontwikkelen. Op dat<br />
niveau kun je wérkelijk groeien. Als professional en als<br />
mens. Wij bieden je de kans. Zodat jij Groeit ®<br />
.<br />
TOPIC zoekt Software- & Hardware-engineers.<br />
Interesse?<br />
Kijk snel op www.topic.nl voor onze vacatures.<br />
Topic.<br />
Blijf groeien
Foto: Nasa<br />
In het klein gebeurde dit jaar iets vergelijkbaars<br />
in Nederland. Toen het kabinet-<br />
Rutte I de Nederlandse bijdrage aan het<br />
European Space Programme wilde reduceren,<br />
kwam er direct een stevige lobby van de<br />
ruimtevaartbranche op gang. Mede dankzij<br />
de positieve aandacht voor de ruimtereis<br />
van André Kuipers draaide het kabinet zijn<br />
besluit nog net voor de politieke wisseling<br />
van de wacht terug.<br />
Ondanks deze kleine overwinning heeft<br />
de ruimtevaart het in het algemeen moeilijker<br />
dan een paar decennia geleden. De<br />
discussie is zakelijker geworden, terwijl de<br />
wereld is veranderd.<br />
Ruimtevaart is niet alleen een wetenschappelijk-technologische<br />
onderneming, maar<br />
heeft bij uitstek ook een geopolitieke en militaire<br />
dimensie. Het is dé manier om als land<br />
de spierballen te laten rollen. Denk aan het<br />
Star Wars-ruimteschild van Reagan. Of aan<br />
Neil Armstrong. Die zou echt niet op de maan<br />
hebben gestaan als er geen Koude Oorlog was<br />
geweest. De ruimtevaart heeft met andere<br />
woorden kunnen meeliften op het internationale<br />
gevecht om macht en prestige.<br />
Nu de Koude Oorlog ten einde is en westerse<br />
overheden omkomen in de schulden,<br />
verschuiven prioriteiten. En dus is nanciering<br />
van de ruimtevaart niet meer zo vanzelfsprekend<br />
als het ooit was.<br />
Dat is aan de van oudsher toch al ronkende<br />
pr-machine van de ruimtevaart goed<br />
te merken. Heel wat fraaie reclame komt<br />
de ruimtevaartbranche in zekere zin aanwaaien.<br />
Het internet staat vol met fraaie<br />
kiekjes diep uit het heelal of de nieuwste<br />
foto’s van het Curiosity-wagentje op Mars.<br />
De Space Shuttle heeft niet gebracht wat<br />
ervan werd verwacht: goedkoop en efficiënt<br />
de dampkring in en uit komen.<br />
Analyse Ruimtevaart<br />
Dat is nog allemaal betrekkelijk onschuldig,<br />
maar het belang van vooral bemande missies<br />
wordt steeds meer opgeklopt. Belangrijke<br />
wetenschappelijke resultaten hebben<br />
ze in ieder geval amper opgeleverd, concludeerde<br />
Knip in eerder genoemd artikel, na<br />
het soort doorwrochte analyse die lezers<br />
van hem gewend zijn.<br />
Neem de onderzoeken die Kuipers uitvoerde<br />
op het internationale ruimtestation<br />
ISS, terug te vinden op www.esa.int/specials/<br />
promisse. Hoofdpijn onder astronauten en<br />
de invloed van zout op botontkalking? De<br />
populariteit van en media-aandacht voor<br />
deze astronaut lijkt in geen verhouding te<br />
staan tot het wetenschappelijk belang van<br />
zijn verblijf buiten de dampkring – en vooral<br />
de kosten die daarmee gemoeid zijn.<br />
Sneeuw<br />
Berucht is de macht van Nasa’s pr-afdeling<br />
binnen die organisatie, die fysicus en onderzoeker<br />
van de Challenger-ramp Richard Feynman<br />
eens deed ontvallen: ‘Reality must take<br />
precedence over public relations, for nature cannot<br />
be fooled.’ Hoe waar dat is, bleek toen Nasa<br />
in 2010 met veel tamtam ‘bijna-buitenaardse<br />
bacteriën’ langs de peer review van Science<br />
wist te jassen. De eencelligen zouden als enige<br />
organismen ter wereld arseen in plaats van<br />
fosfor in de ruggengraat van hun genetisch<br />
materiaal hebben ingebouwd. De metingen<br />
bleken vervuild. Broddelwerk dus.<br />
Op technologisch vlak zijn er meer successen<br />
van ruimtevaart te melden: Wikipedia<br />
heeft een lang lemma gewijd aan uitvindingen<br />
uit Nasa’s koker. Maar bij veel,<br />
zo niet alle items kun je je afvragen of deze<br />
uitsluitend in een omgeving voor ruimtevaartonderzoek<br />
hadden kunnen worden<br />
bedacht. Onderzoeken van diverse onafhankelijke<br />
organisaties tonen echter aan<br />
dat investeren in ruimtevaart loont. Zelfs<br />
het onderzoek met de meest voorzichtige<br />
conclusies, uitgevoerd door de Oeso, stelt<br />
dat iedere ruimtevaarteuro minimaal anderhalve<br />
euro oplevert.<br />
Dat beeld is echter vertekend, want de<br />
cijfers leunen sterk op enkele eclatante<br />
successen, zoals satellieten. Alleen al GPSnavigatie<br />
is een markt van 450 miljard euro,<br />
bijvoorbeeld. Er zijn geen cijfers van onafhankelijke<br />
bronnen over, maar het lijkt onwaarschijnlijk<br />
dat alle ruimtevaartactiviteiten<br />
net zo rendabel zijn.<br />
Met name de zegeningen van bemande<br />
ruimtevaart moeten nog maar eens goed<br />
worden becijferd. Wat hebben al die baantjes<br />
om de aarde eigenlijk opgeleverd? En<br />
los van de eindbalans, zou het laaghangende<br />
fruit onderhand niet al geplukt zijn?<br />
Deze vragen verdienen een onderbouwd<br />
antwoord, maar de ruimtevaartlobby kijkt<br />
de andere kant op, handhaaft de oude mantra<br />
dat ruimtevaart gigantische bijdragen<br />
levert aan wetenschap, technologie en economie,<br />
en slaat nog harder op de pr-trom.<br />
Ook de romantici die graag geloven in de<br />
ongrijpbare merites van ruimtevaart doen er<br />
goed aan om meer transparantie en eerlijkheid<br />
te eisen. Als de organisaties achter de<br />
ruimtevaart hun geloofwaardigheid verliezen<br />
– en met de hysterische trekken van de<br />
huidige hypemaatschappij is dat zo gebeurd<br />
– smelt publieke en politieke steun voor álle<br />
ruimtevaart als sneeuw voor de zon.<br />
10 | 29
Foto: Nasa<br />
30 | 10<br />
<strong>Achtergrond</strong> Ruimtevaart<br />
Validatie en training voor<br />
ruimteonderzoek op afstand<br />
Sinds de lancering van een Europese module voor het internationale ruimtestation<br />
ISS begin februari 2008 heeft de EU een eigen onderzoekslaboratorium in een<br />
baan om de aarde. De experimenten in dit Columbus-lab zijn voor een deel op<br />
afstand uit te voeren. NSpyre heeft de afgelopen jaren een aantal simulatoren<br />
ontwikkeld om de opstellingen aan boord te valideren en de operators op aarde<br />
te trainen.<br />
Ferdinand Cornelissen
Al in 1983 gaf het Europese ruimtevaartagentschap<br />
Esa zijn goedkeuring<br />
aan het Columbus-programma. Een<br />
kwart eeuw en de nodige herstructureringen,<br />
vertragingen, tegenslagen en meevallers<br />
later is het gelijknamige permanente<br />
Europese ruimtelaboratorium een feit. Na<br />
een vlucht van ongeveer vier dagen koppelde<br />
het op 11 februari 2008 met behulp<br />
van een robotarm aan het internationale<br />
ruimtestation ISS.<br />
Het Columbus-lab laat wetenschappers<br />
onderzoek doen naar de eecten van (langdurige)<br />
gewichtloosheid. Daartoe bevat het<br />
verschillende rekken waarin experimenten<br />
zijn te plaatsen (zie kader ‘Interne payloads’).<br />
Deze bieden een aantal standaardvoorzieningen<br />
zoals dataverbindingen,<br />
elektriciteit, koelcapaciteit en toevoer van<br />
stikstof. Behalve voor deze interne opstellingen<br />
is er plek voor payloads buiten het<br />
laboratorium, om onderzoek te doen met<br />
instrumenten die in direct contact staan<br />
met de omstandigheden in de ruimte op<br />
vierhonderd kilometer hoogte (zie kader<br />
‘Externe payloads’).<br />
Inmiddels is Columbus een aantal jaren<br />
in gebruik en zijn er al veel experimenten<br />
uitgevoerd, onder meer door André<br />
Kuipers bij zijn recente ruimtemissie. Tijdens<br />
de geplande tienjarige levensduur van<br />
het onderzoekslaboratorium zal de lijst<br />
blijven groeien. Uiteindelijk zullen duizenden<br />
wetenschappers van verschillende<br />
disciplines experimenten hebben uitgevoerd<br />
in microgravitatie.<br />
Columbus is in vele opzichten vernieuwend<br />
voor ons Europeanen. Behalve dat er<br />
nu een Europese onderzoeksmodule in een<br />
baan om de aarde cirkelt, maximaliseert het<br />
lab de wetenschappelijke opbrengst door<br />
wetenschap op afstand (telescience) mogelijk<br />
te maken. Astronauten hebben een druk<br />
schema en kunnen maar weinig tijd spenderen<br />
aan losse experimenten. Telescience betrekt<br />
wetenschappers op de grond, de operators,<br />
maximaal bij het onderzoek doordat<br />
zij de proeven kunnen observeren en manipuleren<br />
terwijl deze om de aarde cirkelen.<br />
Op de aarde zijn speciaal ingerichte centra<br />
verantwoordelijk voor de decentrale<br />
aansturing en monitoring van een of meerdere<br />
payloads. Telecommando’s en telemetrie<br />
gaan van een dergelijk User Support en<br />
Operation Centre (Usoc) via verschillende<br />
grondstations en satellieten naar het experiment<br />
aan boord van Columbus. Hierbij is<br />
het van belang dat er controle is over de ge-<br />
stuurde berichten. Om optimale veiligheid<br />
af te dwingen, wacht de communicatie op<br />
cruciale punten in de keten op een autorisatie,<br />
onder meer van de Usocs en van Nasa.<br />
Wordt een opdracht ergens afgekeurd, dan<br />
duurt het weer even voordat er een nieuwe<br />
opdracht kan worden gestuurd.<br />
Het is dus zaak om operators goed op<br />
te leiden zodat ze geen fouten maken in<br />
de bediening. Een ondoordachte opdracht<br />
kan een heel experiment laten mislukken<br />
en jaren van voorbereiding tenietdoen. Simulatie<br />
speelt een belangrijke rol bij het<br />
voorkomen hiervan. Met goed gevalideerde<br />
simulatoren is het enerzijds mogelijk om<br />
operators op te leiden in de correcte omgang<br />
met de apparatuur en anderzijds om<br />
de bedieningsprocedures te valideren alvorens<br />
ze werkelijk worden toegepast.<br />
Fouten injecteren<br />
De afgelopen jaren heeft NSpyre verschillende<br />
softwaresimulatoren ontwikkeld om<br />
operators goed op te leiden in de bediening<br />
van de Columbus-experimenten. De<br />
European Drawer Rack-simulator simuleert<br />
bijvoorbeeld het rek aan boord van<br />
het ISS waarin meerdere onafhankelijke en<br />
kleinere proeven zijn uit te voeren. Hierin<br />
geïntegreerd met een generieke softwareinterface<br />
zit de Electro Magnetic Levitator-<br />
systeemsimulatie van een experiment voor<br />
onderzoek naar eigenschappen van legeringen<br />
onder hoge temperatuur en in microgravitatie.<br />
Voor de European Technology<br />
Exposure Facility om externe experimenten<br />
uit te voeren, hebben NSpyre en NLR de<br />
Eutef-simulator gebouwd.<br />
Al deze simulatoren hebben we ontwikkeld<br />
in opdracht van en samen met het Usoc<br />
bij Estec in Noordwijk. Dit centrum is onder<br />
meer verantwoordelijk voor de bediening<br />
van de experimenten. De simulatoren zijn<br />
vergelijkbaar: ze zijn volledig in software<br />
Interne payloads<br />
Aanwezig bij de lancering<br />
van Columbus:<br />
1. European Stowage Rack (ESR),<br />
hoofdzakelijk voor opslag van<br />
de andere rekken;<br />
2. Fluid Science Laboratory<br />
(FSL), voor onderzoek aan<br />
vloeistofdynamica;<br />
3. Biolab, voor onderzoek naar<br />
biologische organismen als<br />
planten en bacteriën;<br />
4. European Physiology Modules<br />
(EPM), voor neurofysiologisch<br />
en cardiovasculair onderzoek;<br />
5. European Drawer Rack (EDR),<br />
voor meerdere onafhankelijke<br />
en kleinere experimenten. Het Biolab-rek voor in het Columbus-lab<br />
Illustratie: Esa/D. Ducros<br />
gemaakt, ze gebruiken modellen die zijn<br />
gekalibreerd en gevalideerd op basis van<br />
metingen aan het werkelijke systeem en ze<br />
hebben een interface met de actuele consoles<br />
van de operators, zodat er voor hen een<br />
minimaal onderscheid is tussen simulatie<br />
en werkelijkheid. De Eutef-simulator biedt<br />
via een Mil-STD 1553-interface naar engineeringmodellen<br />
van experimenten bovendien<br />
hardware-in-de-loopsimulatie.<br />
Als basis hebben we het generieke hard<br />
realtime simulatieplatform Eurosim gebruikt.<br />
Hierop draaien modellen van de verschillende<br />
subsystemen van het gesimuleerde<br />
experiment. De simulator volgt dus de decompositie<br />
van het werkelijke systeem. Dit<br />
maakt het mogelijk om de systeemrespons<br />
en de eventafhandeling binnen dat systeem<br />
10 | 31
<strong>Achtergrond</strong> Ruimtevaart<br />
waarheidsgetrouw weer te geven. Evenzo<br />
hebben we de interfaces tussen de verschillende<br />
componenten waarheidsgetrouw nagemaakt.<br />
Doordat we zowel de interfaces als de<br />
componenten simuleren, kunnen we subsystemen<br />
virtueel vervangen en aanpassingen in<br />
de werkelijkheid eenvoudig implementeren<br />
in de simulator. Het werkelijke systeem is<br />
modulair opgezet en de simulator kan hier<br />
gemakkelijk in meegaan.<br />
De simulator heeft ook een emulator van<br />
de boordcomputer. Deze is voor een deel binair<br />
compatibel met het werkelijke systeem,<br />
zodat we de essentiële functies van de actuele<br />
programmatuur van experimenten kunnen<br />
inladen. Die boordsoftware is onder meer verantwoordelijk<br />
voor foutdetectie, monitoring,<br />
interne en externe communicatie, aansturing<br />
van subsystemen, en datamanagement.<br />
Dankzij de emulator kunnen we aanpassingen<br />
in deze functionaliteit direct doorvoeren<br />
in de simulator. Zo krijgen operators hun opleiding<br />
altijd op het actuele systeem.<br />
Op deze manier bootsen we het nominale<br />
gedrag van het systeem na. Daarnaast biedt<br />
de simulator de mogelijkheid om fouten te<br />
injecteren, zowel op subsysteem- als op interfaceniveau.<br />
Hierdoor kunnen we ook allerlei<br />
niet-nominale situaties creëren, wat<br />
niet alleen essentieel is voor de opleiding<br />
maar ook voor de troubleshooting.<br />
Realistische omgeving<br />
Natuurgetrouwheid is erg belangrijk voor<br />
het Usoc. De architectuur van de simulator<br />
blijft daarom dicht bij de werkelijkheid. Dat<br />
geldt zowel voor de interfaces en subsystemen<br />
als voor de boordsoftware en de uiteindelijke<br />
systeemkalibratie. De simulatiefaciliteiten<br />
worden vaak parallel ontwikkeld<br />
aan het werkelijke systeem, waardoor de<br />
noodzaak ontstaat om de simulator na oplevering<br />
te kunnen kalibreren met werkelijke<br />
metingen. Hiermee houden we al rekening<br />
tijdens de ontwikkeling, bijvoorbeeld door<br />
de actuele missiedatabase te gebruiken.<br />
Deze bevat informatie over de honderden<br />
telecommando’s en telemetrische data om<br />
het systeem te bedienen en te monitoren<br />
– waardevolle informatie voor een natuurgetrouwe<br />
simulator. Door de simulator vervolgens<br />
direct te koppelen aan het actuele<br />
bedieningssysteem op de grond is het mogelijk<br />
de toekomstige operators op te leiden<br />
in een realistische omgeving.<br />
De simulatoren zijn kernfaciliteiten voor<br />
het Usoc in Noordwijk. Sommige zijn inmiddels<br />
al een aantal jaren in gebruik als opleidingsinstrument<br />
en voorzien daarmee in een<br />
belangrijke taak van het centrum. Er komen<br />
ook voortdurend nieuwe simulatoren bij. Het<br />
huidige arsenaal, ingebed in de actuele bedieningsomgeving,<br />
vormt een goede manier<br />
voor Usoc-operators om kennis op te doen<br />
van de werking van systemen aan boord van<br />
het ISS. Daardoor kunnen ze adequaat en<br />
eciënt gebruikmaken van de wetenschappelijke<br />
mogelijkheden die het ruimtestation<br />
Externe payloads<br />
Uitbreidingen na de lancering van Columbus:<br />
1. Solar Monitoring Observatory (Solar, 2008), bestaande uit drie instrumenten voor<br />
de bestudering van de straling van de zon;<br />
2. European Technology Exposure Facility (Eutef, 2008), uitgerust met negen instrumenten<br />
voor verschillende onderzoeken waarbij directe blootstelling aan de<br />
ruimte een belangrijke rol speelt;<br />
3. Columbus Automatic Identication System (ColAIS, 2009), om te onderzoeken of<br />
het haalbaar is het wereldwijde scheepvaartverkeer te volgen vanuit de ruimte;<br />
4. Atmosphere-Space Interaction Monitor (Asim, gepland voor 2013), bestaande uit<br />
camera’s en gamma- en röntgendetectoren die de interactie gaan observeren tussen<br />
ruimteverschijnselen en de bovenste laag van de atmosfeer;<br />
5. Atomic Clock Ensemble in Space (Aces, gepland voor 2015), om het ISS een ultrastabiele<br />
atoomklok te geven die andere onderzoeken kunnen gebruiken.<br />
Het Solar Monitoring Observatory<br />
Foto: Nasa<br />
biedt. Door de omgeving te gebruiken om<br />
bedieningsprocedures te valideren, is bovendien<br />
op voorhand vast te stellen of deze al<br />
dan niet succesvol zijn uit te voeren. Zonder<br />
de simulatiefaciliteiten zouden de training<br />
en validatie veel minder eciënt verlopen en<br />
zou de wetenschappelijke opbrengst van de<br />
Columbus-experimenten veel lager zijn.<br />
Ferdinand Cornelissen is technology ocer bij<br />
NSpyre.<br />
Redactie Nieke Roos<br />
10 | 33
34 | 10<br />
<strong>Achtergrond</strong> Ruimtevaart<br />
Afgelopen februari bracht de Vegadraagraket<br />
van Esa de Masat-1 in een<br />
baan om de aarde. Deze eerste in een<br />
reeks Hongaarse kunstmanen is ontwikkeld<br />
aan de universiteit voor technologie en economische<br />
wetenschappen van Boedapest<br />
(Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi<br />
Egyetem, BME). In het Masat-project hebben<br />
studenten en promovendi elektrotechniek<br />
alle hardware en software zelf<br />
ontworpen en gebouwd, voor educatieve<br />
doeleinden maar ook om te onderzoeken uit<br />
welke subsystemen grotere satellieten moeten<br />
bestaan om wetenschappelijke of technologische<br />
missies uit te kunnen voeren.<br />
De Masat-1, naar ‘magyar’ voor ‘Hongaars’<br />
en ‘satelliet’, is een zogeheten picosatelliet,<br />
een kubusje van tien bij tien bij tien<br />
centimeter dat nauwelijks meer weegt dan<br />
een kilo. Binnenin vinden we een boordcomputer,<br />
een subsysteem om de hoogte te<br />
bepalen en te regelen, een communicatiemodule<br />
en een unit voor energiebeheer. Als<br />
wetenschappelijke doelstellingen heeft deze<br />
eerste uitvoering het testen van een semiactief<br />
magnetisch stabiliseringssysteem en<br />
het meten van de omgevingsparameters,<br />
zoals de temperatuur en de versnelling.<br />
OOK en morse<br />
De on-board computer (OBC) stuurt de operationele<br />
processen van de Masat-1. De OBC<br />
is essentieel voor de missie en daarom ontworpen<br />
om uiterst betrouwbaar te zijn. Hij<br />
bestaat uit twee identieke units, de OBC1<br />
en de OBC2, die fungeren als een volledig<br />
redundant systeem. Beide draaien dezelfde<br />
software en zijn op dezelfde manier aangesloten<br />
op de andere onderdelen van de<br />
satelliet. Ze kunnen echter niet met elkaar<br />
communiceren. De voeding regelt dat op elk<br />
Studenten en promovendi<br />
doe-het-zelven eerste<br />
Hongaarse satelliet<br />
Voor educatieve doeleinden en ter verkenning van een grote variant hebben<br />
studenten en promovendi in Boedapest een eigen picosatelliet ontworpen en<br />
gebouwd. Gábor Marosy, drijvende kracht achter het project, en Olaf Herbst<br />
geven een kijkje in de keuken van de Masat-1.<br />
Gábor Marosy<br />
Olaf Herbst<br />
moment slechts een van de twee is ingeschakeld.<br />
De units kunnen zichzelf identiceren<br />
en de telemetriegegevens tonen welk van<br />
beide er actief is.<br />
De OBC is uitgevoerd als een PCB met<br />
vier lagen waarop de twee units en de stuursignalen<br />
zijn gecombineerd. Bovendien<br />
heeft de printplaat een connector waaraan<br />
een kabel is te koppelen om de batterij op te<br />
laden en om de communicatie met de computer<br />
te onderhouden. Als de satelliet is gemonteerd,<br />
zijn de interne systemen slechts<br />
via deze poort bereikbaar.<br />
Het Altitude Determination and Control<br />
System (ADCS) bevat sensoren om de hoogte<br />
te bepalen en een microcontroller die de<br />
meetgegevens verzamelt en via het I2Cprotocol<br />
naar de OBC stuurt. De centrale<br />
boordcomputer berekent op basis hiervan<br />
het stuursignaal en retourneert dit aan de<br />
eindversterkertrap van het ADCS, die er de<br />
hoogte mee bijregelt. Deze trap is een volledige<br />
brug, samengesteld uit veldeect-<br />
transistoren en met een spoel aan de andere<br />
kant. De gemiddelde stroom hiervan wordt<br />
gestuurd door het regelsignaal, dat een constante<br />
frequentie heeft maar via zijn duty<br />
cycle wordt gemoduleerd.<br />
Het ADCS staat via de OBC in contact met<br />
de radiocommunicatiemodule. Via deze verbinding<br />
zijn telemetrische gegevens over de<br />
werking van het hoogtesubsysteem te verzenden<br />
naar grondstations. Ook is het mogelijk<br />
om de bedrijfsmodi en de parameters<br />
van de controller aan te passen.<br />
Het uitgebreide instrumentarium van het<br />
ADCS bestaat onder meer uit een digitaal<br />
kompas dat is uitgerust met een veldsterktemeter<br />
voor magnetische inductie en een<br />
versnellingsmeter, beide met drie assen.<br />
Daarnaast is er een eveneens drieassige<br />
micro-elektromechanische hoeksnelheidsmeter.<br />
Geïntegreerd op het ADCS-bordje zit<br />
bovendien een aparte microcontroller, die<br />
de analoge signalen van de fotodiodes aan<br />
weerszijden verwerkt.<br />
Met haar onderwijs<br />
en onderzoek richt<br />
de universiteit voor<br />
technologie en economische<br />
wetenschappen<br />
van Boedapest zich<br />
onder meer op het<br />
ontwerpen, produceren<br />
en testen van halfgeleidercomponenten,apparaten<br />
met micro- en<br />
nanotechnologie en<br />
systemen om energie<br />
op te wekken.
Toen het schema eenmaal compleet was, kostte het PCB-ontwerp nog<br />
maar weinig tijd. De printplaten slaagden uiteindelijk probleemloos<br />
voor de trillings- en thermische vacuümtests.<br />
De communicatiemodule (Com) heeft<br />
geen eigen intelligentie; alle benodigde interne<br />
controlefuncties worden uitgevoerd op<br />
poortniveau. Het RF-zendvermogen van de<br />
unit bedraagt 100 mW in spaarstand en 400<br />
mW in actieve modus. Standaard gaat elke<br />
vierde transmissie met het hoge vermogen.<br />
De gebruikte eenchiptransceiver werkt in<br />
de frequentieband van 200 tot 900 MHz.<br />
Hij is ontworpen voor toepassingen met<br />
een kort en middellang bereik. Het maximale<br />
TX-vermogen van minder dan 16 dBm<br />
is daarvoor echter ontoereikend, zodat een<br />
RF-vermogensversterker noodzakelijk is gebleken.<br />
Om te voorkomen dat het stroomverbruik<br />
te hoog wordt, worden alleen de<br />
hoognodige units tegelijk ingeschakeld. Dit<br />
gebeurt binnen de Com met behulp van een<br />
toestandsautomaat die is gebaseerd op een<br />
logische poort. De eis voor redundantie bemoeilijkt<br />
het ontwerp nog verder. Elke unit<br />
op het blokdiagram is dubbel uitgevoerd en<br />
het switchen tussen beide redundante onderdelen<br />
komt erg nauw, wil het systeem in<br />
geval van een storing blijven functioneren.<br />
De OBC regelt deze omschakeling.<br />
Als modulatieschema’s hanteert de Masat-1<br />
On-O Keying (OOK) en 2-Level<br />
Gaussian Frequency Shift Keying (2-GFSK).<br />
Aan de kant van de downlink zijn er drie mogelijke<br />
bedrijfsmodi met twee verschillende<br />
schema’s. De eerste modus maakt gebruik<br />
van OOK. Omdat de satelliet in de amateurradiofrequentieband<br />
werkt, is de overdracht<br />
van zijn roepnaam vereist aan het begin van<br />
elke transmissie. Daarom wordt de OOKmodulatie<br />
gecombineerd met morse.<br />
Het Electrical Power System (EPS) van de<br />
Masat-1 is ontworpen om de primaire en<br />
secundaire energiebronnen van de satelliet<br />
te regelen en hun energie te verdelen over<br />
de subsystemen aan boord. Vanwege het<br />
missiekritieke karakter van het EPS was<br />
betrouwbaarheid ook hier een belangrijk<br />
aspect tijdens de designfase. Dit heeft wederom<br />
geresulteerd in een redundante opzet<br />
die bestand is tegen storingen, net als<br />
bij de andere onderdelen van de satelliet.<br />
De primaire stroombronnen van de Masat-1<br />
zijn de zonnepanelen op alle zes de<br />
zijdes van de kubus. In het zonlicht wekken<br />
deze elektriciteit op om de satelliet te<br />
laten werken. Via zes onafhankelijke bijpassende<br />
circuits voeden de panelen hun<br />
energie aan de stroombus. Series van isolerende<br />
dioden tellen de geleverde stroom<br />
op en verhinderen terugvloei naar donkere<br />
of defecte panelen. In de schaduw van de<br />
aarde fungeert een Li-ionbatterij met een<br />
enkele cel als tweede energiebron. Deze<br />
accu is rechtstreeks verbonden met de onboard<br />
stroombus, waarbij de laadstatus de<br />
ongecontroleerde spanning bepaalt. Condensatoren<br />
lteren de bus om te voorkomen<br />
dat er plotselinge veranderingen in de<br />
belasting optreden die extreme spanningsschommelingen<br />
kunnen veroorzaken en<br />
storingen kunnen overbrengen.<br />
De gecontroleerde 3,3 V die de verschillende<br />
onderdelen van de satelliet nodig<br />
hebben, komt van twee spanningsreducerende<br />
omvormers die werken in een volledig<br />
redundant back-upsysteem. Stroombegrenzende<br />
LSW-schakelaars verdelen de<br />
energie aan boord op het gestabiliseerde<br />
niveau van 3,3 V. Ook dit regelt de OBC.<br />
Altium Designer<br />
Weinig ontwerpomgevingen bieden alle<br />
benodigde functies en mogelijkheden voor<br />
een dergelijk ingewikkeld project. Onze<br />
keuze is gevallen op Altium Designer. Deze<br />
software maakt een naadloze workow<br />
mogelijk tussen de elektrotechnici en de<br />
werktuigbouwkundigen en zorgt daarmee<br />
voor een aanzienlijke kostenbesparing. Dat<br />
we Gerber-bestanden kunnen aanmaken<br />
met slechts een paar muisklikken heeft ons<br />
dagelijks werk ink vergemakkelijkt. Na<br />
voltooiing van de schema’s hebben we het<br />
printplaatontwerp snel kunnen uitvoeren.<br />
De geproduceerde PCB’s zijn ten slotte probleemloos<br />
door de trillings- en thermische<br />
vacuümtests gekomen.<br />
Andere belangrijke functionaliteit die<br />
Altium Designer biedt, is geïntegreerd<br />
versiebeheer. Dit is onvermijdelijk bij de<br />
ontwikkeling van hardware en software.<br />
De 3D-weergave en de intuïtieve gebruikersinterface<br />
hebben het ontwerpwerk een<br />
stuk gemakkelijker gemaakt: wijzigingen<br />
aanbrengen is een uitje van een cent en<br />
de schematische en PCB-bibliotheken zijn<br />
consistent en uniform te beheren. Ook de<br />
mogelijkheid om te exporteren naar PDF-<br />
en XLS-bestandsindelingen heeft haar<br />
waarde bewezen.<br />
Gábor Marosy was de afgelopen vijf jaar<br />
de drijvende kracht achter het Masat-<br />
1-project, eerst als student en later als<br />
promovendus aan de faculteit Elektrotechniek<br />
van de universiteit voor technologie en<br />
economische wetenschappen van Boedapest.<br />
In de laatste hoedanigheid doet hij<br />
momenteel onderzoek naar het ontwerp<br />
van leddriverelektronica met ingebouwde<br />
thermische-testfunctionaliteit. Olaf Herbst is<br />
marketingmanager bij Altium Europe.<br />
Redactie Nieke Roos<br />
10 | 35
36 | 10<br />
<strong>Achtergrond</strong> Ruimtevaart<br />
Embedded systemen spelen een belangrijke<br />
rol in ons dagelijks leven: ze zijn<br />
terug te vinden in onder meer mobieltjes,<br />
auto’s, vliegtuigen, kantoorgebouwen<br />
en industriële installaties. Wat veel mensen<br />
niet weten, is dat de technologie veelal haar<br />
wortels heeft in de ruimtevaart. Zo was de<br />
Apollo Guidance Computer, ontwikkeld<br />
door Charles Stark Draper aan het MIT, een<br />
van de eerste embedded systemen. Over de<br />
rol en de functies van hardware en software<br />
in de ruimtevaart is bij de meeste buitenstaanders<br />
al helemaal weinig bekend.<br />
Vergeleken met hun aardse equivalenten<br />
moeten embedded systemen – en microelektronica<br />
in het algemeen – in de ruimtevaart<br />
een veel hoger stralingsniveau kunnen<br />
weerstaan. De ontwikkelaars ervan<br />
moeten speciale maatregelen nemen om de<br />
stralingsgevoeligheid van hun producten<br />
te beperken. De extra ontwikkel- en testinspanningen<br />
die dit met zich meebrengt,<br />
zijn uitgebreid maar noodzakelijk om stralingsbestendige<br />
fouttolerante componenten<br />
te produceren. Dit maakt dat ruimtewaardige<br />
onderdelen over het algemeen zeer kostbaar<br />
zijn en technologisch achterlopen bij<br />
hun commerciële tegenhangers.<br />
OPDP<br />
De ontwikkeling van embedded systemen<br />
voor ruimtevaarttoepassingen heeft haar<br />
eigen dynamiek en uitdagingen. Esa heeft<br />
in het verleden bijvoorbeeld de aanzet gegeven<br />
tot de Leon-processorarchitectuur, met<br />
als doel een open en overdraagbaar processorontwerp<br />
te creëren dat aan toekomstige<br />
ruimtevaarteisen kan voldoen op het gebied<br />
van performance, softwarecompatibiliteit en<br />
betaalbaarheid. Tegenwoordig zijn de Leoncores<br />
en -processoren commercieel verkrijgbaar<br />
in moderne chiptechnologie. Daarnaast<br />
zijn er foutbestendige versies beschikbaar<br />
voor toepassingen in de ruimtevaart.<br />
Een ander voorbeeld is het gebruik van<br />
geavanceerde geheugenchips. In plaats van<br />
Nederlandse embedded<br />
systemen in de ruimte<br />
De ontwikkeling van embedded systemen voor ruimtevaarttoepassingen heeft<br />
haar eigen dynamiek en uitdagingen. Laurens Bierens, voorheen Eonic en nu SSBV,<br />
licht dit toe aan de hand van een aantal Nederlandse voorbeelden.<br />
Laurens Bierens<br />
high-end technologie zoals DDR-SDRam<br />
ruimtewaardig te maken, heeft de industrie<br />
ervoor gekozen een screeningprogramma<br />
te ontwikkelen voor commerciële componenten.<br />
De gescreende onderdelen worden<br />
vervolgens gestapeld en gegoten in speciale<br />
behuizingen. Deze aanpak heeft als voordeel<br />
dat de resulterende stralingsbestendige<br />
geheugens zijn gebaseerd op de laatste commercieel<br />
beschikbare SDRam-technologie<br />
en geen ruimtewaardige versies zijn van oudere<br />
geheugengeneraties.<br />
In Nederland heeft Eonic uit Delft, nu<br />
onderdeel van het Noordwijkse SSBV Space<br />
& Ground Systems, gewerkt aan embedded<br />
systemen om data te verwerken van satellietinstrumenten.<br />
Aan de basis lag de ruimtewaardige<br />
variant van de PowerFFT, een<br />
spectrumdataprocessor die we hadden ontwikkeld<br />
voor beeldvorming, radar en signal<br />
intelligence. Een decennium geleden heeft Esa<br />
de potentie hiervan al onderkend, in het bij-<br />
Illustratie: Esa/P. Carril<br />
zonder met het oog op de groeiende behoefte<br />
aan dataverwerking voor toekomstige beeldvormende<br />
radarinstrumenten (Synthetic<br />
Aperture Radar, Sar) aan boord van satellieten.<br />
Het agentschap heeft de gepatenteerde<br />
PowerFFT-IP in licentie genomen en Astrium<br />
(Europa’s grootste satellietleverancier) heeft<br />
het ontwerp omgezet naar de stralingsharde<br />
0,18-micron-CMos-technologie van Atmel.<br />
Momenteel is de ruimtewaardige versie van<br />
de PowerFFT beschikbaar onder de naam<br />
Fast Fourier Transform Co-Processor (FFTC).<br />
In 2003 hebben we met het Nationaal<br />
Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR)<br />
een samenwerkingsprogramma opgezet<br />
op het gebied van on-board instrumentdataverwerking<br />
voor satelliettoepassingen.<br />
Daar voorzagen we de opkomende vraag naar<br />
Sar-datacompressie. In opdracht van Esa hebben<br />
we deze techniek geïmplementeerd in een<br />
breadboardmodel, dat de FFTC combineert<br />
met ruimtewaardige FPGA-technologie.<br />
De Sentinel-1, Esa’s meest geavanceerde Sar-satelliet, gaat vanaf 2013 beelden genereren<br />
voor bijvoorbeeld waterbeheer, milieumonitoring en crisismanagement tijdens aardbevingen,<br />
tsunami’s en andere rampen. Momenteel worden verschillende embedded systemen gebruikt<br />
voor de besturing van de radarsensor, de afhandeling en de tussentijdse opslag van de<br />
ruwe data aan boord en de compressie voor verzending naar de grond. Verwerking van de<br />
gegevens in de satelliet is nog niet mogelijk. Binnen het Nederlandse OPDP-programma is<br />
het SSBV’s doelstelling om te komen tot een ruimtewaardig concept waarin deze onderdelen<br />
zijn geïntegreerd in één systeem en waarmee de data ook aan boord zijn te verwerken tot<br />
eindgebruikersinformatie.
OPDP-toepassingen<br />
In de ruimtevaart is de OPDP-technologie onder meer geschikt voor:<br />
• Sar-datacompressie, gedreven door de bandbreedtebeperkingen van de satellietdownlink in combinatie met de toenemende bandbreedteeisen<br />
van de Sar-instrumenten;<br />
• Sar-beeldgeneratie, om plaatjes al aan boord van de satelliet te genereren zodat die ze rechtstreeks naar de eindgebruiker kan sturen;<br />
• interferometrie, waarbij de data van twee Sar-instrumenten worden gecombineerd om hoogteveranderingen of bewegende objecten te<br />
kunnen detecteren in de beelden;<br />
• altimetrie, een van de belangrijkste methodes voor hoogtemeting waarbij met behulp van delay-Doppler-technieken het aardoppervlak,<br />
de oceanen en het arctische ijs worden afgetast;<br />
• spectrale monitoring, een essentiële techniek om de samenstelling en de vervuiling in de atmosfeer van de aarde te meten;<br />
• specifieke geavanceerde verwerking van spectrale of sensorgegevens, bijvoorbeeld om een infrared atmospheric sounding interferometer<br />
(Iasi) radiometrisch te kalibreren of om data uit een kinetic inductance detector (KID) te processen.<br />
Verschillende projecten, zowel nationaal<br />
als Europees, hebben voortgeborduurd op<br />
de FFTC-architectuur, die daarbij onder<br />
meer is uitgebreid met een ruimtewaardige<br />
Leon-processor. Het laatste is in lijn met de<br />
On-Board Payload Data Processing-roadmap<br />
(OPDP) van Esa, die als doelstelling heeft<br />
om een high-performance dataverwerkingsmodule<br />
met Leon-processor, FFTC-Asic en<br />
glue-logic-FPGA te ontwerpen, te fabriceren<br />
en te testen en de prestaties te analyseren.<br />
Deze module zal niet slechts geoptimaliseerd<br />
zijn voor één specieke oplossing<br />
maar de basis vormen voor een veelzijdig en<br />
programmeerbaar onderdeel dat bruikbaar<br />
en herbruikbaar is in een breed scala aan<br />
toepassingen (zie kader).<br />
Deze applicaties komen mede tot stand<br />
met ondersteuning van een andere Esa-activiteit<br />
uitgevoerd in Nederland: de ontwikkeling<br />
van een programmeeromgeving voor<br />
de FFTC. De OPDP-roadmap moet leiden tot<br />
een compleet ontwikkelplatform en een infrastructuur<br />
om snel te komen van een engineeringmodel<br />
tot een ruimtewaardig embedded<br />
systeem voor satellietinstrumenten.<br />
Minisar<br />
In 2010 heeft SSBV een Nederlandse ruimtevaartactiviteit<br />
opgezet die moet resulteren<br />
in een Minisar-instrument op een kleine<br />
satelliet – in de ordegrootte van honderd<br />
tot driehonderd kilo. Het systeem moet hogeresolutiebeelden<br />
kunnen genereren voor<br />
een aantrekkelijke prijs, zodat exploitatie<br />
voor commerciële en industriële toepassingen<br />
mogelijk wordt – de primaire focus<br />
van Esa was wetenschappelijk gebruik. De<br />
Minisar-radartechnologie is gebaseerd op<br />
een Sar-ontwikkeling die Metasensing, een<br />
Nederlandse spin-o van Esa en nu onderdeel<br />
van de SSBV-groep, heeft gedaan voor<br />
kleine vliegtuigen.<br />
De radartechnologie voor de Minisar-toepassing<br />
ontwikkelt SSBV grotendeels zelf.<br />
Het Noordwijkse bedrijf heeft al uitgebreide<br />
ervaring met (sub)systemen voor kleine satellieten<br />
via zijn Britse dochterondernemingen.<br />
De OPDP-technologie is een essentiële<br />
aanvulling: ze vormt de basis voor het elektronische<br />
hart van intelligente geminiaturiseerde<br />
satellietinstrumenten.<br />
De commerciële drijfveren stellen<br />
strenge eisen aan het gewicht, de omvang<br />
en de prestaties van het OPDP-systeem<br />
voor een kleine satelliet. Het is niet alleen<br />
zaak om de technologieontwikkeling<br />
te versnellen, bijvoorbeeld door miniaturisatie<br />
en integratie, maar ook om een<br />
nieuw paradigma voor de payloadarchitectuur<br />
te deniëren. De klassieke referentiearchitectuur<br />
heeft Esa ooit in samenspraak<br />
met de Europese ruimtevaartindustrie opgezet<br />
met het oog op grote(re) satellieten<br />
die meerdere (complexe) instrumenten<br />
aan boord hebben. Deze hebben allemaal<br />
een eigen Instrument Control Unit (ICU)<br />
en een datalink met een centrale payloadcomputer,<br />
soms met een aparte high-performance<br />
payloaddataprocessor en/of een<br />
solid-state massageheugen.<br />
De introductie van krachtige en exibele<br />
multicore Leon-processoren, zoals de dualcore<br />
GR712 van Aeroex Gaisler of Esa’s<br />
nieuwe Next-Generation Multicore Processor,<br />
laat toe om de functionaliteit van de<br />
payloaddataprocessor en de payloadcomputer<br />
(die de payloaddatastromen controleert)<br />
en de formatting van de telemetriedata te<br />
combineren in één subsysteem. De achterliggende<br />
gedachte hier is een verregaande integratie<br />
van hardware-eenheden die op dit moment<br />
elk bestaan uit meerdere PCB’s. Minder<br />
bordjes betekent minder omvang, gewicht en<br />
vermogensverbruik, en uiteindelijk dus kostenverlaging.<br />
Bovendien wordt het systeem<br />
zo een stuk eenvoudiger en nemen dus ook<br />
de ontwikkelrisico’s sterk af.<br />
Een volgende stap is om de payloadcomputer<br />
ook te gebruiken als instrumentcontroller.<br />
In grotere satellieten gebeurt de aansturing<br />
van instrumenten lokaal (dicht tegen de<br />
sensor), net als de voorbewerking, tussenopslag<br />
en formattering van data. De nieuwe<br />
ruimtewaardige multicoreoplossingen maken<br />
een zodanige miniaturisatie- en integratieslag<br />
mogelijk dat een volgende generatie<br />
OPDP-systeem ook de ICU-functie van een of<br />
enkele instrumenten kan uitvoeren. Hoewel<br />
inzetbaar voor grote en geavanceerde apparatuur<br />
is deze volgende generatie vooral een<br />
technologie-enabler voor relatief complexe<br />
instrumenten op kleine satellieten. Met deze<br />
laatste stap hebben ruimtewaardige embedded<br />
systemen hun technologieachterstand<br />
op vergelijkbare commerciële (aardse) varianten<br />
vrijwel ingelopen.<br />
In diverse nationale studie- en ontwikkelprojecten<br />
zijn we momenteel druk bezig om<br />
met onze partners het Minisar-instrument<br />
te deniëren en te speciceren. Zo hebben<br />
we een conceptuele haalbaarheidsstudie uitgevoerd<br />
op basis van concurrent design, een<br />
methode die Esa veelvuldig gebruikt bij het<br />
ontwerp van satellietsystemen. Daarnaast<br />
zijn we de antenne, het OPDP-systeem en<br />
andere kritieke onderdelen verder aan het<br />
uitwerken en de engineeringmodellen aan<br />
het bouwen. Parallel benaderen we technologische<br />
en commerciële partners en potentiele<br />
gebruikers om te helpen bij de ontwikkeling.<br />
Onze doelstelling is om zo snel mogelijk<br />
een engineeringmodel van het Minisar-instrument<br />
te realiseren en te testen.<br />
Laurens Bierens heeft meer dan twintig<br />
jaar ervaring in de ontwikkeling van<br />
embedded systeem en elektronica voor de<br />
defensiesector en de lucht- en ruimtevaart.<br />
Hij was medeoprichter en CTO van Eonic,<br />
dat in 2010 in handen kwam van SSBV. Bij<br />
dit Noordwijkse bedrijf is hij nu manager<br />
van het engineeringteam, een functie die<br />
hij combineert met de verantwoordelijkheid<br />
voor militaire en ruimtevaartprogramma’s en<br />
productontwikkeling in die segmenten.<br />
Redactie Nieke Roos<br />
10 | 37
38 | 10<br />
<strong>Achtergrond</strong> Ruimtevaart<br />
In het verleden kwamen stralingsharde<br />
IC’s voor de ruimtevaart vooral bij gespecialiseerde<br />
foundry’s vandaan. Met<br />
de verkoop van Atmels Rousset-fabriek aan<br />
LFoundry is echter de laatste Europese speler<br />
met een gekwaliceerde productiefaciliteit<br />
voor ruimtevaartchips fabless geworden,<br />
terwijl andere bedrijven zoals MHS en<br />
Mitel al eerder waren gestopt met hun activiteiten.<br />
Het verdwijnen van deze foundry’s<br />
in Europa komt niet alleen door een verminderde<br />
vraag naar stralingsharde IC’s,<br />
maar ook door de lage productievolumes;<br />
die maken het voor halfgeleiderfabrikanten<br />
oninteressant om er specieke faciliteiten<br />
voor open te houden.<br />
Met de evolutie van CMos-technologie<br />
naar het diep-submicrondomein en de bijbehorende<br />
verdunning van de gateoxides<br />
van de transistoren wordt de invloed van<br />
ioniserende straling op chips kleiner. Deze<br />
ontwikkeling heeft de deur geopend naar<br />
toepassing voor ruimtevaart-Asics. Omdat<br />
het eect van zogeheten single events (en<br />
zelfs multi-events) echter toeneemt bij het<br />
gebruik van geavanceerdere technologieën,<br />
zijn wel speciale ontwerptechnieken nodig<br />
op lay-out-, circuit- en systeemniveau. Bovendien<br />
zijn de technologieën zelf niet gekwaliceerd<br />
voor gebruik in de ruimtevaart,<br />
waardoor er kwalicatie nodig is van de<br />
chips uit elk productielot.<br />
Het gebruik van commerciële foundrytechnologie<br />
brengt hogere prestaties en een<br />
lager energieverbruik ook binnen het bereik<br />
van ruimtevaarttoepassingen. Stralingstolerantie<br />
heeft echter een prijs. Circuits nemen<br />
meer oppervlakte in op de chip en het<br />
verbruik neemt toe ten opzichte van dezelfde<br />
functionaliteit zonder harding. Een techniek<br />
Dare-pakket brengt commerciële<br />
IC-technologie naar ruimtevaart<br />
Sinds de eeuwwisseling werkt Imec aan eigen celbibliotheken om stralingstolerante<br />
Asics te ontwerpen voor geavanceerde commerciële productietechnologie. De<br />
Leuvense Dare-oplossing heeft haar waarde reeds bewezen in verschillende<br />
projecten, met name in de ruimtevaart. Zo heeft Thales Alenia Space het pakket<br />
recentelijk gekozen om een digitale programmeerbare controller te implementeren<br />
voor in zijn satellieten.<br />
Nieke Roos<br />
als Triple Module Redundancy (elk geheugenelement<br />
drie keer uitvoeren met een circuit<br />
erachter dat de waarde bepaalt als die van de<br />
meerderheid van de drie) heeft ook een impact<br />
op de designtijd en introduceert extra<br />
ontwerpstappen in de lay-outfase.<br />
TRL 9<br />
Alle belangrijke ruimtevaartbedrijven hebben<br />
de commerciële diep-submicrontechnologie<br />
inmiddels omarmd voor hun chips.<br />
Om de Europese spelers minder afhankelijk<br />
laten te zijn van aanbieders uit de Verenigde<br />
Staten, waar de technologie zelfs voor<br />
niet-militaire toepassingen onderhevig is<br />
aan de Amerikaanse wetten rond internationale<br />
wapenhandel (Itar), werkt Imec sinds<br />
de eeuwwisseling aan eigen celbibliotheken<br />
voor stralingstolerante Asic-ontwerpen.<br />
De Europese ruimtevaartorganisatie Esa<br />
sponsort de ontwikkeling van dit Design<br />
Against Radiation Eects-pakket (Dare).<br />
Het best ondersteund binnen Dare is momenteel<br />
de 0,18-microntechnologie van de<br />
Taiwanese foundry UMC. Dit was bij de opzet<br />
van het pakket de meest geavanceerde<br />
technologie waar Imec beschikbaarheid<br />
voor de productie van kleine series kon<br />
garanderen. Er is een basisoplossing voor<br />
90 nm bij UMC en er is een begin gemaakt<br />
met de omzetting naar de 0,18-micron-XHtechnologie<br />
van het Duitse X-Fab. Deze<br />
technologie is vooral interessant vanwege<br />
de mogelijkheid niet-vluchtig geheugen,<br />
hoog voltage en CMos te integreren op één<br />
chip. De X-Fab-versie mikt op een lagere<br />
stralingstolerantie dan de UMC-oplossing,<br />
die al is getest tot 1 Mrad. Het doel voor X-<br />
Fab is 100 krad. Voor veel ruimtevaartmissies<br />
is dat meer dan genoeg.<br />
Dare is bij uitstek geschikt voor de implementatie<br />
van mixed-signal Asics. Mixedsignal<br />
bouwblokken uit reeds gekwaliceerde<br />
chips zijn eenvoudig te hergebruiken in<br />
een nieuwe ontwikkeling van een andere<br />
klant. Dit vergt wel wat meer werk en ondersteuning<br />
dan strikt nodig is voor een<br />
speciek Asic, maar het maakt het mogelijk<br />
om ruimtevaartapparatuur verder te<br />
minia turiseren en beter te laten presteren.<br />
Via samenwerkingen met onderaannemers<br />
ondersteunt Imec ook alle verpakkings-,<br />
test- en kwalicatiestappen voor de<br />
uiteindelijke oplevering. De eerste vluchtwaardige<br />
gekwaliceerde IC’s op basis van<br />
Dare bereiken in 2013 het hoogste Technology<br />
Readiness Level (TRL) 9 als ze daadwerkelijk<br />
onderdeel zijn van een ruimtemissie.<br />
Op dit moment is de oplossing van Imec de<br />
enige waarmee mixed-signal Asics op TRL<br />
9 zijn te maken die zonder licentiekosten<br />
bruikbaar zijn voor niet-militaire toepassingen<br />
in de Esa-lidstaten.<br />
Hoewel oorspronkelijk ontwikkeld voor<br />
de ruimtevaart leent Dare zich even goed<br />
voor andere toepassingsgebieden waar een<br />
hoge betrouwbaarheid vereist is. Hierbij<br />
valt te denken aan medische beeldvorming,<br />
oliewinning en onderzoek op het gebied van<br />
hoge-energiefysica. Het gebruik van commerciële<br />
technologie maakt ook daar goedkopere<br />
Asics mogelijk.<br />
Lay-outregels<br />
ales Alenia Space heeft de Dare-oplossing<br />
gekozen voor de implementatie van een<br />
nieuwe digitale programmeerbare controller<br />
(DPC). Deze is onder meer inzetbaar voor<br />
digitaal gecontroleerd powermanagement,<br />
instrument- en motorbesturing en intelli-
gente remote sensoring in satellieten. ales<br />
ontwikkelt het Asic binnen een door Esa ge-<br />
nancierd project. Daarbij werkt het samen<br />
met Imec en de Leuvense chipontwerper<br />
ICSense, die alle analoge en mixed-signal<br />
blokken voor zijn rekening neemt.<br />
De DPC is een generieke vermogenscontrollerchip<br />
met vier processoren. Daarnaast<br />
heeft hij een aantal nauwkeurige ADC’s en<br />
DAC’s, instrumentatieversterkers en signaalconditionering,<br />
klokken en PLL’s, regulatoren,<br />
een DC-DC-converter en hoogspanningsdrivers<br />
voor externe aansturingen aan<br />
boord. Het Asic is ontworpen voor een totale<br />
stralingsdosis (total ionising dose, TID) van<br />
100 krad. De chip kan blijven werken zonder<br />
single-event-eecten bij een inslag van deeltjes<br />
met een energie van 60 MeVcm 2 /mg.<br />
De grootste uitdagingen voor stralingshard<br />
analoog ontwerp zijn de TID en de<br />
single-event-transiënten (SET’s). De maatregelen<br />
om de TID te kunnen garanderen,<br />
zorgen er onder meer voor dat de drempel-<br />
spanning van de transistoren verschuift. Dit<br />
eect is nog niet opgenomen in de beschikbare<br />
simulatiemodellen. Het maken van<br />
deze modellen en de nodige tests staan op de<br />
Dare-roadmap. Met het oog op de TID houdt<br />
ICSense voor een aantal ontwerpparameters<br />
extra marges aan boven op de procesvariaties.<br />
Door het gebruik van dunne-oxidetechnologie<br />
beperkt dit probleem zich tot totale<br />
doses van een paar honderd krad.<br />
Bij een SET slaat een geladen deeltje in op<br />
het Asic, waarbij het lokaal zijn lading vrijgeeft<br />
en dus het circuit verstoort. Dit vormt<br />
een grotere uitdaging voor analoog ontwerp<br />
omdat het onder meer kan leiden tot verkeerde<br />
beslissingen bij comparatoren, tot glitches<br />
in klokken, tot foute samples in ADC’s en tot<br />
instabiliteit in bandgapreferenties. Een minimale<br />
maatregel is het leggen van extra substraatcontacten<br />
en guard rings. Dit vermindert<br />
ook de kans op een mogelijk destructieve<br />
single-event-latch-up (SEL), een soort kortsluiting.<br />
Dare verplicht het toepassen van<br />
Dare voor infrarooddetectie in de ruimte<br />
De Leuvense systeemchipontwerper Easics gaat de Dare-bibliotheek van Imec toepassen<br />
om het digitale deel van een Asic-prototype te ontwikkelen voor een grote array<br />
van Nir/Swir-detectoren. De chip is bedoeld voor gebruik in wetenschappelijke en<br />
aardobservatiemissies van opdrachtgever Esa. Daartoe moet hij niet alleen stralingshard<br />
zijn maar ook werken bij 77 kelvin. Verder krijgt het Asic een volledig programmeerbare<br />
sequencer en een 16 bit ADC-keten.<br />
De supervisie over het achttien maanden durende project is in handen van Caeleste.<br />
Deze Antwerpse beeldsensorspecialist verzorgt tevens het analoge design. Easics is<br />
behalve voor het digitale ontwerp ook verantwoordelijk voor het testsysteem. Derde<br />
partner is de Britse elektronicaleverancier Selex Galileo, die zijn infrarood- en cryogene<br />
kennis inbrengt en assisteert bij de (cryogene) tests en de evaluatie. Na het<br />
prototype willen de drie een industriële versie maken die het ontwerp van infraroodinstrumenten<br />
voor ruimtevaarttoepassingen moet vereenvoudigen.<br />
deze lay-outregels. Voor de meeste circuits is<br />
dit echter niet voldoende en zijn andere technieken<br />
nodig, zoals lokale ltering, analoge<br />
redundantie, majority voting en replica biasing.<br />
In het DPC-project met ales Alenia<br />
Space heeft ICSense dergelijke maatregelen<br />
genomen in alle kritieke circuits. Filtering en<br />
redundantietechnieken beperken het eect<br />
van een SET in de 13 bit ADC tot twee samples.<br />
Dit is detecteerbaar door en oplosbaar<br />
in de digitale verwerking. Omdat glitches in<br />
de systeemklok ondetecteerbare systeemfouten<br />
en locks kunnen veroorzaken, is het<br />
ook zeer belangrijk dat de PLL ongevoelig is<br />
voor SET’s. Met een arsenaal aan technieken<br />
heeft ICSense de PLL en de referentieklok<br />
van de DPC stralingshard kunnen maken.<br />
Ook instabiliteit van en glitches in de referenties<br />
heeft het zo voorkomen. ICSense<br />
heeft inmiddels de eerste stappen gezet om<br />
de technieken te patenteren.<br />
De gestructureerde analoge ontwerpomgeving<br />
van ICSense biedt de mogelijkheid<br />
om op willekeurige of zorgvuldig gekozen<br />
circuitknopen SET’s te genereren voor verschillende<br />
soorten geladen deeltjes. Zo is het<br />
eect van de analoge technieken te kwanticeren<br />
bij variaties in proces, temperatuur en<br />
spanning. Gebruikers van de omgeving hoeven<br />
niet te wachten op stralingstests om de<br />
hardheid van het circuit te kennen.<br />
Met deze design- en simulatietechnieken<br />
maakt ICSense niet alleen Asics voor<br />
satellieten maar ook voor medische en andere<br />
toepassingen die zeer betrouwbaar en<br />
veilig moeten zijn omdat er levens van af<br />
kunnen hangen. De geteste en gekwaliceerde<br />
analoge en mixed-signal circuits die<br />
het met Dare ontwerpt, komen via Imec beschikbaar<br />
als IP-blokken.<br />
10 | 39
40 | 10<br />
<strong>Achtergrond</strong> Ruimtevaart<br />
De Ariane 5-raket, het Mars-karretje<br />
Curiosity, het internationale ruimtestation<br />
ISS, de Hubble-telescoop,<br />
allemaal ruimtevaartsystemen die tot de<br />
verbeelding spreken. Het ontwerp ervan is<br />
een enorme onderneming. We hebben het<br />
dan niet zozeer over de imposante fysieke<br />
gestalte van dergelijke satellieten, raketten<br />
of robots, maar met name over de software.<br />
Waar software in de jaren tachtig slechts<br />
een bescheiden rol speelde, zijn moderne<br />
systemen bijna vliegende computerprogramma’s.<br />
De Voyager 1 in 1977 bevatte<br />
bijvoorbeeld maar twee kilobyte aan code,<br />
de Mars Pathnder in 1997 al 175 KB. Deze<br />
groeitrend is exponentieel.<br />
Tegelijk levert de moderne besturingssoftware<br />
een ongekende nauwkeurigheid<br />
en betrouwbaarheid. Maatregelen<br />
als redundantie, foutdetectie en -correctie<br />
maken verre interplanetaire verkenningsmissies<br />
mogelijk. Daarnaast zorgen<br />
nauwkeurigere algoritmes voor strakkere<br />
vluchtbanen, waardoor navigatiesystemen<br />
zoals GPS locaties met centimeterprecisie<br />
kunnen bepalen. Het gaat dus om uiterst<br />
kritieke software.<br />
Een rigoureus vericatie- en validatietraject<br />
houdt de risico’s, correctheid en<br />
functionaliteit van deze complexe software<br />
binnen strikte grenzen. Toegesneden ontwerp-<br />
en analysetechnieken gaan na of bijvoorbeeld<br />
de softwarearchitectuur, redundantiestrategieën<br />
en protocollen afdoende<br />
zijn. Het arsenaal is in de loop der jaren<br />
ink gegroeid: peerreviews en uitgebreide<br />
testprogramma’s om de softwarekwaliteit<br />
te garanderen, wachtrijtechnieken en simulaties<br />
om iets te kunnen zeggen over de<br />
eciëntie, foutbomen en FMEA-tabellen<br />
om de causale verbanden tussen fouten in<br />
componenten en in systeemonderdelen te<br />
benadrukken en te kwanticeren en Matlab/Simulink<br />
om continue processen te<br />
Ruimtevaartsoftware ideale<br />
proeftuin voor formele methoden<br />
Het Esa-project Compass beoogt een geïntegreerde, coherente aanpak te<br />
ontwikkelen voor het ontwerp en de analyse van ruimtevaartsoftware. In dit<br />
artikel geven de betrokken onderzoekers van de RWTH Aachen een impressie van<br />
de gekozen benadering en de resultaten.<br />
Joost-Pieter Katoen Viet Yen Nguyen<br />
simuleren, zoals temperatuur- en energieregeling<br />
– uitermate belangrijk voor apparaten<br />
die bijna volledig zijn aangewezen op<br />
zonne-energie.<br />
Maar hoe is de consistentie tussen de<br />
verschillende analyseresultaten gewaarborgd?<br />
Wat is de relevantie van een lage<br />
foutkans in een foutboomanalyse als het<br />
model waarop deze analyse is gebaseerd de<br />
belangrijkste eciëntiebottlenecks buiten<br />
beschouwing laat? Hoe kan een simulatie<br />
van de drukregeling in een raket betrouwbaar<br />
zijn als het onderliggende model essentiële<br />
componenten van de besturingssoftware<br />
niet in detail meeneemt?<br />
Deze vragen waren voor Esa reden een<br />
programma te initiëren om een geïntegreerde,<br />
coherente aanpak te ontwikkelen.<br />
In 2008 zijn wij deze uitdaging aangegaan.<br />
Met de Embedded Systems-groep van het<br />
Italiaanse onderzoeksinstituut Fondazione<br />
Bruno Kesler en de R&D-afdeling van ’s<br />
werelds grootste satellietproducent ales<br />
Alenia Space hebben wij onze krachten gebundeld<br />
in het Europese Compass-project<br />
(Correctness, Modeling and Performance of<br />
Aerospace Systems, zie kader).<br />
Honderd procent betrouwbaar<br />
Als uitgangspunt voor de modellering hebben<br />
we de Architecture Analysis & Design<br />
Language (AADL) genomen. Deze (merendeels)<br />
door de automobielindustrie en de<br />
lucht- en ruimtevaartsector ontwikkelde<br />
en inmiddels gestandaardiseerde modelleringstaal<br />
ondersteunt de beschrijving van<br />
software- én hardwarecomponenten, zoals<br />
processoren, communicatiebussen, multithreads<br />
en processen. Dat kan zowel in een<br />
tekstuele als in een grasche notatie.<br />
AADL maakt een duidelijk onderscheid<br />
tussen interface en intern gedrag. Het gedrag<br />
van componenten modelleren we met<br />
behulp van automaten, terwijl we de hiërar-<br />
chie kunnen representeren als een eenvoudige<br />
variant van de bestaande hiërarchie in<br />
UML-toestandsdiagrammen. Componenten<br />
kunnen dus diverse subcomponenten<br />
hebben, oftewel: details zijn op diverse niveaus<br />
te beschrijven.<br />
Een componentmodel in AADL bestaat in<br />
feite uit twee delen: het nominale en het errorgedrag.<br />
Het nominale gedrag beschrijft<br />
hoe de component zich gedraagt als er geen<br />
fouten optreden. Dit is doorgaans deterministisch.<br />
Het errorgedrag geeft aan met welke<br />
frequentie fouten kunnen optreden. De<br />
koppeling van beide delen maakt het mogelijk<br />
voor een fout aan te geven welke invloed<br />
deze heeft op het systeemgedrag. Dit heet<br />
ook wel foutinjectie.<br />
Een belangrijke feature van AADL is de<br />
mogelijkheid om dynamische connecties<br />
te leggen tussen componenten. Hierdoor<br />
kunnen bij het uitvallen van systeemcomponenten<br />
redundante tegenhangers hun<br />
taak direct overnemen, waarbij ze meteen<br />
op de juiste manier zijn verbonden met het<br />
resterende systeem. Binnen het Compassproject<br />
hebben we hier een aantal mogelijkheden<br />
aan toegevoegd. Zo zijn continue<br />
variabelen zoals temperatuur en druk nu te<br />
beschrijven met (eenvoudige) dierentiaalvergelijkingen<br />
en fouten te modelleren met<br />
stochastische modellen.<br />
Hoewel deze uitbreidingen in de praktijk<br />
relevant blijken, is een andere bijdrage<br />
wellicht nog belangrijker: we hebben AADL<br />
uitgerust met een formele semantiek. Met<br />
andere woorden: we hebben een precieze,<br />
wiskundige interpretatie gegeven aan wat<br />
we in (de uitgebreide versie van) de taal<br />
kunnen modelleren. Het belang hiervan is<br />
niet alleen wetenschappelijk. Sterker nog:<br />
in onze losoe kunnen we betrouwbare<br />
analyses alleen uitvoeren als we precies<br />
vastleggen welk wiskundig model eraan ten<br />
grondslag ligt.
Illustratie: Esa/P. Carril<br />
Het heeft even geduurd om de geldschieter<br />
en de industriële partner in het project<br />
hiervan te overtuigen en het heeft ook geleid<br />
tot een eenmalige kleine vertraging,<br />
maar zoals zo vaak komt het zoete achteraf:<br />
de analyses zijn honderd procent betrouwbaar.<br />
Zo stelden we aanvankelijk een fout<br />
in de foutboomanalyse vast, die uiteindelijk<br />
echter bij een commerciële tool bleek<br />
te liggen die we ter vergelijking gebruikten.<br />
Kortom: investeren in een formele semantiek<br />
loont zeker de moeite.<br />
Klik-en-sleepomgeving<br />
Het gedrag van het hele systeem en zijn<br />
software doorgronden we met verschillende<br />
analyses. Het begint met functionele<br />
correctheid. Met simulatie- en modelcheckingtechnieken<br />
controleren we of<br />
het systeem de functionele requirements<br />
naleeft. Aan de hand van het systeemmodel,<br />
inclusief foutinjecties, genereert<br />
onze tool vervolgens foutbomen en<br />
FMEA- tabellen (failure mode and eects<br />
analysis). Deze automatisering bespaart<br />
de ingenieurs veel werk, aangezien zij de<br />
analyses in de huidige praktijk handmatig<br />
uitwerken. Uit een complex AADL-model<br />
voor een moderne satelliet hebben we bijvoorbeeld<br />
foutbomen van ongeveer zeventig<br />
elementen volledig automatisch gegenereerd.<br />
Het is een hele klus om dit secuur<br />
met de hand te doen.<br />
Onze tool kan ook de uitvalskansen berekenen<br />
van kritieke gebeurtenissen, zoals<br />
een zonne-eclips of stralingsdefecten aan<br />
de zonnepanelen. Daarnaast is het foutbeheersingssubsysteem<br />
tot in de puntjes<br />
door te lichten. Het gereedschap gaat na of<br />
er voldoende sensoren aanwezig zijn in het<br />
ontwerp om specieke fouten te herkennen.<br />
Het rekent tevens uit welke sensoren<br />
worden geactiveerd bij een foutinjectie en<br />
relateert dit in de vorm van een foutboom.<br />
Compass<br />
Het Compass-project (Correctness, Modeling and Performance of<br />
Aerospace Systems) heeft het Europese ruimtevaartagentschap Esa in<br />
2008 uitgeschreven aan de RWTH Aachen, Fondazione Bruno Kessler en<br />
ales Alenia Space. Het doel is een coherente en integrale aanpak op te<br />
stellen voor het ontwerp, de vericatie en de validatie van ruimtevaartsystemen,<br />
in het bijzonder van hun besturingssoftware. Op basis van de<br />
industriële standaard AADL hebben de partners een toolset ontwikkeld<br />
die de modernste formele methoden uit de academische wereld integreert.<br />
Deze gereedschapskist hebben ze uitgebreid toegepast op industriële<br />
casestudy’s. Het R&D-project is onderdeel van Esa’s Technology<br />
Research-programma, dat zich ten doel stelt technieken te ontwikkelen<br />
ter realisatie van de toekomstige generatie ruimtevaartsystemen.<br />
compass.informatik.rwth-aachen.de<br />
Ten slotte bepaalt het of de herstelstrategie,<br />
gegeven een geïnjecteerde fout, slaagt.<br />
Ten grondslag aan deze analyses liggen<br />
de modernste, in eigen huis ontwikkelde<br />
model-checkers NuSMV en MRMC. Aan<br />
de hand van de formele semantiek rekent<br />
NuSMV alle bereikbare toestanden uit,<br />
om vervolgens de gewenste foutbomen,<br />
FMEA-tabellen en vericatierapportages<br />
te extraheren. Deze toestandsruimte groeit<br />
explosief. Enkele biljoenen toestanden is<br />
geen uitzondering. Symbolische representaties,<br />
slimme minimalisatietechnieken en<br />
geavanceerde algoritmes houden deze gigantische<br />
omvang behapbaar voor een gemiddeld<br />
werkstation.<br />
Voor de stochastische analyses hebben<br />
we een brug geslagen tussen NuSMV en<br />
MRMC. MRMC rekent kansen uit zoals de<br />
waarschijnlijkheid dat de druk in een raket<br />
binnen twee uur een kritiek niveau aanneemt.<br />
Dit doet de tool met een geavanceerde<br />
combinatie van model-checking en numerieke<br />
algoritmes uit de lineaire algebra.<br />
Het geheel is volledig grasch te bedienen,<br />
met een klik-en-sleepomgeving om<br />
de modellen te construeren. Requirements<br />
speciceren we met behulp van patterns, in<br />
feite zinnen in natuurlijke taal waarin de<br />
ingenieurs alleen kleine wijzigingen hoeven<br />
aan te brengen. Dit zorgt voor een aanmerkelijke<br />
verlaging van de drempel om zulke<br />
eisen op te schrijven.<br />
Enorme helderheid<br />
ales Alenia Space heeft het AADL-dialect<br />
en de analysetoolset die de modellen<br />
verwerkt intensief geëvalueerd vanuit een<br />
industrieel perspectief. Dit is gebeurd aan<br />
de hand van diverse cases, waaronder de<br />
temperatuurregeling van enkele satellietsubsystemen.<br />
De resultaten waren zo bemoedigend<br />
dat het licht op groen ging voor<br />
vervolgonderzoek. Hierin staat een nieuwe<br />
grote casestudy centraal: het modelleren en<br />
analyseren van een satelliet die momenteel<br />
in ontwikkeling is voor een missie die in de<br />
komende jaren wordt gelanceerd.<br />
Parallel aan deze Esa-missie hebben we<br />
in zes maanden een eigen satellietmodel<br />
gebouwd en geanalyseerd. Dit model omvat<br />
bijna negentig systeemcomponenten en<br />
twintig foutmodellen. Het telt een kleine<br />
vijftig miljoen nominale toestanden, een<br />
aantal dat nog een factor tien tot tweehonderdduizend<br />
groter wordt afhankelijk van<br />
welke fouten we injecteren. Het modelleren<br />
is een eenmalige investering; de analyses<br />
doet de toolset daarna automatisch.<br />
Terwijl de ingenieurs de validatie uitvoerden<br />
met de gebruikelijke technieken, hebben<br />
wij ons gereedschap ingezet. De conclusie is<br />
veelbelovend. In het bijzonder levert de enorme<br />
mate van automatisering van onze analyses<br />
een substantiële tijdwinst op. Daarnaast<br />
scheppen de formele technieken in een vroeg<br />
stadium (nog voor de codegeneratie) enorme<br />
helderheid in het systeemgedrag.<br />
Vijf jaar intensief onderzoek heeft aangetoond<br />
dat formele methoden, in dit geval<br />
een AADL-dialect met een precieze interpretatie<br />
plus een heel scala aan geautomatiseerde<br />
state-of-the-art analyses, dergelijke<br />
praktische softwarevraagstukken in de<br />
ruimtevaartindustrie kunnen aanpakken.<br />
Ons project heeft inmiddels de aandacht<br />
getrokken van verschillende buitenlandse<br />
instanties (met name ook buiten de EU).<br />
Daarnaast heeft het geleid tot de lancering<br />
van verschillende vervolgprojecten voor de<br />
Esa en tot diverse nieuwe wetenschappelijke<br />
onderzoeksvragen.<br />
Joost-Pieter Katoen is hoogleraar softwaremodellering<br />
en -vericatie aan de RWTH Aachen.<br />
Viet Yen Nguyen is onderzoeker bij diens groep.<br />
Redactie Nieke Roos<br />
10 | 41
42 | 10<br />
<strong>Achtergrond</strong> <strong>Luchtvaart</strong><br />
De meeste mensen kennen ze als drones,<br />
maar ocieel heten ze remotely piloted<br />
aircraft systems (RPAS’en): op afstand<br />
bestuurde luchtvaartuigen met grondstation.<br />
Een algemenere benaming is unmanned<br />
aircraft systems (UAS’en); die geldt zowel<br />
voor de op afstand bestuurde als voor de<br />
autonoom vliegende onbemande toestellen.<br />
Onbemande luchtvaart is de laatste tijd veel<br />
in het nieuws, en niet altijd gunstig: Amerikaanse<br />
militairen gebruiken drones op<br />
grote schaal in het Midden-Oosten, niet alleen<br />
voor verkenningsmissies maar ook als<br />
wapen, om tegenstanders uit te schakelen.<br />
Vanuit militair oogpunt ideaal: een onbemand<br />
vliegtuig is veel goedkoper dan een<br />
bemand, is sneller inzetbaar, wordt veilig bestuurd<br />
vanuit een mission control centre duizenden<br />
kilometers verderop en kost nooit<br />
mensenlevens aan eigen kant.<br />
Het publiek heeft er gemengde gevoelens<br />
over. Sommige politici roepen zelfs op<br />
deze wapens te verbieden. De ontwikkeling<br />
is echter niet meer te stoppen. Het goede<br />
nieuws is dat militairen de ontwikkeling<br />
van nieuwe technologie vaak in een versnelling<br />
brengen, waardoor ook vreedzame<br />
en nuttige toepassingen binnen bereik komen.<br />
Dat is precies wat er gebeurt: de civiele<br />
markt heeft de mogelijkheden van UAS’en<br />
inmiddels ontdekt en wereldwijd springen<br />
ondernemers erin. Het is booming business<br />
aan het worden.<br />
Speelgoed!<br />
Het huidige aanbod aan UAS’en is zelfs<br />
overstelpend te noemen. De ‘nano’s’ (onder<br />
de honderd gram) en de ‘micro’s’ (honderd<br />
tot duizend gram) zijn zelfs te koop in de<br />
speelgoedwinkel. Op één batterij kan zo’n<br />
toestelletje een minuut of twintig in de<br />
Expertisecentrum NLR ondersteunt stormachtige ontwikkeling<br />
Iedereen wil onbemande vliegtuigjes<br />
Onbemande luchtvaart zit in de lift, en niet alleen bij militairen: het aantal<br />
civiele toepassingsmogelijkheden stijgt snel en tientallen bedrijven hebben zich<br />
al op deze markt gestort. Alleen, om de markt open te breken, moet er nog wel<br />
wat gebeuren: de gebruiksvriendelijkheid en de veiligheid van de toestellen<br />
laten nog te wensen over en er is dringend behoefte aan adequate regelgeving.<br />
Om het proces in Nederland te begeleiden, heeft het Nationaal Lucht- en<br />
Ruimtevaartlaboratorium (NLR) een landelijk expertisecentrum opgericht.<br />
Jan Kees van der Veen<br />
lucht blijven. Veel nuttigs valt er meestal<br />
niet mee te doen behalve de buren de stuipen<br />
op het lijf jagen. De grootste UAS’en, de<br />
militaire, zijn al echte vliegtuigen van meer<br />
dan tien ton en een spanwijdte van veertig<br />
meter. Ze hebben een straalmotor, kunnen<br />
met lading duizenden kilometers aeggen<br />
en kosten wel honderd miljoen dollar per<br />
stuk. Tussen deze twee uitersten is de laatste<br />
vijf à tien jaar, vooral in de categorie micro-<br />
en mini-UAS’en (tot 25 kg), een bonte<br />
familie ‘vliegende objecten’ op de markt gekomen:<br />
helicopterachtigen met twee, drie,<br />
vier, zes of acht rotoren, propellervliegtuigjes<br />
in vele vormen, ronddraaiende vleugels<br />
en klapvleugeligen (ornithopters); de variëteit<br />
in afmetingen, vliegeigenschappen,<br />
toepassingsmogelijkheden, leveranciers en<br />
prijskaartjes is groot.<br />
Afgezien van de militaire drones was<br />
tot pakweg tien jaar geleden het experimenteren<br />
met radiograsch bestuurbare<br />
vliegtuigjes voorbehouden aan hobbyisten:<br />
de modelvliegtuigbouwers. Voor professionele<br />
toepassingen was de technologie<br />
ongeschikt: de afstandsbesturing was complex<br />
en de vliegtuigjes konden weinig of<br />
geen nuttige lading meenemen. Dat veranderde<br />
begin deze eeuw toen elektronica zo<br />
klein, licht en goedkoop was geworden dat<br />
een mini-UAS een GPS-ontvanger en een<br />
videocamera kon meenemen. Toen ook de<br />
gebruikersinterface steeds eenvoudiger<br />
werd, kwam commercieel gebruik in zicht.<br />
Was vroeger ink training nodig om een<br />
hobbyvliegtuigje in de lucht te houden, tegenwoordig<br />
is een toestel als de populaire<br />
AR.Drone van driehonderd euro al vanaf<br />
een Ipad te besturen – leertijd tien minuten.<br />
Maar om van de onbemande luchtvaart<br />
echt een commercieel succes te maken, is<br />
zelfs dat nog niet goed genoeg. Er zijn nu<br />
systemen op de markt waarbij de gebruiker<br />
waypoints kan invoeren en het toestel middels<br />
GPS automatisch van het ene punt naar<br />
het andere kan laten vliegen.<br />
Het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium<br />
(NLR) is een van de grote technologische<br />
instituten in Nederland, met<br />
650 medewerkers in vestigingen in Amsterdam<br />
en Flevoland. In 2006 kwam het tot de<br />
conclusie dat er voor hen een taak lag op<br />
het gebied van de onbemande luchtvaart.<br />
Senior R&D-manager Gerald Poppinga herinnert<br />
zich hoe het begon. ‘Een van onze<br />
medewerkers had bij Toys-R-Us een X-Ufoquadrocopter<br />
gekocht, een mini-UAS van<br />
een paar honderd gram, met vier rotoren.<br />
Hij ging er op het werk mee experimenteren,<br />
buiten de normale werkuren, want er<br />
was geen geld voor dit soort activiteiten. Al<br />
snel ontstond er een club enthousiastelingen<br />
omheen. De reactie van de organisatie<br />
was eerst hoongelach – speelgoed! – tot we<br />
ons realiseerden dat hier een werkgebied lag<br />
voor het NLR. Het resulteerde in de oprichting<br />
van het UAS Lab.’<br />
Luchtwaardigheid<br />
Het NLR rekent alle onbemande luchtvaartuigen<br />
tot zijn aandachtsgebied (in<br />
het bijzonder die tot honderdvijftig kilo),<br />
maar het UAS Lab richt zich speciaal op de<br />
micro’s en de mini’s tot ongeveer 25 kilo.<br />
Een onstuimige groeimarkt met een wereldwijde<br />
opensource-hobbyistengemeenschap<br />
en grote commerciële belangstelling, maar<br />
tegelijkertijd met belemmeringen door nog<br />
niet volmaakte technologie en achterlopende<br />
regelgeving. Het NLR denkt juist in deze<br />
markt een sleutelrol te kunnen vervullen<br />
tussen aanbieders, eindgebruikers en over-
heid. De UAS Lab-bemanning omvat vier<br />
fte’s en gemiddeld vijf studenten en kan<br />
zich verheugen in een stijgend aantal onderzoeksopdrachten.<br />
De veiligheid van UAS’en staat hoog op<br />
de prioriteitenlijst. Poppinga: ‘Met GPS is<br />
het navigeren sterk verbeterd, maar helaas<br />
werkt dat niet goed in een stedelijke omgeving,<br />
doordat GPS-signalen reecteren tegen<br />
gebouwen. De ‘gezagvoerder’ moet dan<br />
handmatig vanaf de grond vliegen, op zicht.<br />
Het kan ook met het beeld van een boordvideocamera,<br />
maar dit staan de luchtvaartautoriteiten<br />
niet toe. Als je zo vliegt, zie je<br />
veel minder dan een piloot in de cockpit,<br />
die alle kanten op kan kijken, en het gevaar<br />
voor botsingen is levensgroot. Een ander<br />
punt: wat doe je bij motorpech of als de<br />
datalink plotseling wegvalt? Er verschijnen<br />
wel regelmatig nieuwe technische vondsten<br />
om deze problemen weg te nemen, maar feit<br />
is dat veiligheid bij UAS’en nog steeds veel<br />
aandacht vereist.’<br />
Ook is de technologie op veel punten nog<br />
niet rijp. Zo is er nog geen standaardisatie<br />
rond de UAS-datalink. Meestal worden<br />
de 2,4- en 5-GHz-(Wi-)banden gebruikt,<br />
maar daarvoor is het zendvermogen wettelijk<br />
gelimiteerd, wat de actieradius van de<br />
toestellen beperkt. Voor een groter bereik<br />
Civiele toepassingsmogelijkheden<br />
UAS’en zijn bij uitstek geschikt om vanuit de lucht saaie, gevaarlijke of vuile klussen uit<br />
te voeren. Men noemt dit ook wel 3D: dull, dangerous, dirty. Hieronder een aantal voorbeelden<br />
van belangrijke toepassingen.<br />
• Politie: monitoren van massale evenementen (crowd control), luchtfoto’s maken van locaties<br />
van verkeersongevallen en misdrijven, helpen bij zoekacties vermiste personen<br />
• Brandweer: in kaart brengen van (bos)branden zodat materiaal eectiever kan worden<br />
ingezet<br />
• Bouwsector: inmeten van gebouwen en civiele werken<br />
• Kadaster: inmeten kavels, vaststellen grenzen<br />
• Dijkbewaking: luchtpatrouilles<br />
• Pijpleidingen: luchtpatrouilles om te controleren op graafwerkzaamheden<br />
• Landbouw: inspectie van akkers voor gerichte kunstmestdosering of besproeiing (precision<br />
farming) of signaleren van illegale wietteelt<br />
• Entertainment: reportages popfestivals en sportevenementen, lmindustrie<br />
• Pakhuis: intern pakkettransport<br />
zou UMTS in aanmerking komen, maar<br />
daar kleven weer andere nadelen aan. Voor<br />
commerciële en militaire systemen zijn diverse<br />
zendfrequenties in gebruik, waarvoor<br />
per land afzonderlijke afspraken gemaakt<br />
moeten worden. Recentelijk is internationaal<br />
overleg begonnen om een frequentieband<br />
aan UAS toe te wijzen, maar dit proces<br />
kan nog vele jaren duren. En dan gaat<br />
het alleen nog maar om de datalink voor<br />
de besturing, niet om de videoverbinding.<br />
Verder valt er nog veel te winnen met een<br />
standaard besturingsplatform waarop bestaande<br />
en nieuwe boordapplicaties voor<br />
UAS’en kunnen draaien. Een veelbelovende<br />
kandidaat is het Robot Operating System<br />
(Ros) van Willow Garage. Het UAS Lab ontwikkelt<br />
hier applicaties op.<br />
Het grootste probleem is echter toch wel<br />
de regelgeving, die achterloopt op de nieuwste<br />
ontwikkelingen. ‘Alle activiteiten met<br />
luchtvaartuigen, ook onbemande, moeten<br />
in Nederland voldoen aan de Wet <strong>Luchtvaart</strong>’,<br />
aldus Jan-Floris Boer, op het NLR<br />
gespecialiseerd in luchtvaartwetgeving.<br />
‘Er moet voor het toestel een bewijs van<br />
luchtwaardigheid zijn afgegeven, de gezagvoerder<br />
moet een vliegbrevet hebben, ook<br />
al staat hij zelf op de grond, er moet ontheng<br />
zijn om niet vanaf een luchthaven<br />
10 | 43
Mark your<br />
calendar<br />
44 | 10<br />
<strong>Achtergrond</strong> <strong>Luchtvaart</strong><br />
te mogen opstijgen en landen. Voor modelvliegtuigbouwers<br />
bestaat een speciale regeling,<br />
maar dan heb je het over recreatieve<br />
vluchten. Beroepsmatig vliegen, met name<br />
voor observatiedoeleinden – privacywetgeving!,<br />
is een ander verhaal. Op dit moment<br />
beoordeelt de Inspectie Leefomgeving en<br />
Transport ieder aangemeld RPAS individueel.<br />
Zeer tijdrovend en arbeidsintensief,<br />
maar het is niet anders. Er wordt hard gewerkt<br />
aan regelgeving voor UAS’en en het<br />
NLR assisteert daarbij.’<br />
De drones zijn het speelgoedstadium<br />
voorbij. Ze worden intelligenter en zijn<br />
steeds beter toegerust om tal van nuttige<br />
taken uit te oefenen. Maar de kans dat de<br />
hemel binnen enkele jaren al zwart ziet<br />
van de onbemande vliegtuigjes is klein: de<br />
technologie is nog niet uitgerijpt, de veiligheidsaspecten<br />
zijn nog onvoldoende in<br />
kaart gebracht en de regelgeving is nog lang<br />
niet klaar.<br />
April 2013<br />
Wk Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
1 2 3 4 5 6 7<br />
8 9 10 11 12 13 14<br />
15 16 17 18 19 20 21<br />
22 23 24 25 26 27 28<br />
29 30<br />
High-Tech Systems is all about collaboration<br />
Brainport Industries, DSPE, Syntens and Techwatch<br />
welcome their German partners Produktion NRW and VDE<br />
De quadrocopter<br />
De quadrocopter is het meest populaire goedkope mini-UAS van dit moment. Hij<br />
heeft vier rotoren, elk aangedreven door een kleine borstelloze elektromotor met<br />
regelbaar toerental. Elektromotoren reageren snel op commando’s en maken het<br />
toestel wendbaar; verbrandingsmotoren zijn te traag en ongeschikt voor dit type<br />
UAS’en. De rotoren verzorgen de lift, maar ook de horizontale verplaatsing: door<br />
de toerentallen van rotoren onderling te laten<br />
verschillen, gaat het toestel scheef hangen en<br />
krijgt het een zijwaartse snelheidscomponent.<br />
Deze horizontale snelheid is niet erg hoog, vandaar<br />
dat de actieradius van de quadrocopter beperkt<br />
is. Met zijn lithiumpolymeeraccu’s kan hij<br />
zonder lading zo’n twintig minuten in de lucht<br />
blijven en enkele kilometers ver komen.<br />
De quadrocopter kan niet bij alle weersomstandigheden<br />
vliegen. Het grootste probleem is<br />
wind: boven windkracht 4 lukt het vaak niet meer. Bij kou presteren de batterijen<br />
een stuk slechter en kan de vliegtijd wel halveren. Een GPS-ontvanger is op een aantal<br />
modellen standaard ingebouwd. Er kan afhankelijk van het platform een payload<br />
van een paar honderd gram tot ongeveer een kilo mee, bijvoorbeeld een video-, foto-<br />
of infraroodcamera. Hoe meer lading, hoe korter de vliegtijd. Duurdere modellen<br />
hebben zes of acht rotoren. Die kunnen meer lading meenemen en verder vliegen.<br />
En nog een groot voordeel: ze storten niet meteen neer als één rotor uitvalt.<br />
www.hightechsystems.eu
<strong>Achtergrond</strong> <strong>Luchtvaart</strong><br />
Onbemande vliegtuigen uitgerust met<br />
camera’s hebben de afgelopen jaren<br />
een onstuimige groei doorgemaakt.<br />
Dat wordt bijvoorbeeld onderstreept door<br />
het besluit van de Navo het afgelopen voorjaar<br />
om het Allied Ground Surveillance-systeem<br />
(AGS) door te ontwikkelen, met als<br />
belangrijk element de Global Hawk: een<br />
onbemand vliegtuig ter grootte van een<br />
Boeing 737, uitgerust met radar om van<br />
grote afstand objecten op de grond waar te<br />
nemen en te volgen. Het zijn echter de kleinere<br />
robotvliegtuigen, zowel voor civiel als<br />
militair gebruik, waar we de grootste groei<br />
zien. Tot voor kort waren dergelijke robotvliegtuigjes<br />
voorbehouden aan koopkrachtige<br />
professionele gebruikers, maar tegenwoordig<br />
liggen ze in de speelgoedwinkel en<br />
bedien je ze met je smartphone of tablet<br />
(zie pagina 42, PE).<br />
De nieuwe generaties digitale beeldvormende<br />
sensoren aan boord van deze vliegtuigjes<br />
genereren zeer grote stromen gegevens<br />
die beslissingen over inzet van mensen<br />
en middelen ondersteunen, of het nu gaat om<br />
militaire operaties, crisisbeheersing of landbouwtoepassingen.<br />
Om die ruwe sensordata<br />
te behapstukken, moeten ze snel en liefst volautomatisch<br />
worden omgezet naar bruikbare<br />
geospatiële beeldinformatie. Dat vereist een<br />
grote hoeveelheid rekenkracht. Steeds vaker<br />
kijkt de defensie-industrie hiervoor naar<br />
de civiele markt, met name naar beeldverwerkinstechnologie.<br />
Computergames zijn fotorealistisch<br />
dankzij krachtige grasche kaarten<br />
en de beschikbaarheid van onder meer<br />
NVidia’s Cuda-SDK heeft de kracht van de<br />
GPU toegankelijker gemaakt voor ontwikkelaars<br />
van niet-gamingtoepassingen (GPGPU<br />
ofwel general-purpose computing on GPU).<br />
Wanneer we oating-point operations per second<br />
(ops) als maatstaf nemen, is de rekenkracht<br />
van de GPU het afgelopen decennium<br />
wel tien keer sterker gegroeid dan die van de<br />
CPU (Figuur 1). De GPU verdringt de CPU en<br />
Gamingtechnologie verovert<br />
militaire waarnemingssystemen<br />
Autonome vliegtuigjes brengen steeds meer van de aarde in steeds meer detail in<br />
beeld. Om ook wat nuttigs te kunnen doen met die gegevens, is een sterke mate<br />
van automatisering nodig. Grafische processoren kunnen hierin een belangrijke<br />
bijdrage leveren, hoewel ze tot nog toe maar weinig meevliegen.<br />
Bob Moll Julien Lengrand-Lambert<br />
DSP in militaire sensorsystemen aan boord<br />
van vliegtuigen. Dit is serieus speelgoed.<br />
Inzet van GPU’s is met name zinvol voor<br />
toepassingen waarbij het rekenproces kan<br />
worden opgedeeld in eenvoudige, sterk repetitieve<br />
stappen die onafhankelijk en parallel<br />
kunnen worden uitgevoerd. In die gevallen<br />
worden de duizenden GPU-cores op een gra-<br />
sche kaart maximaal aangesproken.<br />
Markante punten<br />
Om foto’s en video’s van vliegtuigen en satellieten<br />
te kunnen gebruiken, is het geograsch<br />
positioneren van de beelden een<br />
van de vereiste verwerkingsstappen. De<br />
sensoren kijken vanaf een hoogte schuin<br />
naar een heuvelachtig terrein. Het beeld<br />
is daardoor vervormd en kan niet zonder<br />
meer over een kaart worden gelegd of met<br />
andere (beeld)informatie worden gecombineerd.<br />
Een van de verwerkingsstappen bestaat<br />
dus uit het corrigeren van de beelden<br />
Figuur 1: Gemeten in brute rekenkracht loopt<br />
de GPU steeds verder uit op de CPU. Op afmeting,<br />
gewicht en energieverbruik winnen de<br />
CPU en DSP het voorlopig meestal nog.<br />
zodat het lijkt alsof de sensor loodrecht<br />
naar beneden kijkt.<br />
Na deze stap kunnen de beelden wel op<br />
een kaart worden gelegd. Dit proces, waarin<br />
elke pixel uit het sensorbeeld een nauwkeurige<br />
plaatscoördinaat toegewezen krijgt, heet<br />
ortho-refereren. Traditioneel is dit een tijdrovende<br />
aangelegenheid, waarbij handmatig<br />
zogenaamde corresponderende objecten in<br />
het sensorbeeld en een kaart of referentiebeeld<br />
worden aangewezen. Dit is nodig<br />
omdat de positie van het opnamegebied op<br />
de grond met alleen sensordata enkel bij<br />
benadering kan worden berekend. Door de<br />
sterke groei van de hoeveelheid sensordata,<br />
gecombineerd met de tijdsdruk om nauwkeurige<br />
beeldinformatie snel ter beschikking te<br />
hebben, moet het ortho-refereren echter geautomatiseerd<br />
worden. Bij Spacemetric hebben<br />
we een product, Keystone, dat dit doet<br />
door sensorbeelden automatisch te correleren<br />
met een set bestaande beelden waarvan<br />
de plaatscoördinaten nauwkeurig bekend<br />
zijn. In het oude en nieuwe beeld wordt een<br />
verzameling van corresponderende paren van<br />
markante, statische punten gezocht. Denk<br />
bijvoorbeeld aan kruisingen van wegen.<br />
Op basis van een schatting wordt een uitsnede<br />
uit het referentiebeeld gemaakt: de<br />
master (zie Figuur 2). Hier wordt een kleinere<br />
uitsnede uit het sensorbeeld overheen geschoven:<br />
de template. Voor elke verschuiving<br />
wordt de mate van correlatie tussen template<br />
en master uitgerekend en weergegeven in<br />
een correlatiediagram; waar de correlatie het<br />
hoogst is, liggen ze het best over elkaar. Het<br />
correlatieproces is iteratief en rekenintensief.<br />
Omdat het daarnaast sterk repetitief<br />
is, hebben we verkennende experimenten<br />
uitgevoerd met GPU-versnelling. Daarvoor<br />
hebben we CPU- en GPU-prestaties vergeleken<br />
door een standaard Landsat-satellietbeeld<br />
te verwerken. Een Landsat-beeld<br />
is ongeveer 180 bij 180 km groot, met een<br />
grondresolutie van dertig meter. De satel-<br />
10 | 45
liet gebruikt een multispectrale sensor die<br />
zeven delen uit het kleurenspectrum afzonderlijk<br />
waarneemt. Een beeldbestand is<br />
circa 250 megabyte groot, wat illustratief is<br />
voor de hoeveelheid sensordata.<br />
Rijen en kolommen<br />
We hebben de oorspronkelijke in Java geschreven<br />
Keystone-code voor het correlatieproces<br />
in een paar dagen, zonder noemenswaardige<br />
optimalisatie, omgezet naar<br />
Cuda-code. Op een desktop-pc met gangbare<br />
GPU-kaart bedraagt de versnelling voor<br />
het uitrekenen van een enkel correlatiediagram<br />
circa 3,5 keer.<br />
In de praktijk wordt per satellietbeeld niet<br />
een enkel punt uitgerekend, maar vele tientallen<br />
punten met evenzoveel correlatiediagrammen.<br />
Door het sterk parallelle karakter<br />
van deze taak weet de GPU daar veel beter<br />
van te proteren dan de CPU. De daadwerkelijke<br />
snelheidswinst van de GPU is dus groter.<br />
De interactie tussen de Cuda- en Javadelen<br />
van de applicatie is op dit moment<br />
nog niet geoptimaliseerd en vormt nog een<br />
bottleneck voor de rekentijd. Hier is dus<br />
nog winst te behalen. Door de Cuda-code<br />
op professionele Tesla-GPU-kaarten te laten<br />
draaien in plaats van een standaard grasche<br />
kaart zijn naar verwachting nog betere<br />
rekentijden te realiseren.<br />
Ook voor de projectie van de sensorbeelden<br />
op de refentieplaatjes of kaarten kan<br />
GPU-versnelling worden ingezet. Bij dit<br />
proces moet het sensorbeeld met behulp<br />
van een hoogtemodel worden omgerekend<br />
van het eigen pixelgrid met rijen en kolommen<br />
naar de gewenste geograsche projectie.<br />
Doordat referentiebeelden, kaarten en<br />
hoogtemodellen lang niet altijd in dezelfde<br />
geograsche projectie staan, is dit proces<br />
extra complex en rekenintensief. Voor (her)<br />
projectie van beelden, hoogtemodellen en<br />
kaarten wordt gebruikgemaakt van warping,<br />
een techniek die intensief wordt toegepast<br />
in computergames om bijvoorbeeld<br />
texturen op een 3D-model te plakken.<br />
Hiermee zijn niet alleen satellietbeelden<br />
snel te verwerken, maar ook luchtvideoopnames.<br />
Die kunnen eventueel on-the-y<br />
worden verwerkt tot geospatiële informatie.<br />
Keystone is ondertussen op verschillende<br />
manieren ingezet. De Zweedse landmacht<br />
verwerkt er video-opnames mee die<br />
met een onbemand vliegend sensorsysteem<br />
worden gemaakt. In Nederland zijn demonstraties<br />
uitgevoerd met het integreren van<br />
46 | 10<br />
<strong>Achtergrond</strong> <strong>Luchtvaart</strong><br />
Figuur 2: Om een luchtfoto<br />
aan een positie te koppelen,<br />
wordt een referentiedatabase<br />
met bestaande beelden<br />
gebruikt. Eerst wordt een uitsnede<br />
van het referentiebeeld<br />
gekozen (de master, a en d).<br />
Hierover wordt een kleinere<br />
uitsnede uit het sensorbeeld<br />
geschoven (de template, b en<br />
e) en voor elke verschuiving<br />
wordt de correlatie uitgerekend.<br />
In positie A is de correlatie<br />
minimaal, in positie B<br />
maximaal. Dit resulteert in een correlatiediagram dat met grijswaarden de correlatie voor elke<br />
positie weergeeft (f; donker = lage correlatie, licht = hoge correlatie). In het voorbeeld geeft het<br />
gele kruis in het diagram aan waar de correlatie maximaal is.<br />
luchtvideo-opnames in commandovoeringsystemen<br />
van de brandweer en meldkamer.<br />
Weer en wind<br />
De sterke ontwikkeling in GPU’s, met name<br />
aangezwengeld door de gaming-industrie,<br />
heeft ertoe geleid dat grasche processoren<br />
steeds meer binnen de avionica worden toegepast.<br />
De Amerikaanse luchtmacht heeft bijvoorbeeld<br />
afgelopen zomer een opdracht van<br />
drie miljoen dollar geplaatst bij het bedrijf<br />
MotionDSP om GPU’s te gebruiken voor de<br />
verwerking van sensorbeelden. Het gaat om<br />
een sensor die vanuit de lucht grote gebieden<br />
gedetailleerd in beeld brengt. De sensor is samengesteld<br />
uit meerdere arrays, waarvan een<br />
computer de data op het vliegende platform<br />
combineert tot een mozaïekbeeld. NVidia is<br />
een van de investeerders in MotionDSP.<br />
Ook bij Spacemetric denken we dat GPUondersteuning<br />
in de toekomst nodig is om<br />
live videostromen te kunnen ortho-refereren<br />
en te projecteren op een geograsche<br />
ondergrond omdat de hoeveelheden data<br />
alsmaar blijven toenemen. Hedendaagse<br />
sensoren produceren al videodatastromen<br />
met 25 of 30 frames per seconde in HDkwaliteit<br />
en de trend is om nog grotere<br />
frames te gebruiken.<br />
Meer dan voor systemen op de grond spelen<br />
voor vliegtuigen echter ook kenmerken<br />
als afmeting, gewicht en energieverbruik<br />
een rol. Vooralsnog scoren GPU-systemen<br />
minder goed op een of meerdere van deze<br />
kenmerken dan systemen gebaseerd op<br />
CPU’s en DSP’s. Voor grote en middelgrote<br />
vliegtuigen is er al wel commercieel beschikbare<br />
avionica met GPU-ondersteuning,<br />
maar voor de (zeer) kleine vliegtuigen – zoals<br />
de robotvliegtuigjes uit de speelgoedwinkel<br />
– is dit nog niet het geval.<br />
De groei van het volume aan sensordata is<br />
echter sterker dan de groei van bandbreedte.<br />
Waar sensordataverwerking voorheen<br />
volledig op de grond werd uitgevoerd, nopen<br />
bandbreedtebeperkingen ertoe de dataverwerking<br />
steeds meer op het vliegtuig<br />
of de satelliet uit te voeren. Interessant is<br />
dan ook de vraag hoe lang het duurt voordat<br />
GPU-processing aan boord van kleinere<br />
vliegtuigen mogelijk is.<br />
Deze kleine vliegtuigen zijn bovendien<br />
gevoeliger voor weer en wind dan grotere<br />
vliegtuigen. De sensordata zijn daardoor<br />
veelal schokkerig en onscherp. Algoritmes<br />
voor beeldstabilisatie en reductie van<br />
bewegingsonscherpte bieden mogelijk<br />
uitkomst en zullen zeker baat hebben bij<br />
GPU-ondersteuning.<br />
Vliegende sensorsystemen kunnen pro-<br />
teren van de sterk groeiende rekenkracht<br />
van GPU’s. Door sterk gereduceerde onderzoeks-<br />
en ontwikkelbudgetten zullen defensietoepassingen<br />
de trends uit de consumentenmarkt<br />
volgen in plaats van sturen. Maar<br />
wellicht leiden de defensietoepassingen<br />
weer tot afgeleide producten die speciek<br />
geoptimaliseerd zijn voor de luchtvaart,<br />
waar vormfactor en energieverbruik een bepalende<br />
rol spelen.<br />
Bob Moll en Julien Lengrand-Lambert zijn<br />
respectievelijk directeur en software-engineer<br />
bij Spacemetric in Zwolle.<br />
Redactie Pieter Edelman
<strong>Achtergrond</strong> <strong>Luchtvaart</strong><br />
Economische en ecologische belangen<br />
verhogen continu de druk op de luchtvaartindustrie<br />
om het brandstofverbruik<br />
van vliegtuigen drastisch te reduceren.<br />
Een schijnbaar eenvoudige manier is<br />
om toestellen de kortst mogelijke of meest<br />
eciënte route te laten vliegen tussen vertrekpunt<br />
en bestemming. Dit vergt echter<br />
aanzienlijk meer functionaliteit en intelligentie<br />
in de boordsystemen om botsingen<br />
te vermijden en de vlucht te optimaliseren.<br />
Ook de reductie van het vliegtuiggewicht<br />
leidt tot een lager brandstofverbruik en een<br />
lagere CO 2 -uitstoot. Dit kan bereikt worden<br />
door vergaande integratie zodat er met<br />
minder subsystemen een steeds groeiend<br />
aantal functies te realiseren is. Ook vanuit<br />
dit gezichtspunt zijn steeds krachtigere<br />
processoren vereist.<br />
Daarnaast blijft het belangrijkste aandachtspunt<br />
in de luchtvaart de vliegveilig-<br />
Gaat multicoretechnologie vliegen?<br />
Dat multicoretechnologie een hoge vlucht neemt in tal van markten is allang<br />
duidelijk. Fabrikanten van luchtvaartsystemen (avionica) zouden dit ook letterlijk<br />
willen nemen. Ook voor hen zijn de voordelen van multicore aantrekkelijk, maar<br />
het inzetten van de technologie in een veiligheidskritieke toepassing is lastig<br />
en tot op heden vliegt geen enkele meerkernige processor in een dergelijke<br />
gecertificeerde applicatie. Barco legt uit wat er allemaal bij komt kijken.<br />
Heikki Deschacht<br />
heid. Synthetic vision- en enhanced vision-<br />
systemen (SVS en EVS, zie kader) reduceren<br />
bijvoorbeeld aanzienlijk het risico op ongevallen<br />
op de landingsbaan en het risico om<br />
tegen een berg aan te vliegen. Beide systemen<br />
zijn complex en zeer software-intensief.<br />
Maar meer rekenkracht betekent doorgaans<br />
minder compacte subsystemen die<br />
meer energie verbruiken. En dat betekent<br />
juist weer extra gewicht: elke verbruikte<br />
watt drijft de omvang en het gewicht van<br />
koelsystemen en vermogensopwekkers op.<br />
Multicore processing is daarom een aantrekkelijke<br />
technologie in de zoektocht naar<br />
oplossingen om meer en steeds complexer<br />
wordende functies te realiseren in minder<br />
en compactere subsystemen die op hun<br />
beurt minder verbruiken. Ook bij onze avionica-afdeling<br />
bestuderen we het gebruik<br />
van multicore in veiligheidskritieke cockpitbeeldschermen.<br />
Al snel doemt hierbij echter<br />
de vraag op of multicore geschikt is voor<br />
veiligheidkritieke applicaties zoals avionica.<br />
Vandaag zijn er heel wat beperkingen op<br />
het gebruik van meerkernige processoren in<br />
dergelijke toepassingen.<br />
Vliegtuigbouwers kunnen niet zomaar de<br />
laatste technologische snues introduceren<br />
in een commercieel toestel. Nieuwe technologie<br />
wordt als onbetrouwbaar beschouwd<br />
totdat het tegendeel is bewezen. Een gezond<br />
uitgangspunt naar veiligheid toe, maar zeer<br />
conservatief naar innovatie toe. Multicoretechnologie<br />
is in deze wereld nog een vrij<br />
nieuwe trend en wordt daardoor argwanend<br />
bekeken door de certicatiedeskundigen.<br />
Bovendien is de keerzijde van de multicoremedaille<br />
vrij goed gekend. De uitvoering<br />
van software op een multicore platform is<br />
moeilijk deterministisch te maken vanwege<br />
de lastig te voorspellen interactie tussen de<br />
verschillende kernen. Terwijl determinisme<br />
10 | 47
juist een van de kernvoorwaarden is om een<br />
avionicasysteem gecerticeerd te krijgen.<br />
Daarnaast is de segregatie in tijd en ruimte<br />
tussen verschillende functies moeilijker<br />
aantoonbaar. Het falen van de ene functie<br />
mag in veel gevallen geen invloed hebben op<br />
de correcte werking van een andere functie.<br />
Ook het inzicht in de werking van de<br />
interconnecties tussen de cores is veel beperkter<br />
dan bij verbindingen tussen discrete<br />
chips. Dit is het gevolg van de beperkte<br />
informatie die chipfabrikanten publiceren<br />
over de interconnecties en de quasi-onmogelijkheid<br />
hierop te meten.<br />
Aangezien de ganse wereld naar multicore<br />
evolueert wordt het vandaag al moeilijk<br />
een deftige processor te vinden die<br />
niet over meerdere rekenkernen beschikt.<br />
Deze trend dwingt dus ook de luchtvaartindustrie<br />
op korte termijn over te stappen<br />
naar deze architectuur. In veel gevallen kan<br />
vooralsnog echter slechts één kern daadwerkelijk<br />
benut worden.<br />
Gemeenschappelijke vragen<br />
Een voorbeeld van een multicorearchitectuur<br />
die op veel belangstelling uit de avionica-industrie<br />
kan rekenen, vinden we in<br />
de QorIQ-familie van Freescale. De P4080<br />
biedt bijvoorbeeld een multicore processorplatform<br />
met acht kernen die elk over<br />
eigen L1- en L2-caches beschikken, twee<br />
geheugencomplexen met elk hun eigen L3caches,<br />
een set aan I/O-functies (Ethernet,<br />
PCI Express, Serial RapidIO, I2C, et cetera)<br />
en een zogeheten Corenet-fabric die alles<br />
onderling verbindt.<br />
48 | 10<br />
<strong>Achtergrond</strong> <strong>Luchtvaart</strong><br />
Als je weet dat elke kern en de meeste<br />
I/O-functies op een onvoorspelbaar moment<br />
het initiatief kunnen nemen om<br />
met een aanzienlijke bandbreedte via de<br />
Corenet-fabric te lezen of te schrijven in het<br />
werkgeheugen, dan wordt het snel duidelijk<br />
dat er heel wat interactie ontstaat tussen de<br />
verschillende spelers. Dan komt het erop<br />
aan te weten wie op wie wacht en hoe lang<br />
dat wachten kan duren. Dit vraagstuk oplossen<br />
is een van de grote uitdagingen voor<br />
De TU Delft<br />
ontwikkelde<br />
SVS-symbologie<br />
voor Barco,<br />
dat het op een<br />
touchscreengebaseerdecockpitdemonstrator<br />
toont.<br />
de avionicafabrikanten die dergelijke Socs<br />
willen gebruiken.<br />
Daarnaast kunnen we meestal niet aantonen<br />
dat de chipfabrikant zijn multicore<br />
IC heeft ontwikkeld volgens een strikt gestandaardiseerd<br />
avionicaontwikkelproces<br />
(RTCA/DO-254). De European Aviation<br />
Safety Agency, de voornaamste organisatie<br />
waarlangs bedrijven hun producten moeten<br />
certiceren om ze op de Europese markt te<br />
zetten, vereist in zo’n geval een grote inspanning<br />
van de avionicafabrikant om aan<br />
te tonen dat het gebruik van zo’n IC geen<br />
risico met zich meebrengt. Dit gaat van het<br />
analyseren van chip-errata over het beoordelen<br />
van de maturiteit van de component<br />
tot het beoordelen van de processen toegepast<br />
door de chipmaker.<br />
Bij de selectie van een multicore IC moeten<br />
we dus rekening houden met verschillende<br />
aspecten. Als belangrijkste technische<br />
overweging is het inzicht in de geheugenorganisatie,<br />
met inbegrip van het aantal<br />
geheugencomplexen, de beschikbare bandbreedte<br />
op de interne interconnectie, arbitratiemechanismen<br />
en latency-karakteris-<br />
tieken. Daarmee kunnen de eecten van<br />
gelijktijdige transfers van en naar de geheugens<br />
worden ingeschat. Gezien de talrijke<br />
combinaties van mogelijke transfertypes<br />
is het een huzarenstuk om een worstcaseeect<br />
te voorspellen.<br />
Ook andere architecturale voor- en nadelen<br />
moeten we in de overweging meenemen.<br />
Daarnaast willen we de verhouding<br />
tussen energieverbruik en prestaties weten<br />
– we zijn immers op zoek naar manieren om<br />
energie te besparen. Het is dus van levensbelang<br />
dat de fabrikant bereid is om extra<br />
ondersteuning te geven.<br />
Freescale heeft dit snel begrepen. Sedert<br />
de introductie van de QorIQ-familie in 2009<br />
benaderden verschillende avionicabedrijven<br />
de chipmaker met dezelfde vragen. Dit<br />
resulteerde uiteindelijk in een werkgroep,<br />
Multicore for Avionics (MCFA) genaamd.<br />
Hier nemen intussen tientallen avionicabedrijven<br />
aan deel, waaronder Barco. Binnen<br />
deze werkgroep beantwoordt Freescale de<br />
gemeenschappelijke vragen aan alle deelnemers<br />
tegelijkertijd. Dit is voor iedereen een<br />
eciëntere aanpak dan een individueel antwoord<br />
aan elk bedrijf. Tevens licht Freescale<br />
een tipje van de sluier op over de interne<br />
werking van de QorIQ-architectuur.<br />
Bij Barco bieden we onze klanten onder<br />
de noemer Mosart een open softwarearchitectuur<br />
aan waarbij een groot deel van<br />
de complexiteit rond het multicoreaspect<br />
transparant wordt gemaakt voor de systeemintegrator.<br />
Op deze manier kan die het<br />
maximale voordeel halen uit de multicoretechnologie<br />
in het beeldscherm zonder zich<br />
al te veel zorgen te maken over de vele gerelateerde<br />
certicatieaspecten.<br />
Kleinere prestatiewinst<br />
Hebben we eenmaal een processor uitgekozen,<br />
dan moeten we aan de applicatiekant<br />
maatregelen nemen om hierop veiligheidskritieke<br />
applicaties mogelijk te maken. In<br />
commerciële toepassingen parallelliseert<br />
het OS dat op de processor draait de taken<br />
zo veel mogelijk over de beschikbare kernen.<br />
Dit model staat bekend als symmetrische<br />
multiprocessing (SMP). SMP levert in<br />
de praktijk een behoorlijke prestatiewinst<br />
op als de software zich leent voor parallellisatie.<br />
In een veiligheidskritieke applicatie<br />
zou dit echter een van de belangrijkste karakteristieken<br />
om zeep helpen: determinisme.<br />
Het RTos in een avionicasysteem moet<br />
daarom eerder neigen naar een asymme-
SVS en EVS<br />
Ongevallenstatistieken tonen aan dat controlled ight into terrain (CFIT) de voornaamste<br />
oorzaak van catastrofale vliegongevallen is. Bij CFIT is de bemanning in<br />
de cockpit er rotsvast van overtuigd correct en veilig te vliegen. Toch doemt er plots<br />
een berg op of een ander obstakel dat te laat het tegendeel bewijst.<br />
Deze vaststelling heeft de luchtvaartindustrie ertoe aangezet systemen te ontwikkelen<br />
die de piloten een betere situational awareness geven. Voorheen moesten zij<br />
zich een beeld vormen van hun driedimensionale vliegsituatie op basis van tweedimensionale<br />
informatie van verschillende instrumenten in de cockpit. Een synthetic<br />
vision-systeem (SVS) presenteert hun vandaag de dag echter een 3D-beeld van de<br />
omgeving rond het vliegtuig. Ook al belemmert mist het zicht, het SVS-beeld op de<br />
beeldschermen geeft toch een betrouwbaar beeld van het terrein en de obstakels in<br />
de omgeving. Dit beeld wordt realtime gerenderd op basis van een terreindatabase<br />
in het avionicasysteem. Het werkingsprincipe is vergelijkbaar met de terrein-rendering<br />
in vluchtsimulatoren.<br />
Uiteraard toont SVS enkel obstakels die in de database zijn opgenomen. Een ander<br />
vliegtuig dat zich op de landingsbaan bevindt of een hoge kraan die in de aanvliegroute<br />
is opgesteld, zijn niet zichtbaar via SVS. De warmtebeeldcamera van het<br />
enhanced vision-systeem (EVS) maakt echter elk obstakel zichtbaar, ook in slechte<br />
weersomstandigheden.<br />
De combinatie van SVS met EVS laat vliegtuigen op een veiligere manier opereren<br />
in slechtere weersomstandigheden. Hierdoor zijn er minder uitwijkingen noodzakelijk,<br />
wat zich weer vertaalt in een lager brandstofverbruik, een lagere CO 2 -uitstoot<br />
en tevreden passagiers.<br />
trisch multiprocessingmodel (AMP). Hierbij<br />
is het steeds op voorhand gekend welke<br />
taak wanneer op welke kern uitgevoerd zal<br />
worden. Wanneer de taken sterk van elkaar<br />
afhankelijk zijn, levert AMP in de praktijk<br />
meestal een kleinere prestatiewinst op dan<br />
SMP (de wet van Amdahl).<br />
Een ander probleem doet zich voor als<br />
meerdere kernen toegang willen tot dezelfde<br />
I/O-functie, zoals een PCI Express-poort.<br />
Een eenvoudige oplossing hiervoor is ervoor<br />
te zorgen dat er slechts één kern is die de<br />
I/O-functies kan aanspreken. Deze fungeert<br />
zo in het AMP-model als I/O-server voor de<br />
Warmtebeeldcamera’s<br />
laten piloten zien wat<br />
normaal verborgen<br />
blijft. Het beeld rechts<br />
toont een nachtlanding<br />
van een ondergesneeuwd<br />
landschap.<br />
Foto’s: CMC Electronics<br />
andere kernen die data nodig hebben van dit<br />
kanaal. Ook hier moeten we aan prestaties<br />
inboeten ten voordele van determinisme.<br />
Ten slotte moeten we nadenken over de<br />
communicatie tussen de kernen. Het is niet<br />
altijd mogelijk de taken op de verschillende<br />
kernen volledig onafhankelijk van elkaar te<br />
houden. Bij de I/O-serveraanpak bijvoorbeeld<br />
is onvermijdelijk communicatie nodig<br />
tussen de kernen. Een van de manieren om<br />
kernen in staat te stellen informatie met elkaar<br />
uit te wisselen, is door een gebied van<br />
gedeeld geheugen te deniëren. Hierbij is<br />
het belangrijk dat er slechts één kern data<br />
‘publiceert’ en de andere kernen de data<br />
‘consumeren’. Zo houden we overzicht over<br />
de verschillende informatiestromen.<br />
Evenwichtsoefening<br />
Intussen zien we nieuwe multicore Socs<br />
verschijnen waarmee voor elke kern een<br />
eigen geheugencomplex beschikbaar is. Dit<br />
minimaliseert de interactie tussen de cores<br />
en maximaliseert dus het determinisme.<br />
Mocht een chipfabrikant in de toekomst een<br />
Soc uitbrengen die elke kern en randfunctie<br />
een bepaalde bandbreedte verzekert op<br />
de interne interconnecties, dan zou de toepassing<br />
van multicore in veiligheidskritieke<br />
avio nica niet alleen eenvoudiger worden<br />
maar ook voordeliger. In de RTos-wereld<br />
zien we evoluties die het mogelijk kunnen<br />
maken om AMP en SMP te mengen op een<br />
multicore platform, waardoor we meer prestatiewinst<br />
kunnen halen dan met puur AMP.<br />
Multicore doet zijn intrede in veiligheidskritieke<br />
avionica, er is geen weg terug. Het<br />
blijft echter een evenwichtsoefening tussen<br />
de certicatievereisten voor een specieke<br />
toepassing en de mogelijkheden die de technologie<br />
biedt. Het succes hangt in grote<br />
mate af van de constructieve samenwerking<br />
tussen chipfabrikant, avionicafabrikant,<br />
RTos-leverancier, systeemintegrator en certicatieautoriteiten.<br />
Heikki Deschacht is expert elektronicaengineer<br />
avionica bij de Defence & Aerospacedivisie<br />
van Barco.<br />
Redactie Pieter Edelman<br />
10 | 49
50 | 10<br />
<strong>Achtergrond</strong> <strong>Luchtvaart</strong><br />
Bij ACQ Inducom zien we vanuit de<br />
luchtvaart een toenemende vraag<br />
naar systemen met kleine vormfactor.<br />
Belangrijk is dat ze breed toepasbaar, robuust,<br />
veilig en vooral ook niet te duur zijn.<br />
Om aan deze vraag te voldoen en omdat het<br />
hele traject van scratch tot en met software<br />
aardig wat ontwikkeluren kost, hebben we<br />
het Low-Power Data Acquisition System<br />
(LPDAS) bedacht. Dit is een modulair concept<br />
voor kleine, lichte, conductiegekoelde<br />
embedded computers die hun werk moeten<br />
doen onder extreme omstandigheden, bijvoorbeeld<br />
bij lage of hoge temperaturen,<br />
hoge druk, elektromagnetische straling,<br />
schokken en vibraties.<br />
Ruggengraat van het LPDAS-concept is<br />
een PCI-backplane waaraan een energievoorziening<br />
en een processorbord hangen.<br />
De functionaliteit is uit te breiden via vier<br />
(conductiegekoelde) PCI-mezzaninekaarten<br />
(PMC’s). Dit kunnen commercieel beschikbare<br />
of klantspecieke PMC’s zijn. In relatief<br />
korte tijd en tegen lage kosten is hiermee<br />
een volledig systeem op maat samen te stellen<br />
dat robuustheid koppelt aan bijna onbegrensde<br />
mogelijkheden op het gebied van<br />
databussen en I/O. Typische toepassingen<br />
zijn besturing en monitoring, datalogging<br />
en protocolconversie. Behalve in de luchtvaart<br />
is het concept ook heel goed bruikbaar<br />
in bijvoorbeeld de transport-, energie-, maritieme,<br />
militaire en industriesector.<br />
Remalgoritme<br />
Het LPDAS-concept hebben we onder meer<br />
toegepast in het Europese Zevende Kaderproject<br />
Scarlett. Hierin werkte een consortium<br />
van 35 (middel)grote bedrijven onder<br />
leiding van initiatiefnemer ales aan<br />
nieuwe elektronicaplatforms en -tools voor<br />
Vliegtuigindustrie duikt op<br />
kleine elektronicamodules<br />
ACQ Inducom uit Oss heeft een van zijn systemen met kleine vormfactor ingezet<br />
in een Europees researchproject om ABS te implementeren in een nieuw te<br />
ontwikkelen avionicaplatform voor een volgende generatie vliegtuigen. Doel<br />
van dit platform is om de operationele kosten van luchtvaartmaatschappijen met<br />
twintig procent terug te brengen. Jeffrey van Grunsven beschrijft wat zijn bedrijf<br />
precies heeft gedaan en wat de vervolgstappen zijn.<br />
Jeffrey van Grunsven<br />
de luchtvaart. Het project borduurde voort<br />
op het IMA1G-initiatief (Integrated Modular<br />
Avionics, First Generation), dat als doel<br />
had om de grote verscheidenheid aan apparatuur<br />
in een vliegtuig terug te brengen tot<br />
een beperkt aantal gemeenschappelijke processingmodules<br />
met gedeelde communicatieverbindingen<br />
en energievoorzieningen.<br />
Vergeleken met de tot dan toe gebruikelijke<br />
architecturen en op maat gemaakte<br />
elektronica was IMA1G een revolutionaire<br />
stap vooruit. De technologie heeft dan ook<br />
een plaatsje verworven in verschillende moderne<br />
vliegtuigen, waaronder de A380 en<br />
de A400M. In de nieuwe A380 is het totale<br />
aantal processingunits hierdoor nog maar<br />
de helft van wat het was in eerdere generaties.<br />
De verwachting is verder dat IMA1G<br />
de operationele kosten van luchtvaartmaatschappijen<br />
met vijftien tot twintig procent<br />
verlaagt door signicante gewichtsreductie<br />
en besparing op onderhoud.<br />
Op basis van IMA1G heeft de Europese<br />
luchtvaartgemeenschap een onderzoek<br />
uitgevoerd naar een schaalbaar, hercongureerbaar,<br />
fouttolerant en veilig avionicaplatform,<br />
Distributed Modular Electronics<br />
(DME) gedoopt. Hierop heeft Scarlett<br />
weer verder gebouwd. Verschillende innovaties<br />
in het DME-concept hebben IMA1G<br />
naar een volgend niveau van volwassenheid<br />
gebracht. Het resultaat is een Europees<br />
platform dat het volledige scala aan avionicafuncties<br />
biedt in combinatie met een<br />
grote schaalbaarheid, porteerbaarheid en<br />
aanpasbaarheid, een hoge fouttolerantie,<br />
meer herconguratiemogelijkheden en een<br />
minimum aantal soorten gestandaardiseerde<br />
elektronische modules.<br />
Binnen Scarlett had ACQ Inducom onder<br />
meer de verantwoordelijkheid om de ge-<br />
schiktheid van DME aan te tonen voor tijdkritieke<br />
toepassingen. In een demonstrator<br />
hebben we het concept getest in het zeer<br />
veiligheidskritieke remsysteem. Daarvoor<br />
hebben we een component ontwikkeld die<br />
kan functioneren als remote data concentrator<br />
(RDC) én als remote electrical unit (REU).<br />
Een RDC biedt meerdere I/O’s aan via AFDX.<br />
Dit is een redundant, deterministisch, highspeed<br />
protocol op basis van Ethernet dat de<br />
verschillende elektronische systemen in een<br />
vliegtuig met elkaar laat communiceren en<br />
dat door Airbus is ontwikkeld als vervanger<br />
voor de huidige veldbussen, zoals Arinc<br />
429, Can en Mil-STD 1553. Een REU is een<br />
RDC die ook applicaties kan uitvoeren, eigenlijk<br />
dus een intelligente RDC. Daarom<br />
hebben we deze component IRDC genoemd.<br />
Als basis voor de ontwikkeling van de IRDC<br />
hebben we het LPDAS-concept genomen. Dit<br />
is uitermate geschikt voor deze toepassing<br />
vanwege de verschillende interfaces die we<br />
moesten ondersteunen: discrete I/O, analoge<br />
spanningsingangen, analoge stroomuitgangen,<br />
frequentie-ingangen en AFDX. De component<br />
diende ook een gebruikergedenieerde<br />
realtime applicatie te kunnen uitvoeren<br />
via een Api die Arinc 653 part 4 volgt, een<br />
subset van en dus minder uitgebreid dan het<br />
eerste deel van deze software-interface voor<br />
avionicatoepassingen. De verschillende realtime<br />
processen die op de IRDC kwamen te<br />
draaien, maakten het gebruik van een RTos<br />
wenselijk. Dit partitioneert het systeem,<br />
zodat elk proces zijn eigen afgebakende omgeving<br />
heeft, en het roept periodiek de tijdkritieke<br />
taken aan. Hiervoor is onze keuze<br />
gevallen op PikeOS van Sysgo.<br />
Binnen de tijdkritieke demonstrator hebben<br />
we de IRDC op twee manieren ingezet:<br />
als gewone, niet-intelligente RDC en als
intelligente unit. In het eerste geval functioneerde<br />
hij als AFDX-gateway voor de I/O<br />
van het remsysteem naar een core processing<br />
module (CPM) waarop een remapplicatie van<br />
een projectpartner draaide. Deze toepassing<br />
is vergelijkbaar met het ABS-systeem in een<br />
auto, dus zeer tijdkritiek. De CPM moest<br />
binnen tien milliseconden reageren op veranderingen<br />
in de wielsnelheid en de remmen<br />
bekrachtigen of ontkrachten. Daartoe<br />
moest de IRDC elke 2,5 ms via AFDX de<br />
actuele wielsnelheid aanleveren. Die diende<br />
dan als input voor het remalgoritme, dat op<br />
zijn beurt elke vijf milliseconden via AFDX<br />
een update voor de rembekrachtiging terugstuurde<br />
aan de IRDC. De uitdaging lag<br />
hier in de snelheid van de applicatielus. Op<br />
het moment dat het remalgoritme de meetwaarde<br />
ging gebruiken, mocht deze niet ouder<br />
zijn dan 0,6 ms.<br />
Bij de intelligente toepassing draaide het<br />
remalgoritme niet op de CPM maar lokaal op<br />
de IRDC, die dat algoritme dus stand-alone<br />
uitvoerde. Het enige dat nog via AFDX naar<br />
buiten ging, was de actuele statusinformatie<br />
van de IRDC. De CPM hoorde natuurlijk op<br />
de hoogte te blijven van diens toestand zodat<br />
hij in geval van nood een andere unit kon inschakelen.<br />
Hier was de uitdaging om de IRDC<br />
de tijdkritieke applicaties op tijd te laten uitvoeren.<br />
Verder moest het mogelijk zijn om de<br />
software van de CPM zonder enige aanpassing<br />
te draaien op de intelligente component.<br />
Eind april hebben we het Scarlett-project<br />
afgesloten. Er zijn al plannen om een vervolg<br />
in te dienen dat de resultaten verder<br />
uitwerkt. ACQ Inducom heeft zijn deel succesvol<br />
afgerond en er een goed inzicht aan<br />
overgehouden in de state-of-the-art ontwikkelingen<br />
die doordruppelen in toekomstige<br />
vliegtuiggeneraties.<br />
OpenVPX<br />
Met de opgedane ervaringen in Scarlett zijn<br />
we inmiddels ook begonnen aan een opvolger<br />
van het LPDAS-concept. Een van de<br />
doelen hierbij is om de modulariteit uit te<br />
breiden van de hardware naar de software.<br />
Daarvoor zijn we nu een processorbord aan<br />
het ontwikkelen dat het hart zal vormen<br />
van het nieuwe concept. Dit bord is gebaseerd<br />
op de allernieuwste QorIQ-processor<br />
van Freescale, de T4240, waarvan de eerste<br />
prototypes begin 2013 beschikbaar komen.<br />
Deze krachtpatser maakt de LPDAS-opvolger<br />
ook geschikt voor intensieve dataverwerking,<br />
bijvoorbeeld van beeld, geluid en<br />
radar, in toepassingsgebieden als lithogra-<br />
e en robotica.<br />
De T4240 heeft twaalf fysieke kernen met<br />
elk twee threads op 1,8 GHz (24 virtuele cores).<br />
Hierop kunnen meerdere applicaties<br />
ongestoord naast elkaar draaien doordat de<br />
processor ze uit elkaar houdt (virtualisatie)<br />
– de scheiding gebeurt dus hardwarematig<br />
en niet op softwareniveau met een RTos.<br />
Verder heeft de T4240 hardwareversnellers<br />
aan boord en mechanismes om de workload<br />
te verdelen over de verschillende kernen.<br />
Voor communicatie en uitbreiding biedt de<br />
processor diverse controllers, onder meer<br />
voor (10) Gigabit Ethernet, PCI Express,<br />
RapidIO, Sata en USB.<br />
De keuze voor de T4240 brengt een interessante<br />
uitdaging met zich mee: in de<br />
luchtvaart is het nog niet mogelijk om multicoretoepassingen<br />
te certiceren. Het lijkt<br />
echter slechts een kwestie van tijd voordat<br />
daar verandering in komt. Er lopen momenteel<br />
verschillende onderzoeksprojecten en<br />
er is veel overleg tussen chipfabrikanten zoals<br />
Freescale en de grote spelers in de sector<br />
om dit probleem op te lossen (zie ook pagi-<br />
De IRDC-module heeft ACQ<br />
Inducom gebaseerd op zijn<br />
Low-Power Data Acquisition<br />
System, een modulair<br />
concept voor kleine, lichte,<br />
conductiegekoelde embedded<br />
computers die hun werk<br />
moeten doen onder extreme<br />
omstandigheden.<br />
na 47, NR). Dit geeft aan dat de industrie er<br />
hard aan trekt. Dat moet ook wel, want als<br />
er in de toekomst geen singlecore processoren<br />
meer verkrijgbaar zijn, is dat funest<br />
voor het onderhoud van avionicacomponenten.<br />
Fabrikanten moeten vaak namelijk<br />
een garantie afgeven dat ze hun producten<br />
minimaal vijftien jaar kunnen leveren.<br />
Het processorbord is niet het enige dat<br />
verandert in de LPDAS-opvolger. Voor de<br />
achterwand hebben we nu niet gekozen voor<br />
PCI maar voor OpenVPX (Vita 65). Virtual<br />
Path Cross-Connect (VPX, Vita 46) is een<br />
standaard die de allerlaatste backplane- en<br />
connectortechnologieën probeert te combineren<br />
met de nieuwste seriële bussen. De<br />
OpenVPX-systeemspecicatie biedt hiervoor<br />
een gedenieerd framework om interoperabiliteit<br />
te bewerkstelligen. Ons nieuwe<br />
concept heeft een aantal OpenVPX-sloten<br />
voor commercieel beschikbare of klantspecieke<br />
kaarten, waardoor de functionaliteit<br />
van het systeem naar wens aanpasbaar is.<br />
De opvolger zal bovendien volledig compatibel<br />
zijn met Vita 75. Dit is een standaard<br />
voor robuuste systemen met een<br />
kleine vormfactor en denieert onder meer<br />
de afmetingen en de externe interfaces. De<br />
uitdaging hier is om zowel te voldoen aan de<br />
prestatie- en communicatie-eisen als aan de<br />
specicaties voor gewicht, grootte, vermogen<br />
en koeling (Swap-C).<br />
Jerey van Grunsven is systeemengineer<br />
bij ACQ Inducom in Oss, dat klantspecieke<br />
embedded hardware en software en eigen<br />
standaardproducten ontwikkelt voor realtime<br />
en veiligheidskritieke toepassingen in markten<br />
als de luchtvaart en de transportsector.<br />
Redactie Nieke Roos<br />
10 | 51
Organisers<br />
Mark your<br />
calendar<br />
24 and 25 April 2013<br />
Klokgebouw Eindhoven, NL<br />
Participate as a sponsor or exhibitor<br />
Are you interested in participating<br />
as a sponsor or exhibitor?<br />
Please contact<br />
events@techwatch.nl or go<br />
to www.hightechsystems.eu<br />
High-Tech Systems is the result of a collaboration between Brainport Industries, Dutch Society for<br />
Precision Engineering, FMTC, Syntens Innovatiecentrum and Techwatch, publisher of Bits&<strong>Chips</strong> and<br />
Mechatronica&Machinebouw<br />
High-Tech Systems 2013 is supported by<br />
52 | 10<br />
#HT S13<br />
<strong>Achtergrond</strong> <strong>Luchtvaart</strong><br />
Iedereen is tegenwoordig altijd en overal bereikbaar, zo lijkt<br />
het. uis zijn we via het glasvezelnetwerk verbonden met<br />
de virtuele server van het bedrijf en delen we documenten,<br />
lmpjes en foto’s met collega’s. Onderweg in de auto checken we<br />
onze e-mail en ook in de trein hebben we tegenwoordig toegang<br />
tot het netwerk. We kunnen zelfs al bellen en mailen in de lucht.<br />
Op dit moment gebruikt nog maar een fractie van de passagiers<br />
op een vlucht de netwerkconnectiviteit aan boord, zo’n zes<br />
procent om precies te zijn. De bedrijven die deze service bieden,<br />
zien dat echter met ongeveer vijftig procent per jaar toenemen.<br />
Het Amerikaanse Gogo zet nu al dertig miljoen dollar per kwartaal<br />
om met zijn in-ight internetdienst.<br />
Om de netwerkconnectiviteit aan boord mogelijk te maken,<br />
communiceert een vliegtuig met een geostationaire satelliet in<br />
de ruimte, momenteel vooral via de L-frequentieband (1 tot 2<br />
GHz). Op het toestel staat daartoe een mechanisch draaibare<br />
schotel onder een radome, een koepel van composiet die transparant<br />
is voor het RF-signaal. De onderliggende netwerkinfrastructuur<br />
is gebaseerd op de tien jaar oude Connection by<br />
Boeing-technologie, ontwikkeld door de Amerikaanse vliegtuigbouwer<br />
en Mitsubishi Electronics.<br />
Aan de L-bandinfrastructuur kleven echter een paar grote<br />
nadelen. Zo heeft het netwerk een beperkte capaciteit: met de<br />
bandbreedte van 432 kb/s zijn slechts acht telefoontjes tegelijk<br />
af te handelen. Daarnaast zorgt de hoge radome voor een toename<br />
in luchtweerstand van het toestel en daarmee voor extra<br />
brandstofkosten, die kunnen oplopen tot de prijs van zes verkochte<br />
stoelen.<br />
Fasedraaier<br />
De vliegtuigindustrie is daarom al een tijdje op zoek naar alternatieven<br />
voor het tien jaar oude systeem. Bedrijven als Inmarsat<br />
en Intelsat zetten met miljardeninvesteringen vol in op<br />
uitbreiding van de infrastructuur in de K u - en K a -band (11 tot<br />
18 GHz respectievelijk 26 tot 40 GHz). Hiermee is het mogelijk<br />
om via satellietcommunicatie realtime televisie in HD-kwaliteit<br />
te ontvangen.<br />
De nieuwe satcomsystemen gebruiken vlakke antennes die<br />
niet groter zijn dan een A4’tje. Deze zoeken zelf de locatie van<br />
de ruimtezender middels de ingebouwde gps en stellen zelf hun<br />
oriëntatie bij om de signaalontvangst te optimaliseren. Door de<br />
uit de radarwereld bekende phased array-technologie toe te passen,<br />
kunnen ze ook onder een (scherende) hoek kijken. De grote<br />
beweegbare schotel behoort hiermee tot het verleden.<br />
Een phased array is een groep antennes waarbij het mogelijk<br />
is om de uitgaande en inkomende bundel te richten. Bij het zen-
Breedbandinternet in de lucht<br />
Internetten in een vliegtuig is mogelijk, maar het houdt nog niet over door<br />
de beperkte bandbreedte die de tien jaar oude netwerkinfrastructuur aan<br />
boord biedt. UT-spin-off Satrax werkt aan een alternatief op basis van optische<br />
bundelvormers dat parallel duizend televisiezenders in HD-kwaliteit, data- en<br />
telefoonverkeer mogelijk maakt.<br />
Paul van Dijk<br />
den gebruiken de stralers onderling zodanig<br />
verschillende fases dat de signalen elkaar<br />
versterken in één richting en onderdrukken<br />
in de andere richtingen. Bij het ontvangen is<br />
het zaak om die faseverschillen, gerelateerd<br />
aan de gewenste kijkrichting, weer ongedaan<br />
te maken. Als we de binnenkomende<br />
signalen zonder correctie samenvoegen,<br />
gaat de informatie door destructieve interferentie<br />
volledig verloren.<br />
De conventionele aanpak is om de fases<br />
van de afzonderlijke signalen zo te verschuiven<br />
dat ze weer in de pas lopen. Doordat de<br />
hiervoor gebruikte (elektronische) fasedraaiers<br />
frequentieonafhankelijk zijn en iedere<br />
frequentie een andere golengte heeft, blijven<br />
we zitten met uiteenlopende padlengtes.<br />
Deze ongewenste frequentieafhankelijke<br />
kijkrichting van phased-array-antennes heet<br />
beam squint. Bij Satrax hebben we een optisch<br />
alternatief ontwikkeld dat juist voor padlengtes<br />
corrigeert, en niet voor faseverschillen.<br />
Bundelvormer<br />
Onze oplossing gaat uit van een phased array<br />
met 64 antenne-elementen, die zijn geordend<br />
in een schaakbordpatroon ter grootte<br />
van een bierviltje. De 64 binnenkomende<br />
radiogolven zetten we om in evenzoveel amplitudegemoduleerde<br />
lichtsignalen. Via een<br />
binaire boomstructuur synchroniseren en<br />
combineren we die vervolgens tot één outputsignaal<br />
dat de coherente som is van de<br />
inputs. Een detector converteert deze output<br />
weer terug naar het RF-domein, waarna<br />
het resultaat een standaard modem in gaat.<br />
We synchroniseren de signalen door<br />
vertragingen te introduceren in de boom.<br />
Daartoe zit er in iedere tak een optischeringresonator.<br />
Als de synchronisatie vereist<br />
dat we het passerende lichtsignaal vertragen,<br />
laten we het een strafrondje lopen<br />
door de microring. Zo strijken we de faseverschillen<br />
glad door de af te leggen paden<br />
waar nodig langer te maken. Met een slim<br />
thermo-optisch eect stemmen we de ver-<br />
tragingen continu op elkaar af, zodat we<br />
aan het einde van de optische rit een constructieve<br />
interferentie hebben. Dankzij de<br />
optische-golfgeleidertechnologie van ons<br />
zusterbedrijf Lionix kunnen we het licht<br />
op kleine schaal schakelen zonder dat grote<br />
signaalverliezen optreden.<br />
De binaire boom met ringresonatoren<br />
noemen we een bundelvormer. Deze integreren<br />
we op een optische chip, die we met<br />
zijn vijftienen op een vier inch silicium wafer<br />
laten vervaardigen bij het Nanolab van<br />
Mesa+ in Enschede. De integrated microwave<br />
photonics-technologie die we gebruiken,<br />
is gebaseerd op fabricageprocessen uit de<br />
halfgeleiderindustrie, zodat we eenvoudig<br />
en kosteneciënt kunnen opschalen naar<br />
grote aantallen. Daarnaast biedt de technologie<br />
de ontwerpvrijheid om congureerbare<br />
functies zoals delay-lijnen en lters te<br />
integreren op een compacte footprint. Hierdoor<br />
kunnen we direct concurreren met di-<br />
gitale lteroplossingen, die een veel grotere<br />
rekenkracht vragen om hoge bitrates mogelijk<br />
te maken.<br />
Op dit moment leggen we de laatste hand<br />
aan het prototype van het antennesysteem.<br />
De hardwarecomponenten daarvoor zijn<br />
onlangs uit de fabriek gerold en binnenkort<br />
verwachten we de eerste performanceresultaten.<br />
Het uiteindelijke systeem zal duizend<br />
televisiezenders in HD-kwaliteit en parallel<br />
data- en telefoonverkeer kunnen aanbieden<br />
in de K u -band tussen 10,7 en 12,7 GHz. Met<br />
zijn compacte formaat, congureerbaarheid<br />
van de antenne en realtime sturing van de<br />
bundel is het niet alleen interessant voor<br />
mobiele voertuigen, maar ook voor satellieten<br />
en (WLan-, UMTS- en LTE-)zendmasten.<br />
Paul van Dijk is CEO van Satrax, een spin-o<br />
van de Universiteit Twente.<br />
Redactie Nieke Roos<br />
De optische bundelvormers zitten met zijn vijftienen op een vier inch silicium wafer.<br />
Satrax laat de chips vervaardigen bij het Nanolab van Mesa+ in Enschede.<br />
10 | 53
54 | 10<br />
<strong>Achtergrond</strong> Defensie<br />
Binnen de afdeling Processing van ales<br />
in Hengelo ontwikkelen we onder meer<br />
software voor radars die hun toepassing<br />
vinden in systemen voor defensie en veiligheid.<br />
Een van de aandachtspunten is hoe<br />
we de softwarearchitectuur van de sensoren<br />
naar een volgend niveau kunnen brengen.<br />
Naast de continue zoektocht om eciënter<br />
te kunnen ontwikkelen en nieuwe technologieën<br />
snel en adequaat te kunnen inzetten, is<br />
er de wens om de functionaliteit dynamisch<br />
hercongureerbaar te maken. Dit maakt het<br />
mogelijk om sensoren te ontwikkelen die – in<br />
gedegradeerde vorm – blijven werken als een<br />
deel van de processinghardware beschadigd<br />
raakt. Om dit te realiseren, onderzoekt ales<br />
het gebruik van een servicegeoriënteerde<br />
manier van programmeren.<br />
Bij servicegeoriënteerd programmeren<br />
komt functionaliteit tot stand door een samenspel<br />
van services. Wat een service precies<br />
aanbiedt, staat beschreven in een zogeheten<br />
servicecontract. Een systeem is niet langer<br />
een statische integratie van devicedrivers en<br />
softwaremodules, maar een dynamisch geheel<br />
van geselecteerde en/of beschikbare services.<br />
Doordat deze onafhankelijk van elkaar<br />
opereren, zijn ze ook los van elkaar te ontwikkelen<br />
en te testen. Daarmee is de functionaliteit<br />
eenvoudig uit te breiden, bijvoorbeeld bij<br />
veranderende klantwensen (Figuur 1).<br />
Hoewel het technisch gezien niet veel<br />
uitmaakt hoe een servicecontract beschre-<br />
Servicegeoriënteerd<br />
programmeren in<br />
radarsystemen<br />
Bij Service-Oriented Architecture denken velen vrijwel direct aan een enterprisegerichte,<br />
trage Soap-oplossing waarbij meerdere systemen XML uitwisselen over<br />
het internet. Het is echter ook toepasbaar op kleinere schaal en zelfs voor realtime<br />
embedded systemen. In dit artikel laten Jasper Gielen en Pepijn Noltes zien hoe<br />
Thales dit aanpakt.<br />
Jasper Gielen Pepijn Noltes<br />
ven is, is het verstandig om dit te doen in<br />
een vorm die laagdrempelig, goed leesbaar<br />
en herkenbaar is voor de ontwikkelaars die<br />
met de services aan de slag moeten. Het<br />
liefst is zo’n contract dus opgesteld in de<br />
programmeertaal die zij gebruiken of in<br />
een Interface Denition Language (IDL) die<br />
daar dicht tegen aanligt. Het voordeel hier-<br />
Implementatie<br />
serieel device<br />
<br />
<br />
<br />
Implementatie<br />
GPS-device<br />
<br />
Implementatie<br />
navigatieservice<br />
<br />
Figuur 1: Een simpel navigatiesysteem zouden<br />
we kunnen opzetten door een low-level service<br />
voor een serieel device te specialiseren naar<br />
een apparaat voor positiebepaling. De implementatie<br />
van de GPS-module abstraheert de<br />
functieaanroepen op het seriële device, zodat<br />
we de navigatieservice niet hoeven aan te<br />
passen als we besluiten een Ethernet- of USBapparaat<br />
te gebruiken.<br />
van is dat de service naadloos aansluit bij de<br />
rest van de software, zodat deze duidelijk<br />
leesbaar blijft en niet onnodig complex en<br />
slecht onderhoudbaar wordt.<br />
Servicegeoriënteerd programmeren maakt<br />
veel meer hergebruik mogelijk. Om dit voordeel<br />
optimaal te kunnen benutten, moeten<br />
de contracten en implementaties wel aan een<br />
aantal eisen voldoen. Zo moet een service<br />
vervangbaar zijn door een andere service die<br />
is gepubliceerd met hetzelfde contract. De<br />
ontwikkeling kan zich hierdoor richten op<br />
de contracten in plaats van op de implementaties.<br />
Ook moet elke service een specieke<br />
taak binnen het systeem op zich nemen. Dit<br />
zorgt voor beheersbare en coherente services,<br />
die goed herbruikbaar zijn. Zo’n implementatie<br />
is bovendien makkelijk te testen. Verder<br />
moet een service autonoom functioneren,<br />
zodat hij kan omgaan met wegvallende of<br />
bijkomende services. Voorwaarde hiervoor is<br />
dat hij vindbaar is voor andere services.<br />
Servicegeoriënteerd programmeren is<br />
niet alleen toepasbaar bij gedistribueerde<br />
systemen maar ook op kleinere schaal, binnen<br />
een executieproces. Dan spreken we<br />
van microservices. Het gebruik hiervan<br />
heeft een interessant eect. Normaal moet<br />
een ontwikkelparadigma ondersteund worden<br />
door de taal. Zo kunnen we in principe<br />
enkel objectgeoriënteerd programmeren<br />
met talen waarin dit zit ingebakken. Met<br />
behulp van een serviceframework kunnen<br />
we microservicegeoriënteerd programmeren<br />
echter taalonafhankelijk toevoegen.
In C, dat eigenlijk alleen procedureel programmeren<br />
ondersteunt, kunnen we zo<br />
toch een servicegeoriënteerde manier van<br />
ontwikkelen toepassen.<br />
Niet alleen voor de softwareontwikkeling<br />
heeft servicegeoriënteerd programmeren<br />
voordelen. De aanpak kan ook veel betekenen<br />
wanneer de hardware minder betrouwbaar<br />
wordt doordat chips kleiner en complexer<br />
worden. Het is zeer aannemelijk dat embedded<br />
software in de toekomst dynamisch moet<br />
kunnen reageren op dergelijke veranderingen.<br />
Daarbij valt te denken aan systemen met<br />
meer dan honderd kernen, waarbij geen garantie<br />
meer is te geven dat elke core de gehele<br />
technische levensduur blijft functioneren.<br />
Pijplijn<br />
Bij ales zien we Apache Celix als belangrijkste<br />
kandidaat om servicegeoriënteerd<br />
programmeren naar het realtime-embedded-domein<br />
te brengen. Apache Celix is een<br />
opensource (micro)serviceframework in C.<br />
Als basis voor de implementatie gebruikt het<br />
platform de Open Services Gateway Initiative-specicatie<br />
(OSGI), een open beschrijving<br />
voor dergelijke raamwerken. Op dit moment<br />
zit het in de incubatiefase bij de Apache<br />
Software Foundation, wat betekent dat het<br />
wordt klaargestoomd tot volwaardig project.<br />
In Apache Celix is een servicecontract<br />
niets anders dan een struct met functiepointers<br />
(Figuur 3). Er is met opzet voor<br />
gekozen om alles zo dicht mogelijk bij C<br />
te houden om zo een laagdrempelige en<br />
transparante implementatie in C mogelijk<br />
te maken. De bijbehorende services zijn<br />
dynamisch: ze kunnen op willekeurige momenten<br />
verschijnen en verdwijnen. Dit laat<br />
toe om een robuust en exibel systeem te<br />
ontwerpen dat runtime kan inspelen op<br />
interne en externe veranderingen, bijvoorbeeld<br />
in functionaliteit.<br />
Services in Apache Celix registreren we<br />
samen met een set van meta-eigenschappen<br />
(service properties), zoals de naam en de serië-<br />
//log_service.h<br />
#define LOG_SERVICE_NAME “log_service”<br />
struct log_service {<br />
void * handler;<br />
void (*log)(void * handler, char * message);<br />
};<br />
typedef struct log_service *log_service_t;<br />
le-poort-ID van een serieel device (Figuur 4).<br />
Onze interesse in de bijbehorende service<br />
kunnen we kenbaar maken door deze eigenschappen<br />
te gebruiken in een lter, waarbij<br />
we de LDAP-syntax (Lightweight Directory<br />
Access Protocol) volgen. Daarnaast kunnen<br />
we met behulp van de servicetracker op de<br />
hoogte blijven van gewilde services.<br />
Om ervoor te zorgen dat Apache Celix<br />
platformonafhankelijk en dus in een breed<br />
scala aan omgevingen inzetbaar is, maakt<br />
Figuur 2: Binnen het<br />
door de Nederlandse<br />
regering gefinancierde<br />
project Sensor Technology<br />
Applied in Reconfigurable<br />
Systems for Sustainable<br />
Security (Stars) doet Thales<br />
onderzoek aan dynamische<br />
configuratie. Wanneer<br />
processingbord 1 in de<br />
simulatie uitvalt, verplaatst<br />
het systeem de rode en<br />
groene services naar<br />
respectievelijk bord 2 en 3.<br />
het framework gebruik van de Apache Portable<br />
Runtime (APR). Dit is een bibliotheek<br />
die platformafhankelijke functionaliteit zoals<br />
bestandsafhandeling, dynamische gedeelde<br />
objecten, geheugenallocatie, netwerkcommunicatie<br />
en threading aanbiedt in een<br />
platformonafhankelijke schil. Hierdoor is het<br />
mogelijk om Apache Celix te draaien op elk<br />
platform waarvoor er APR-ondersteuning<br />
is. Op dit moment zijn dat Windows, Unix/<br />
Linux, Mac OS X, Netware en OS/2.<br />
Doordat er een implementatie beschikbaar<br />
is van de OSGI-specicatie voor remo-<br />
Figuur 3: In Apache Celix is<br />
een servicecontract niets<br />
anders dan een struct met<br />
functiepointers.<br />
te services, is Apache Celix ook toepasbaar<br />
op gedistribueerde systemen. Hoewel die<br />
implementatie nog in de kinderschoenen<br />
staat, kunnen we haar al wel gebruiken om<br />
te communiceren met Java-services die zijn<br />
gepubliceerd met een Java-serviceframework<br />
zoals Apache Felix. Dit heeft als voordeel<br />
dat we de embedded-ontwikkeling met<br />
behulp van remote services naadloos kunnen<br />
laten aansluiten op een hoger niveau,<br />
zelfs op de enterprisesoftware.<br />
10 | 55<br />
Illustratie: Thales
Leadership & Communication<br />
Lateral thinking<br />
´Lateral thinking´ is a very practical training regarding out-of-the-box thinking. During the course participants<br />
learn how to generate a spectacular number of new ideas in a structured and simple way. Lateral thinking,<br />
developed by Edward de Bono, is more than brainstorming. You will also learn how to avoid the logical pitfall<br />
of brainstorming. You will learn how to turn an unpromising creative idea into an idea that is both practical and<br />
valuable. During one of the numerous practical exercises a small ‘think tank’ is held in which a problem of one of<br />
the participants is tackled and maybe solved. This course is for everyone who is in need of structured creativity,<br />
unconventional solutions and new innovative concepts.<br />
Location: Eindhoven<br />
Price: 1,250 euros excl. VAT<br />
Duration: 2 consecutive days<br />
Dates: 23rd and 24th January 2013<br />
Tools<br />
Labview: introduction to language and<br />
programming 1<br />
LATH<br />
The aim of this 3-day comprehensive course is to learn the basics of LabVIEW, a graphical programming<br />
environment by pictograph, for performing measurements, data acquisition, analysis and graphical presentation<br />
of information, through lectures and practical workshops with a PC. The participants will be able to read and modify<br />
application programs in practical situations. The course is developed for laboratory employees involved in defining<br />
and executing measurements. Educational level should be technical BSc/ experienced medium technical level.<br />
Location: Eindhoven<br />
Price: 1,650 euros excl. VAT<br />
Duration: 3 consecutive days<br />
Dates: 28th - 30th January 2013<br />
Mechatronics<br />
Introduction in ultra high and<br />
ultra clean vacuum<br />
Labview<br />
During 4 days, participants will acquire the basic knowledge of how to create, measure and maintain vacuum.<br />
Vacuum has properties unknown in our daily surroundings, i.e., there is no standard reference in daily life for<br />
people not involved in vacuum technique. Many exercises and calculations will be done during this course, in<br />
order to develop the required level of perception and understanding. The course ‘Introduction to ultra high<br />
and ultra clean vacuum’ is developed for employees with a BSc/MSc degree who are responsible for any type<br />
of constructions in ultra clean vacuum. These employees may be in research and development, (production)<br />
engineering, and purchase management.<br />
Location: Eindhoven<br />
Price: 1,595 euros excl. VAT<br />
Duration: 4 days in a period of 4 weeks<br />
Days: commences 4th March 2013<br />
UHV1<br />
www.hightechinstitute.nl
<strong>Achtergrond</strong> Defensie<br />
De eerste ociële release van Apache<br />
Celix zit in de pijplijn. Deze ondersteunt<br />
alle functionaliteit die hiervoor aan bod is<br />
gekomen: we kunnen services beschrijven,<br />
aanbieden en gebruiken. Behalve een aantal<br />
praktische tools wordt er ook een kant-enklare<br />
voorbeeldapplicatie meegeleverd zodat<br />
geïnteresseerden direct aan de slag kunnen.<br />
Benchmarken<br />
Binnen het researchproject Stars heeft<br />
ales een prototype gerealiseerd waarbij<br />
we onder meer Apache Celix gebruiken om<br />
software voor radars en andere sensoren dynamisch<br />
te hercongureren. Zo zijn we erin<br />
geslaagd om een systeem met een minimale<br />
downtime functioneel te houden bij uitval<br />
van een processingbord. In het prototype<br />
start de software op drie borden. Wanneer<br />
we vervolgens simuleren dat een daarvan<br />
uitvalt, verplaatst het systeem de daarop<br />
draaiende services naar de andere twee (Figuur<br />
2). Met de servicetracker kan het die<br />
services opnieuw vinden en inzetten, waarna<br />
de applicatie weer operationeel is.<br />
Dezelfde applicatie gaan we nu gebruiken<br />
om Apache Celix verder te benchmarken. In<br />
de praktijk blijkt dat het framework een-<br />
Implementatie<br />
serieel device<br />
Service broker<br />
Registreer<br />
{ service naam = "serial device",<br />
serial port id = "/dev/ttyS1" }<br />
voudig is te porten naar de Arm-architectuur<br />
(draaiend onder UCLinux). Ook hier<br />
zullen we in de nabije toekomst verdere<br />
benchmarking op uitvoeren.<br />
Jasper Gielen is softwarearchitect bij ICT<br />
Automatisering en gedetacheerd bij ales in<br />
Hengelo. Pepijn Noltes is softwarearchitect bij<br />
ales en Apache Celix-committer.<br />
Redactie Nieke Roos<br />
service toegevoegd/verwijderd<br />
Track<br />
{ service naam = "serial device",<br />
serial port id = "/dev/ttyS1" }<br />
Implementatie<br />
GPS-device<br />
Figuur 4: Services in Apache Celix registreren<br />
we samen met een set van service properties,<br />
zoals de naam en de seriële-poort-ID van een<br />
serieel device.<br />
Open source bij Thales<br />
René van Hees<br />
Bij de Processing-afdeling van ales duren ontwikkeltrajecten voor nieuwe radarsystemen<br />
typisch drie jaar. Gemiddeld zijn hierbij vijftien software-engineers<br />
betrokken. Om de werkwijze over de verschillende projecten op te lijnen,<br />
hebben we een afdelingsbrede aanpak opgezet waarbij we grote delen van de code<br />
genereren uit modellen. Open source speelt hierin een voorname rol. Deze keuze is<br />
ingegeven door twee – voor de hand liggende – businessuitdagingen: de doorlopende<br />
noodzaak voor innovatie en eciëntieverbetering.<br />
Kijken we naar de welbekende adoptiecurve, dan kunnen we stellen dat van de totale<br />
functionaliteit die een product biedt uitsluitend de zogeheten lead users behoefte<br />
hebben aan innovaties. Het duurt vervolgens jaren voordat de functionaliteit die zij<br />
gebruiken, doordringt tot de early majority. Wanneer we onze innovaties snel op de<br />
markt willen krijgen,<br />
moeten we dus een product<br />
zoeken waarvan de<br />
complete functionaliteit<br />
reeds beschikbaar is en<br />
waar we zelf onze eigen<br />
vernieuwende aspecten<br />
aan kunnen toevoegen:<br />
open source.<br />
Hoe dan om te gaan<br />
met die eigen ontwik-<br />
kelde innovatieve code?<br />
ales gebruikt niet alleen<br />
open source maar<br />
stelt de eigen innovaties<br />
ook ter beschikking aan<br />
de community. Uiteraard<br />
is dit gekoppeld aan ons<br />
Figuur 5: Volgens het model van Putnam verdubbelen<br />
de ontwikkelkosten als we 25 procent in<br />
doorlooptijd willen winnen.<br />
businessmodel: we bezinnen ons op wat wel en niet strategisch is. De niet-strategische<br />
functionaliteit is kandidaat voor outsourcing, hetzij in de vorm van commercial<br />
o-the-shelf componenten (Cots), hetzij als open source.<br />
Naast innovatie is eciëntie een van de grootste uitdagingen binnen ales. In de<br />
jaren tachtig heeft Larry Putnam reeds een eciëntiemodel opgezet dat een verband<br />
legt tussen de eort die een bedrijf in een project steekt en het schedule (Figuur 5).<br />
Dit impliceert dat er van tevoren bekende kosten hangen aan de vereiste doorlooptijd.<br />
Uit onderzoek heeft Putnam afgeleid dat de inspanning domweg verhogen niet<br />
alleen de kosten exponentieel doet groeien maar op een gegeven moment (T s ) zelfs<br />
leidt naar het onmogelijke gebied.<br />
Volgens Putnams model kunnen we onze innovaties alleen maar sneller op de<br />
markt krijgen door veel te investeren. Uitgaande van de nominale planning verdubbelen<br />
de ontwikkelkosten als we 25 procent in doorlooptijd willen winnen. Daarom<br />
zijn we continu op zoek naar manieren om eciënter te werken, met name om het<br />
onmogelijke gebied te verkleinen.<br />
Eén manier om de curve naar de linkeronderhoek te krijgen, is de totale functionaliteit<br />
beperken, zodat de eort afneemt. Hergebruik is hiervoor een beproefd middel.<br />
Binnen ales hergebruiken we onder meer (sub)modellen en functionele bouwblokken.<br />
Ook de inzet van open source (of Cots-componenten) is onder deze noemer te<br />
scharen. Daarnaast lopen er verschillende acties om bestaande ontwerpen aan te passen<br />
opdat we open source kunnen toepassen.<br />
René van Hees is technische softwareautoriteit bij ales in Hengelo.<br />
Bron: Hans Sassenburg<br />
10 | 57
Exhibition and Conference on Electronics and Chip Design<br />
Call for papers<br />
Wednesday 12 June 2013<br />
1931 Congrescentrum Brabanthallen,<br />
’s-Hertogenbosch, the Netherlands<br />
For the Bits&<strong>Chips</strong> Hardware Conference 2013 we welcome your proposals.<br />
In total six presentation tracks will be featured. One of the tracks will have a more<br />
commercial signature. Topic of this commercial track will be multicore hardware systems.<br />
The other tracks will focus on:<br />
Low-power electronics, ambient systems, energy harvesting<br />
Reliable wireless systems<br />
Advances in sensor technology, Mems technology<br />
Industrial and embedded networking<br />
Mixing analog and digital on (integrated) hardware<br />
Electromagnetic compatibility (EMC)<br />
Design tooling, simulation, emulation and testing<br />
Asics and FPGAs, custom integration<br />
Rugged hardware<br />
Other suggestions are also welcome.<br />
The conference language is English.<br />
From your proposal it should be clear what the subject is of your presentation and why<br />
you think it is relevant for the conference.<br />
Please send your proposal to events@techwatch.nl.<br />
Submission deadline is 15 January 2013<br />
Participate as a sponsor or exhibitor<br />
Are you interested in participating as a sponsor or exhibitor? Please<br />
contact events@techwatch.nl or visit our website for more information<br />
about the sponsor and exhibitor packages.<br />
Partners<br />
www.hardwareconference.nl<br />
BCHC13
Opinie<br />
Joost Backus beziet de hightech<br />
door een creatieve bril.<br />
De bril van Joost<br />
Samen ontwikkelen =<br />
ontwikkelingssamenwerking?<br />
Op de morgen dat ons nieuwe kabinet<br />
naar buiten treedt, is de lucht een<br />
beetje grauw. Ik zit in de trein naar de<br />
European Microwave Week in Amsterdam.<br />
Ik heb het idee, maar dat kan gerust een projectie<br />
van mezelf zijn, dat ook de reizigers<br />
steeds grauwer worden naarmate we dichter<br />
bij station Rai komen. Gaan ze een beetje gebukt<br />
onder alle economische beslommeringen?<br />
Ook de pers is niet echt blij deze morgen.<br />
In het FD en de NRC niet veel kleurrijk<br />
nieuws, de Telegraaf kopt ‘Snijkabinet’.<br />
In alle drie de kranten heb ik uitgebreid<br />
zitten bladeren. Wat is nu het grote plan<br />
voor onze economie? Wat wordt daar nu<br />
onze missie? Dat we gaan sparen, is wel duidelijk.<br />
Maar waar gaat de rit naartoe, wat<br />
zijn de bakens voor de toekomst? Ik heb<br />
nog nooit een onderneming zien overleven<br />
met enkel sparen als toekomstvisie. Sparen,<br />
oké, maar dan wel ook nieuwe plannen ontwikkelen,<br />
nieuwe markten aanboren, enthousiast<br />
de bakens verzetten, een richting<br />
bepalen. In de kranten deze grauwe morgen<br />
echter niets van dit alles. Zelfs het FD wijdt<br />
geen woord aan de economie.<br />
Een paar weken later. Ik ben op de Electronica-beurs<br />
in München. In een van de<br />
hallen ontwaar ik een zeeblauwe stand met<br />
‘Ministry of Foreign Aairs’ in witte letters<br />
erop geschilderd. Super, actie, denk ik nog,<br />
wat goed zeg, Nederland staat er. Dichterbij<br />
zie ik echter een hele stand vol Indiase bedrijven.<br />
Wat krijgen we nou? Al snel wordt<br />
me duidelijk dat het een stand is van het<br />
Centrum tot Bevordering van de Import uit<br />
Ontwikkelingslanden, dat valt onder het<br />
ministerie van Buitenlandse Zaken. In het<br />
foldertje lees ik dat dit CBI trots is om elf<br />
Indiase ondernemingen te introduceren op<br />
de Europese markt. Van enige andere collectieve<br />
Nederlandse deelname op de beurs<br />
is geen sprake.<br />
Weer een paar weken later. Ik breng een<br />
bliksembezoek aan SPS IPC Drives in Neurenberg.<br />
Bij de receptie van mijn hotelletje<br />
zie ik een beurskrantje liggen. Als ik het<br />
doorblader, valt mijn oog direct op een<br />
blauw-witte advertentie. Inderdaad, van<br />
het CBI. Wederom is er een luxe stand met<br />
Indiase bedrijven, gesponsord door de Nederlandse<br />
overheid. Ik krijg er nu toch een<br />
beetje blosjes van op mijn gezicht en vlekjes<br />
in mijn nek.<br />
Van mij hoeven we niet te besparen op<br />
ontwikkelingssamenwerking, maar wat is<br />
dat voor een knettergekke actie van ons<br />
snijkabinet om als een mecenas voor buitenlandse<br />
bedrijven te regelen wat het voor<br />
lokale bedrijven niet meer bereid is te doen?<br />
Als we het Bric-land en de opkomende economische<br />
supermacht India in de export<br />
al moeten steunen met een Nederlandse<br />
stand, dan op zijn minst met een kleurrijk<br />
Wat is dat voor een<br />
knettergekke actie<br />
van ons snijkabinet?<br />
Nederlands industriepaviljoen ernaast. Andere<br />
landen staan in München en Neurenberg<br />
zo hun eigen economie te stimuleren,<br />
snijland Nederland niet.<br />
Gevraagd naar de standbouw geeft een<br />
woordvoerder van het CBI aan ‘dat ze kwaliteit<br />
willen uitstralen voor de Indiase deelnemers’.<br />
Mooi zo, maar mag dat dan ook voor<br />
de Nederlandse industrie? Op ’s werelds belangrijkste<br />
beurzen mag het best wat meer<br />
oranje zien. Is het niet een prioriteit van<br />
dit kabinet om de grauwheid in Nederland<br />
met alle macht te bestrijden? Als resultaat<br />
zouden we dan met nog meer kracht kunnen<br />
werken aan de ‘ontwikkeling’ van onze<br />
buitenlandse relaties. Graag zelfs.<br />
10 | 59
Agenda Trainingen<br />
Comsol Multiphysics intensive training<br />
21 en 22 januari 2013, Zoetermeer<br />
11 en 12 februari 2013, Zoetermeer<br />
18 en 19 maart 2013, Leuven<br />
www.comsol.nl<br />
Systemverilog for verification<br />
22 - 25 januari 2013, Borne<br />
Universal Verification Methodology<br />
28 - 31 januari 2013, Borne<br />
Introduction to Tcl/TK<br />
4 en 5 februari 2013, Borne<br />
Professional VHDL (basic course)<br />
4 - 6 maart 2013, Borne<br />
www.dizain-sync.com<br />
Lean Six Sigma Champion<br />
Start 14 januari 2013, Enschede<br />
Start 4 maart 2013, Eindhoven<br />
Lean Six Sigma Green to Black Belt<br />
upgrade industrie<br />
Start 15 januari 2013, Eindhoven<br />
Start 14 mei 2013, Eindhoven<br />
Masterclass projectmanagement<br />
Start 15 januari 2013, Eindhoven<br />
Managementvaardigheden<br />
Start 23 januari 2013, Utrecht<br />
Lean Six Sigma Black Belt<br />
Start 5 maart 2013, Eindhoven<br />
Start 19 maart 2013, Utrecht<br />
Acquisitie van higtechprojecten<br />
Start 16 mei 2013, Eindhoven<br />
www.engenia.nl<br />
Energy harvesting<br />
28 februari 2013, Zürich, Zwitserland<br />
Reliability and test<br />
11 maart 2013, Neuchâtel, Zwitserland<br />
Basic introduction to<br />
CMos image sensors<br />
14 en 15 maart 2013, Neuchâtel, Zwitserland<br />
Smart materials in robotics and<br />
microtechnology<br />
22 maart 2013, Zürich, Zwitserland<br />
Wafer bonding<br />
22 maart 2013, Lausanne, Zwitserland<br />
Electron microscopy: recent progress in<br />
methodologies and new applications<br />
12 april 2013, Neuchâtel, Zwitserland<br />
Non-silicon materials for<br />
microsystem technologies<br />
15 april 2013, Karlsruhe, Duitsland<br />
Polymer microfabrication<br />
16 en 17 april 2013, Karlsruhe, Duitsland<br />
Microsystems in biomedical<br />
engineering and medical products<br />
3 en 4 juni 2013, Zürich, Zwitserland<br />
www.fsrm.ch<br />
Electronics for non-electronic<br />
engineers<br />
8 januari 2013, Eindhoven<br />
IC physics devices and processing<br />
10 januari 2013, Eindhoven<br />
Level 1: system test engineer<br />
Start 14 januari 2013, Eindhoven<br />
Creating business opportunities<br />
as a technician<br />
21 en 22 januari 2013, Eindhoven<br />
Lateral thinking<br />
23 en 24 januari 2013, Eindhoven<br />
Modern optics for optical designers<br />
25 januari 2013, Eindhoven<br />
Labview: introduction in language and<br />
programming 1<br />
28 - 30 januari 2013, Eindhoven<br />
Signal integrity – workshop<br />
Start 5 maart 2013, Eindhoven<br />
60 | 10<br />
Bits on chips – an introduction<br />
8 maart 2013, Eindhoven<br />
System architect(ing)<br />
11 maart 2013, Eindhoven<br />
www.hightechinstitute.nl<br />
Design for Six Sigma Black Belt<br />
Start 25 maart 2013, Eindhoven<br />
Design for Six Sigma Green Belt<br />
Start 25 maart 2013, Eindhoven<br />
www.holland-innovative.nl<br />
A robust technology platform<br />
for high-density silicon-based<br />
photonics integration<br />
17 december, Leuven<br />
How does the brain see?<br />
31 januari 2013, Leuven<br />
Solid-state batteries for<br />
micro to megawatt storage<br />
1 februari 2013, Leuven<br />
Successful entrepreneurship in<br />
semiconductors<br />
4 februari 2013, Leuven<br />
Transaction Level Modeling<br />
(TLM 2.0) using SystemC<br />
7 en 8 februari 2013, Leuven<br />
Invention reporting and<br />
prior art searching<br />
14 februari 2013, Leuven<br />
Summerschool@Imec: ontwerp<br />
van geïntegreerde schakelingen<br />
9 - 12 april 2013, Leuven<br />
Summerschool@Imec:<br />
VHDL language and design flow<br />
8 - 12 juli 2013, Leuven<br />
www.imec-academy.be<br />
Ces fundamentals tips & tricks<br />
17 december, Almelo<br />
HDL Designer series<br />
14 en 15 januari 2013, Almelo<br />
Modelsim: HDL simulation<br />
16 januari 2013, Almelo<br />
Advanced verification jumpstart<br />
18 januari 2013, Almelo<br />
PSL: assertion-based<br />
verification with Questa<br />
30 en 31 januari 2013, Almelo<br />
DXDesigner 2007 update<br />
8 februari 2013, Almelo<br />
Ces for Expedition PCB<br />
12 en 13 februari 2013, Almelo<br />
DXDesigner for Expedition PCB flow<br />
26 - 28 februari 2013, Almelo<br />
DXDesigner for Pads<br />
26 - 28 februari 2013, Almelo<br />
Expedition PCB advanced<br />
26 - 28 februari 2013, Almelo<br />
www.innofour.com<br />
Matlab fundamentals<br />
18 - 20 december, Mechelen<br />
8 - 10 januari 2013, Eindhoven<br />
5 - 7 februari 2013, Eindhoven<br />
26 - 28 februari 2013, Mechelen<br />
5 - 7 maart 2013, Eindhoven<br />
Simulink for system and<br />
algorithm modeling<br />
15 en 16 januari 2013, Eindhoven<br />
Matlab for data processing<br />
and visualisation<br />
13 februari 2013, Eindhoven<br />
Matlab for building<br />
graphical user interfaces<br />
14 februari 2013, Eindhoven<br />
Stateflow for logic-driven<br />
system modeling<br />
20 en 21 februari 2013, Eindhoven<br />
Simulink Coder fundamentals<br />
22 februari 2013, Eindhoven<br />
www.mathworks.nl<br />
Design for Six Sigma<br />
Start 19 februari 2013, Eindhoven<br />
Start 5 maart 2013, Eindhoven<br />
High-power leds<br />
Start 27 februari 2013, Utrecht<br />
Start 7 maart 2013, Eindhoven<br />
Applied optics<br />
Start 7 maart 2013, Eindhoven<br />
Can in de praktijk<br />
Start 13 mei 2013, Utrecht<br />
Start 27 mei 2013, Eindhoven<br />
Object-oriented analysis & design<br />
using UML 2.0<br />
Start 15 mei 2013, Eindhoven<br />
Software engineer empowerment<br />
Start 16 mei 2013, Eindhoven<br />
Procesmatig systemen ontwikkelen<br />
Start 27 mei 2013, Eindhoven<br />
www.mikrocentrum.nl<br />
Teststand 1: test development<br />
17 - 19 december, Zaventem<br />
Data acquisition and signal<br />
conditioning<br />
20 en 21 december, Zaventem<br />
Labview core 1<br />
7 - 9 januari 2013, Zaventem<br />
14 - 16 januari 2013, Woerden<br />
11 - 13 februari 2013, Woerden<br />
Labview core 2<br />
10 en 11 januari 2013, Zaventem<br />
17 en 18 januari 2013, Woerden<br />
14 en 15 februari 2013, Woerden<br />
High-throughput Labview FPGA<br />
22 - 24 januari 2013, Woerden<br />
NI Flexrio<br />
25 januari 2013, Woerden<br />
netherlands.ni.com<br />
Hoogspanning 2<br />
Start 14 februari 2013, Delft<br />
Vermogenselektronica<br />
advanced topics<br />
Start 22 april 2013, Eindhoven<br />
Hoogspanning 3<br />
Start 26 april 2013, Delft<br />
cursus.paotechniek.nl<br />
Altium Designer advanced<br />
20 december, Markelo<br />
31 januari 2013, Markelo<br />
15 februari 2013, Markelo<br />
18 maart 2013, Markelo<br />
Altium Designer<br />
21 en 22 januari 2013, Markelo<br />
25 en 26 februari 2013, Markelo<br />
25 en 26 maart 2013, Markelo<br />
Altium Nanoboard<br />
8 februari 2013, Markelo<br />
8 maart 2013, Markelo<br />
Leren communiceren<br />
in een technische werkomgeving<br />
28 en 29 maart 2013, Markelo<br />
www.transfer.nl<br />
Business model design<br />
18 december, Kruibeke<br />
Risk management in<br />
integrated R&D processes<br />
21 februari 2013, Kruibeke<br />
Build strong new applications and<br />
business concepts<br />
28 maart 2013, Noordwijk<br />
New products and innovation<br />
management<br />
18 en 19 april 2013, Kruibeke<br />
www.verhaert.com
JANUARI 2013<br />
International Ces<br />
8 - 11 januari, Las Vegas, Verenigde Staten<br />
www.cesweb.org<br />
Designcon<br />
28 - 31 januari, Santa Clara, Verenigde Staten<br />
www.designcon.com<br />
FEBRUARI 2013<br />
Mobile World Congress<br />
25 - 28 februari, Barcelona<br />
www.mobileworldcongress.com<br />
Embedded World<br />
26 - 28 februari, Neurenberg, Duitsland<br />
www.embedded-world.de<br />
Munich Satellite Navigation Summit<br />
26 - 28 februari, München, Duitsland<br />
www.munich-satellite-navigation-summit.org<br />
Belgium Testing Days<br />
27 februari - 2 maart, Brussel<br />
www.belgiumtestingdays.com<br />
Agenda Events<br />
Mark your<br />
calendar<br />
MAART 2013<br />
Smart Systems Integration<br />
13 en 14 maart, Amsterdam<br />
www.mesago.de/en/ssi<br />
Empack<br />
27 en 28 maart, ’s-Hertogenbosch<br />
www.easyfairs.com/empack-nl<br />
APRIL 2013<br />
Hannover Messe<br />
8 - 12 april, Hannover, Duitsland<br />
www.hannovermesse.de<br />
Fotonica-evenement<br />
24 en 25 april, Veldhoven<br />
www.fotonica-evenement.nl<br />
High-Tech Systems<br />
24 en 25 april, Eindhoven<br />
Info: events@techwatch.nl<br />
www.hightechsystems.eu<br />
April 2013<br />
Wk Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
MDD<br />
24 en 25 april, Eindhoven<br />
Info: events@techwatch.nl<br />
www.hightech-events.nl/mdd<br />
MEI 2013<br />
Sensor + Test 2013<br />
14 - 16 mei, Neurenberg, Duitsland<br />
www.sensor-test.de<br />
Electronics & Automation<br />
28 - 30 mei, Utrecht<br />
www.fhi.nl<br />
1 2 3 4 5 6 7<br />
8 9 10 11 12 13 14<br />
15 16 17 18 19 20 21<br />
22 23 24 25 26 27 28<br />
29 30<br />
Precision is a condition, system performance a must<br />
M<br />
MODEL DRIVEN<br />
DEVELOPMENT<br />
DAYS<br />
JUNI 2013<br />
Bits&<strong>Chips</strong> Hardware Conference 2013<br />
12 juni, ’s-Hertogenbosch<br />
Info: events@techwatch.nl<br />
www.hardwareconference.nl<br />
Development of high-tech products is not just about precision; it’s especially about<br />
performance and reliability. It’s about creating the best value for your customer’s<br />
dollar. That’s why High-Tech Systems has a broad view on all the aspects of system<br />
design and development. www.hightechsystems.eu<br />
10 | 61
outlined:<br />
THE HIGH TECH INSTITUTE<br />
LEADERSHIP IN TECHNOLOGY AND INNOVATION<br />
Electronics Electronics for non-electronic engineers (ENE-BSc)<br />
Start 8 January 2013 (43 sessions)<br />
IC physics devices and processing (IC-PDP)<br />
Start 10 January 2013 (12 evening sessions)<br />
Signal integrity - workshop (SI-WS)<br />
Start 5 March 2013 (3 lessons of 5 hours)<br />
Bits on chips (BoC)<br />
8 March 2013 (1 day)<br />
Design of analog electronics - embedded analog 1 (DAE-AE1)<br />
Start 12 March 2013 (8 days)<br />
Electromagnetic compatibility - design techniques (EMC-DT)<br />
22 - 26 April 2013 (5 days)<br />
Nanometer CMOS ICs basics (CMOS-Basic)<br />
27 - 29 May 2013 (3 days)<br />
Mechatronics<br />
Optics<br />
Software<br />
System<br />
Tools<br />
Leadership &<br />
Communication<br />
Advanced mechatronic system design (AMSD)<br />
Start 23 January 2013 (6 days)<br />
Mechatronics system design - part 1 (Metron1)<br />
4 - 8 February 2013 (5 days)<br />
Mechatronics system design - part 2 (Metron2)<br />
4 - 8 March 2013 (5 days)<br />
Introduction in ultra high and ultra clean vacuum (UHV1)<br />
Start 4 March 2013 (4 days)<br />
Thermal effects in mechatronic systems (TEMS)<br />
11 and 12 March 2013 (2 days)<br />
Iterative learning control (ILC)<br />
13 and 14 March 2013 (2 days)<br />
Actuation and power electronics (APE)<br />
18 - 20 March 2013 (3 days)<br />
Machine vision for mechatronic systems (MVMS)<br />
21 and 22 March 2013 (2 days)<br />
Experimental techniques in mechatronics (ETM)<br />
9 - 11 April 2013 (3 days)<br />
Dynamics and modelling (DAM)<br />
25 - 27 November 2013 (3 days)<br />
Modern optics for optical designers (CMOP)<br />
Start 25 January 2013 (28 morning sessions)<br />
Applied optics (AP-OPT)<br />
Start 29 October 2013 (15 morning sessions)<br />
Design of real-time software - workshop (DRTS/WS)<br />
18 - 22 March 2013 (5 days)<br />
Object-oriented analysis and design - fast track (OOAD)<br />
Winter 2013 (6 days)<br />
Level 1: System test engineer (STE)<br />
Start 14 January 2013 (10 sessions)<br />
System architect(ing) (Sysarch)<br />
11 - 15 March 2013 (5 days)<br />
Level 2: Test designer (STE2)<br />
Start 22 April 2013 (10 sessions)<br />
Labview: introduction in language and programming 1 (Labview)<br />
28 - 30 January 2013 (3 days)<br />
Programming in Labview 2 (Labprog)<br />
3 and 4 June 2013 (2 days)<br />
Creating business opportunities as a technician (CBO)<br />
21 and 22 January 2013 (2 days)<br />
Lateral thinking (LATH)<br />
23 and 24 January 2013 (2 days)<br />
How to deal with the 7 biggest communication challenges in innovation & technology (COMC)<br />
Start 9 May 2013 (4 days)<br />
Time and work pressure management in innovation (TWP)<br />
30 and 31 May 2013 (2 days)<br />
The art of reviewing (TAR)<br />
17 - 19 June 2013 (3 days)<br />
Logo HTI specs:<br />
All training courses are held in Eindhoven (area)
Leadership & Communication CBO<br />
Creating business opportunities as a technician<br />
In your life as a technology professional many opportunities occur that could lead to business for your company. Most<br />
technology professionals dislike any thing related to ‘sales’, find it difficult to recognise commercial opportunities and<br />
do not have the skills to explore them. This is a shame. Creating business op portunities for your company can be<br />
fun, always boosts your career and makes your company perform better. In this training you learn how to recognise<br />
business opportunities, how to ex plore them and how to make your boss aware of your personal impact. This training<br />
focuses on technology professionals working in high tech compa nies and their suppliers. It trains on how to help<br />
creating new business oppor tunities (chances for more work, new projects that appear) as well as how to recognise<br />
and handle negative business opportunities (delays in projects, cost overshoot and technological problems).<br />
Location: Eindhoven<br />
Course price: 1,500 euros excl. VAT<br />
Duration: 2 consecutive days and 1 evening<br />
Dates: 21st and 22nd January 2013<br />
Mechatronics<br />
Advanced mechatronic system design<br />
Participants will gather during this training physical insights, ways of working, design concepts and lessons learned (in<br />
terms of approach and in application-specific technical problems and solutions), which play a role in the development<br />
of precision systems. They will be confronted with aspects on different levels, e.g. the global product creation process<br />
including interaction with the customer (and the fact that the customer is in fact multiple persons with sometimes<br />
different views), technical trade-offs on system level and recent insights/developments on module/function level.<br />
The training is a mix of presentations and exercises in combination with a conceptual design case study of a precision<br />
system, typically for lithography or inspection purposes, which will be worked on in teams throughout the course.<br />
The training is intented for mechatronic system designers and architects with typically 5 to 10 years experience in<br />
the multidisciplinary development of mechatronic precision systems.<br />
Location: Eindhoven<br />
Course price: 4,495 euros excl. VAT<br />
Duration: 6 days in a period of 2 weeks<br />
Dates: commences 23rd January 2013<br />
Optics CMOP<br />
Modern optics for optical designers<br />
Optics is the ‘enabling technology’ of the 21st century. To design optical systems, to specify and test optical components,<br />
to integrate optical components into products, this all requires knowledge and skills that can be learned<br />
in the CMOP course. Over the years CMOP has become one of the most comprehensive optical courses in Western<br />
Europe, unique in its concept, starting with theoretical basics, via practical optical system design and ending with<br />
a broad overview of optical applications. After the course, participants will have a thorough knowledge of modern<br />
optical concepts, their applications and the design of optical systems, the engineering problems and solutions.<br />
Location: Eindhoven<br />
Course price: 5,900 euros excl. VAT<br />
Duration: 28 weekly morning sessions<br />
Dates: commences 25th January 2013<br />
original:<br />
www.hightechinstitute.nl<br />
AMSD<br />
THE HIGH TECH INSTITUTE<br />
LEADERSHIP IN TECHNOLOGY AND INNOVATION
64 | 10<br />
Wegwijzer Bedrijven in de hightech<br />
CHIPONTWERP DIENSTVERLENING<br />
SoC and FPGA Design<br />
Crypto and Security IP<br />
Video IP<br />
DO-254 IP<br />
Barco Silex<br />
Rue du Bosquet 7<br />
1348 Louvain-la-Neuve<br />
Tel +32 10 454904<br />
geert.decorte@barco.com<br />
www.barco-silex.com<br />
Alten PTS<br />
Beukenlaan 44<br />
5651 CD Eindhoven<br />
Tel +31 40 2563080<br />
Linie 544<br />
7325 DZ Apeldoorn<br />
Tel +31 55 5486200<br />
Rivium 1e straat 85<br />
2909 LE Capelle aan<br />
den IJssel<br />
Tel +31 10 4637700<br />
info@alten.nl<br />
www.alten.nl<br />
VIANEN CIMSOLUTIONS B.V.<br />
BEST Havenweg 24<br />
DEVENTER 4131 NM Vianen<br />
ROTTERDAM Tel +31 347 368100<br />
AMSTERDAM Fax +31 347 373777<br />
GRONINGEN cimsolutions@cimsolutions.nl<br />
DHAKA www.cimsolutions.nl<br />
ENTER Mbedded BV<br />
Science Park 5001<br />
5692 EB Son<br />
Tel +31 40 2141020<br />
info@enter-mbedded.nl<br />
www.enter-mbedded.nl<br />
ESPRIT ICT Group<br />
Bastion 1-5<br />
5491 AN Sint-Oedenrode<br />
Tel +31 413 271412<br />
info@esprit-it.nl<br />
www.esprit-it.nl<br />
Fourtress BV<br />
Meerenakkerplein 20<br />
5652 BJ Eindhoven<br />
Tel +31 40 2661080<br />
Fax +31 40 2661081<br />
info@fourtress.nl<br />
www.fourtress.nl<br />
Freelance Technical Automation<br />
Nspyre<br />
Postbus 85066<br />
3508 AB Utrecht<br />
Tel +31 88 8275000<br />
Fax +31 88 8275099<br />
info@nspyre.nl<br />
www.nspyre.nl<br />
info@profitnederland.nl<br />
HIGH TECH SOLUTIONS<br />
Linie 506<br />
7325 DZ Apeldoorn<br />
Tel +31 55 3606135<br />
info@hightech.nl<br />
www.hightech.nl<br />
ICT Automatisering<br />
Science Park Eindhoven 5006<br />
5692 EA Son<br />
Postbus 6420<br />
5600 HK Eindhoven<br />
Tel +31 40 2669100<br />
Fax + 31 40 2669101<br />
info@ict.nl<br />
www.ict.nl<br />
IT-Staffing Nederland BV<br />
Fultonbaan 2<br />
3439 NE Nieuwegein<br />
Tel +31 30 6001007<br />
Fax +31 30 6001599<br />
bs@it-staffing.nl<br />
www.it-staffing.nl<br />
Regio Midden<br />
Herculesplein 24, Utrecht<br />
Tel +31 88 8275000<br />
Regio Zuid<br />
Dillenburgstraat 25-3, Eindhoven<br />
Tel +31 88 8275100<br />
Regio West<br />
Poortweg 10, Delft<br />
Tel +31 88 8275200<br />
Regio Noord<br />
Zuiderzeelaan 21, Zwolle<br />
Kapteynlaan 17, Leek<br />
Tel +31 88 8275300<br />
Profit Consulting Apeldoorn<br />
Profit Software Improvement<br />
Tweelingenlaan 4, Apeldoorn<br />
Tel +31 55 5762822<br />
Profit Consulting Eindhoven<br />
High Tech Campus 69, Eindhoven<br />
Tel +31 40 8009955<br />
Profit Consulting Amsterdam<br />
Science Park Amsterdam 400,<br />
Amsterdam<br />
Tel +31 20 8884128
DIENSTVERLENING<br />
DISTRIBUTIE<br />
TASS B.V.<br />
Larixplein 6<br />
5616 VB Eindhoven<br />
Tel +31 40 2503200<br />
Fax +31 40 2503201<br />
info@tass.nl<br />
www.tass.nl<br />
TASS Belgium N.V.<br />
Gaston Geenslaan 9<br />
3001 Leuven<br />
Tel +32 16 241680<br />
Fax +32 16 241689<br />
info@tass.be<br />
www.tass.be<br />
RS Components<br />
Bingerweg 19<br />
2031 AZ Haarlem<br />
www.rsonline.nl<br />
www.rsonline.be<br />
PROJECTBUREAU<br />
Specialist in electronic & FPGA design<br />
Technolution B.V.<br />
Zuidelijk Halfrond 1<br />
P.O. Box 2013<br />
2800 BD Gouda<br />
Tel +31 182 594000<br />
info@technolution.eu<br />
www.technolution.eu<br />
Adeas<br />
Luchthavenweg<br />
81.039<br />
5657 EA Eindhoven<br />
Tel +31 40 2350060<br />
Fax +31 40 2350666<br />
www.adeas.nl<br />
Technical Software<br />
Tel +31 40 2677100<br />
(Zuid-Nederland)<br />
Tel +31 88 7468928<br />
(Midden- en Noord-Nederland)<br />
Tel +32 14 848718<br />
(België)<br />
Remote Solutions<br />
Tel +31 40 2677100<br />
Electronics<br />
Tel +31 495 633221<br />
Industrial Mathematics<br />
Tel +31 40 7516116<br />
TMC Group<br />
Regio Zuid<br />
Flight Forum 107<br />
5657 DC Eindhoven<br />
Tel +31 40 2392260<br />
Regio Midden/West<br />
Herculesplein 44<br />
3584 AA Utrecht<br />
Tel +31 30 8200518<br />
info@tmc.nl<br />
www.tmc.nl<br />
TOPIC Embedded Systems<br />
Eindhovenseweg 32c<br />
5683 KH Best<br />
Tel +31 499 336979<br />
Fax +31 499 336970<br />
info@topic.nl<br />
www.topic.nl<br />
TOOLS<br />
The MathWorks BV<br />
Dr. Holtroplaan 5b<br />
5652 XR Eindhoven<br />
Tel +31 40 2156700<br />
Fax +31 40 2156710<br />
info@mathworks.nl<br />
www.mathworks.nl<br />
National Instruments<br />
Pompmolenlaan 10<br />
3447 GK Woerden<br />
Tel +31 348 433466<br />
Fax +31 348 430673<br />
info.netherlands@ni.com<br />
netherlands.ni.com<br />
10 | 65
CALL FOR PAPERS<br />
MDD<br />
24 AND 25<br />
APRIL<br />
2013<br />
KLOKGEBOUW<br />
EINDHOVEN<br />
The Netherlands<br />
M<br />
Techwatch organises the third edition of the<br />
MDD, a two-day seminar on model-driven development<br />
MODEL DRIVEN<br />
DEVELOPMENT<br />
DAYS<br />
Modeling and simulation are of increasing importance in the product development process. The tooling is advancing<br />
fast and approaches physical reality. In fact, it is possible to skip physical models or prototypes in many cases and<br />
develop a product or machine rst time right.<br />
At MDD technicians, technical managers and decision makers learn the latest news, share experiences and exchange<br />
ideas about organising and managing their development ows.<br />
The conference is open to presentations on nite elements, multi-body dynamics, multi-physics development<br />
methods and simulation as well as model-based software and system development and testing. We welcome<br />
in-depth lectures about these topics, especially when they concern real cases in mechanical engineering, in<br />
mechatronics or from the machine industry.<br />
Please send your proposals in English to Nieke Roos (nieke@techwatch.nl) and<br />
Alexander Pil (alexander@techwatch.nl) on 14 January 2013 at the latest:<br />
• abstract 200 to 300 words;<br />
• contact information;<br />
• function title and employer.<br />
Participate as a sponsor or exhibitor<br />
Are you interested in participating as a sponsor or exhibitor? Please contact events@techwatch.nl or visit our website<br />
for more information about the sponsor and exhibitor packages.<br />
Parallel to the Model-Driven Development Days 2013, High-Tech<br />
Systems 2013 will be held in the Klokgebouw, Eindhoven, as well.<br />
www.hightech-events.nl/mdd
Colofon<br />
Bits&<strong>Chips</strong> is een onafhankelijk nieuwsmagazine voor mensen die werken<br />
aan slimme producten en machines. Bits&<strong>Chips</strong> is een publicatie van<br />
Techwatch bv in Nijmegen.<br />
Snelliusstraat 6 – 6533 NV Nijmegen<br />
tel +31 24 3503532 – fax +31 24 3503533<br />
info@techwatch.nl – www.techwatch.nl<br />
Redactie<br />
Nieke Roos – hoofdredacteur<br />
tel +31 24 3503534 – nieke@techwatch.nl<br />
René Raaijmakers – redacteur<br />
tel +31 24 3503065 – rene@techwatch.nl<br />
Alexander Pil – redacteur<br />
tel +31 24 3504580 – alexander@techwatch.nl<br />
Pieter Edelman – redacteur<br />
tel +31 24 3503534 – pieter@techwatch.nl<br />
Paul van Gerven – redacteur<br />
tel +31 24 3504580 – paul@techwatch.nl<br />
Joost Backus – redacteur<br />
tel +31 24 3505028 – joost@techwatch.nl<br />
Vormgeving<br />
Justin López – vormgever<br />
tel +31 24 3503532 – justin@techwatch.nl<br />
Marketing, events en trainingen<br />
Daniëlle Jacobs – marketingmanager<br />
tel +31 24 3505195 – danielle@techwatch.nl<br />
Kim Huijng – salesmanager<br />
tel +31 24 3505195 – kim@techwatch.nl<br />
Marjolein Vissers – marketing- en eventmedewerker<br />
tel +31 24 3505544 – marjolein@techwatch.nl<br />
Simone Straten – eventcoördinator<br />
tel +31 24 3505544 – simone@techwatch.nl<br />
Ellen Lely – cöordinator trainingen<br />
tel +31 24 8455169 – ellen@techwatch.nl<br />
Katja Hofman – medewerker trainingen<br />
tel +31 24 8455169 – katja@techwatch.nl<br />
Abonnementenadministratie<br />
Leonie Ceelen – officemanager<br />
tel +31 24 3503532 – info@techwatch.nl<br />
Adviseur<br />
Maarten Verboom<br />
Medewerkers<br />
Linda Berends, Ann-Kathrin Falkenberg, Julie Frijstein, Teresa Klawitter,<br />
Sofie van Koningsbruggen, Omar Martina, Imke Okkerman, Leanne Robbertsen,<br />
Kitty Stam, Lisette de Vries<br />
Columnisten en externe auteurs<br />
Stephan van Beek, Kees Beenakker, Laurens Bierens, Ferdinand Cornelissen,<br />
Heikki Deschacht, Paul van Dijk, Jasper Gielen, Derk-Jan de Grood,<br />
Jeffrey van Grunsven, René van Hees, Olaf Herbst, Mathilde van Hulzen,<br />
Joost-Pieter Katoen, Julien Lengrand-Lambert, Gábor Marosy, Bob Moll,<br />
Viet Yen Nguyen, Pepijn Noltes, Sudeepa Prakash, Anton van Rossum, Sudhir Sharma,<br />
Mariëlle Stoelinga, Jan Kees van der Veen, Ludo Zwaan<br />
Uitgever<br />
René Raaijmakers<br />
tel +31 24 3503065 – rene@techwatch.nl<br />
ISSN 1879-6443<br />
Verantwoordelijk uitgever voor België<br />
René Raaijmakers<br />
Biesheuvelstraat 1<br />
2370 Arendonk, België<br />
Drukkerij<br />
Senefelder Misset, Doetinchem<br />
Abonneren<br />
Abonnement op privéadres: 81 euro<br />
Bedrijfsabonnement: 140 euro<br />
Internationaal abonnement: 210 euro<br />
Studentenabonnement: gratis<br />
Prijzen op jaarbasis en inclusief btw.<br />
Abonnementen lopen van januari tot en met december.<br />
Opzeggen tot uiterlijk één maand voor het verstrijken van de abonnementsperiode.<br />
Studenten en professionals die werken aan slimme producten en machines (zoals<br />
elektronica- en softwareontwerpers, systeemarchitecten, chipdesigners en technisch<br />
managers) kunnen Bits&<strong>Chips</strong> gratis thuis ontvangen. Vul het aanvraagformulier in op<br />
www.bits-chips.nl. Deze gratis abonnementen zijn beperkt tot België en Nederland.<br />
Losse nummers op aanvraag: 10 euro.<br />
Klachten over bezorging<br />
Heeft u Bits&<strong>Chips</strong> niet of te laat ontvangen of heeft u andere opmerkingen over de<br />
bezorging? Laat het ons weten. Stuur een e-mail naar info@techwatch.nl.<br />
Adverteren<br />
Advertentietarieven staan vermeld op onze website (www.bits-chips.nl). Wanneer<br />
u op de hoogte gehouden wilt worden van komende thema’s en specials of<br />
voor het reserveren van advertenties, neem dan contact op met de afdeling sales,<br />
tel +31 24 3505544 – sales@techwatch.nl.<br />
Verschijningsdata<br />
14 december, 1 februari 2013, 1 maart 2013, 29 maart 2013, 26 april 2013,<br />
31 mei 2013, 28 juni 2013, 13 september 2013, 4 oktober 2013, 1 november 2013,<br />
13 december 2013<br />
Copyright<br />
Alle rechten voorbehouden. (c) 2012 Techwatch bv.<br />
Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd<br />
gegevensbestand of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij<br />
elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder<br />
voorafgaande toestemming van de uitgever.<br />
Disclaimer<br />
Uitgever en redactie betrachten uiterste zorgvuldigheid bij het maken, samenstellen<br />
en verspreiden van de informatie in Bits&<strong>Chips</strong>, maar kunnen op geen enkele<br />
wijze instaan voor de juistheid of volledigheid van de informatie. Uitgever en redactie<br />
aanvaarden geen aansprakelijkheid voor schade die zou kunnen ontstaan<br />
als gevolg van de publicatie van informatie in Bits&<strong>Chips</strong>. Columnisten en externe<br />
medewerkers schrijven op persoonlijke titel. Reacties van lezers vallen buiten de<br />
verantwoordelijkheid van uitgever en redactie. Uitgever en redactie aanvaarden geen<br />
aansprakelijkheid met betrekking tot de inhoud en ondertekening van reacties van<br />
lezers. De redactie behoudt zich het recht voor reacties niet of gedeeltelijk te plaatsen<br />
of te bewerken.<br />
Fotografie<br />
Productfoto’s zijn van fabrikanten, overige foto’s zijn van Techwatch bv (c), tenzij<br />
anders vermeld.<br />
Voorpagina<br />
Grote illustratie: Barco<br />
Volgende keer<br />
Nummer 1 | 1 februari 2013 | Embedded Android<br />
Android is niet meer weg te denken uit smartphones en tablets. Ook in de<br />
embedded-wereld begint het besturingssysteem langzaam voet aan de grond<br />
te krijgen. Deze uitgave belicht de potentie die het Google-OS heeft in de<br />
hightechsector aan de hand van verschillende toepassingen.<br />
Nummer 2 | 1 maart 2013 | Sensoren<br />
Sensoren spelen een steeds grotere rol in de wereld om ons heen. In apparaten<br />
en machines verrichten ze allerhande metingen en in huis, op straat en zelfs<br />
op zee houden ze alles goed in de gaten. Deze uitgave gaat in op de laatste<br />
sensorontwikkelingen in België en Nederland.<br />
Een interessante bijdrage? nieke@techwatch.nl<br />
Adverteren in deze nummers? sales@techwatch.nl<br />
10 | 67
Wij wensen u alvast een<br />
succesvol nieuwjaar!<br />
Kverneland Group Mechatronics BV zoekt Software Engineers!<br />
Kverneland Group Mechatronics BV, gevestigd te Nieuw-Vennep,<br />
is de innovatieve, technologische spin in het wereldwijde netwerk<br />
van de Noorse Kverneland Group.<br />
Een van de belangrijkste spelers in de ontwikkeling, productie en verkoop<br />
van een brede range van geavanceerde landbouwwerktuigen. Wij<br />
ontwikkelen en produceren een complete lijn van kwaliteitsmachines<br />
op het gebied van onder andere grondbewerking, zaaien, kunstmest<br />
strooien, spuiten, en voederwinning.<br />
Werken bij Mechatronics betekent ruimte voor jouw talenten, doorgroeien,<br />
jouw grenzen opzoeken. Maar ook: met teamspirit werken<br />
aan innovaties voor een duurzame wereld.<br />
FPGA ontwerper<br />
Junior packaging developer<br />
Adeas<br />
Contactpersoon: Antoine Hermans<br />
E antoine.hermans@adeas.nl<br />
T +31 40 2350060<br />
Senior designer / architect electronics<br />
Systeemtester<br />
Software designers en engineers<br />
Adeas<br />
Contactpersoon: Antoine Hermans<br />
E antoine.hermans@adeas.nl<br />
T +31 40 2350060<br />
CCV Holland B.V.<br />
Contactpersoon: Lieke Heldens<br />
E l.heldens@nl.ccv.eu<br />
T + 31 88 2289822<br />
FrieslandCampina<br />
Contactpersoon: Jasper Broer<br />
E jasper.broer@frieslandcampina.com<br />
T +31 33 7133333<br />
High Tech Solutions<br />
Contactpersoon: Henk Dijkstra<br />
E henk.dijkstra@hightech.nl<br />
T +31 6 54273241<br />
200 megapixel 1:28 f=4.6mm<br />
Wij bieden uitdagende functies voor mensen die innovatief zijn en<br />
affiniteit hebben met de toepassing van onze producten in de praktijk<br />
van de landbouw. In een informele werksfeer werk je veelal in<br />
teamverband met enthousiaste collega’s. Goede arbeidsvoorwaarden<br />
zijn vanzelfsprekend. Jouw plaats in de organisatie is op onze<br />
afdeling Research & Development binnen ons team van Software<br />
Engineers waar je in overleg met onze projectmanagers invulling<br />
geeft aan onze internationale projecten.<br />
Interesse?<br />
Voor informatie over deze functie kunt u contact opnemen met Suzan<br />
van der Meer, afdeling P&O, Postbus 1000, 2150 BA Nieuw-Vennep.<br />
Suzan.vander.meer@kvernelandgroup.com.<br />
Senior projectleider<br />
Production intelligence engineer<br />
Software engineer<br />
Hittech Multin<br />
Contactpersoon: M. van den Beitel<br />
E info-multin@hittech.com<br />
T + 31 15 2150300<br />
MAGION<br />
Contactpersoon: Sanela van As<br />
E s.vanas@magion.nl<br />
T +31 70 4442770<br />
PROMEXX<br />
Contactpersoon: Suzanne van Dijck<br />
E jobs@promexx.nl<br />
T +31 40 2676867<br />
Sr. Software engineer / (sr.) software designer<br />
PROMEXX<br />
Contactpersoon: Suzanne van Dijck<br />
E jobs@promexx.nl<br />
T +31 40 2676867<br />
Hardware engineer / digital design engineer<br />
Recore Systems<br />
Contactpersoon: Gerard Rauwerda<br />
E careers@recoresystems.com<br />
T +31 53 4753000<br />
www.hightechbanen.nl
Change language