Meilensteine und Erfolgsgeschichten

Ein weiterer Meilenstein ist das Konzentratormodul iC280A, das 2022 eingeführt wurde. Dieses Modul ermöglicht hochleistungsfähige LoRa®-Gateway-Lösungen oder die Nachrüstung bestehender Router mit 2,4-GHz-LoRa®-Gateway-Funktionen.

2021 sind die ersten IMST Smart Metering Devices auf dem Markt erschienen. Mit ihnen können Verbrauchsdaten von Zählern sicher in die Cloud übertragen werden, wo Mehrwertdienste die Daten verarbeiten können. Diese Meilensteine und Erfolgsgeschichten zeigen den Fortschritt und die Innovation in der Smart-Metering-Technologie.

Das iM282A-L ist ein kompaktes und kostengünstiges Funkmodul, das im unlizenzierten 2,4-GHz-Band arbeitet und einen leistungsfähigen Cortex-M3-Controller mit dem neuen Ultra-Long-Range-Transceiver SX1280 der Semtech® Corporation kombiniert.

Erstes, CE-zertifiziertes 24 GHz Radarmodul "sR-1200e" und Developer-Kit "DK-sR-1200e". Das Radarmodul sR-1200e ist eine Plug & Play-Radarlösung mit Ethernet-Schnittstelle. Es verfügt über ein Radar-IC von Infineon. Das 24-GHz Modul hat einen Sende- und zwei Empfangsantennen/Kanäle. Damit eignet es sich hervorragend für Abstands-, Winkel- und Geschwindigkeitsmessungen im FMCW- oder Doppler-Modus. Eine typische Anwendung für dieses Radar ist die Grundstücksüberwachung für die Erkennung und Verfolgung von Personen (Eindringlingen).

Der leistungsfähige 3D Simulator. Finite Differenzen Zeitbereichsverfahren optimiert für die HF-Technik. Jahrelange Vorarbeiten der Arbeitsgruppe um den international reputierten Wissenschaftler und IMST-Gründer Ingo Wolff führten zum Ausklang des Jahrhunderts zu der Produktvorstellung von EMPIRE.

Das Konzentratormodul iC880A eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen wie Smart Metering, IoT und M2M-Anwendungen. Es bietet die Möglichkeit, eine robuste Kommunikation zwischen einem LoRa®-Gateway und einer großen Anzahl von LoRa®-Endknoten zu ermöglichen, die über einen großen Entfernungsbereich verteilt sind.

77 GHz RadInspect, BMBF-Projekt, KMU-innovativ (FKZ: 02PK2464): Entwicklung eines radargestützten Oberflächeninspektionssystems bei der Stahlproduktion Im Projekt wurde ein 77 GHz CW-Radar zur hochgenauen Messung von Abstandsänderungen entwickelt. Der HF-Teil wurde in Mehrlagenkeramik (LTCC) aufgebaut. Die Radarsignale koppeln über einen Hohlleiterübergang in eine Hornantenne ein und werden von dieser auf ein Messobjekt abgestrahlt. Kleinste Änderungen in der Oberflächenstruktur einer Materialprobe können damit erfasst werden. Das Verfahren dient zur Qualitätskontrolle in industriellen Fertigungsprozessen.

Das Modul "iM880A" ist das weltweit erste LoRa®-Funkmodul. Das iM880A ist ein kompaktes, bidirektionales, Low-Power-Funkmodul für das 868 MHz Frequenzband mit der von Semtech patentierten LoRa® Modulations-Technologie.

24 GHz “P5”: Privacy Preserving, Perimeter Protection Project, H2020 Project (Grant Agreement No 312784). Im europäischen Projekt P5 wurde von IMST eine 24 GHz Radartechnologie zur Überwachung von kritischer Infrastruktur entwickelt. Die Radarmodule ermöglichen die Detektion und Verfolgung von Eindringlingen in sicherheitsrelevante Bereiche. Mehrere Radarmodule können über ein lokales Ethernet-Netzwerk zusammen mit anderen Sensoren wie beispielsweise Kameras mit einer Sicherheitszentrale verbunden werden und Alarmierungen auslösen, sobald ein unautorisierter Zutritt stattfindet.

24 GHz „Smart Inspectors“, INTERREG IV A (Projektnummer: I-1-03=176). Ein Konsortium aus grenznahen niederländischen und deutschen Unternehmen und Forschungseinrichtungen untersuchte und entwickelte Verfahren zur Charakterisierung von landwirtschaftlichen Nutzflächen. Der Schwerpunkt von IMST lag dabei auf 24 GHz Radarverfahren. Es wurden Radarmodule und Algorithmen wie synthetisches Apertur-Radar (SAR), digitales Beamforming (DBF) oder auch Polarisations-Radar entwickelt und untersucht. Dabei stand auch der Einsatz von Drohnen im Vordergrund, um Landwirtschaftsflächen aus der Luft vermessen zu können.

24/77 GHz Fahrzeug-Sicherheitsradarsystem (FKZ: 280312412, NRW.Bank, FIT). IMST entwickelt das erste, kompakte 24 GHz FMCW Radar mit einem Sender und zwei Empfängern zur Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessung für Fahrzeuganwendungen. Darüber hinaus können mit den zwei Empfangskanälen auch die Richtungswinkel der Radarziele geschätzt werden. Die Übertragung der Radardaten an eine zentrale Recheneinheit findet per USB- oder Funkschnittstelle statt. Erste Entwicklungen und Messung für 77 GHz Radarsysteme und insbesondere innovative Antennen wurden ebenfalls gestartet.

77 GHz HONSENSOR, BMWI, AiF, ZIM (FKZ: KF2403401WM9): Neues Verfahren zur Inline-Kontrolle des Bearbeitungsstatus im Honprozess unter Verwendung von Radar-Technologien. Der HF-Teil des 77 GHz Honsensors wurde von IMST in der Mehrlagenkeramit LTCC entwickelt und aufgebaut. Die komplexe Schaltung enthielt mehrstufige Kavitäten für die Integration von Halbleiter-Chips sowie eine breitbandige Vivaldi-Antenne. Mit dem CW-Radarverfahren und Auswertung der Phase konnten mikrometergenaue Abstandsmessung im Honprozess (z.B. das Ausfräsen von Zylindern) gezeigt werden.

Ab 2008 entwickelte IMST daraufhin einen 24 GHz FMCW Sensor für einen deutschen Drohnenhersteller und produzierte die erste Kleinserie. Die Hochfrequenzschaltung und die Antennen wurden komplett neu designt. Zu dieser Zeit gab es noch keine kostengünstigen, hochintegrierten Radarchips, so dass die Schaltung mit Einzelkomponenten aufgebaut wurde.

Um Kunden komplexe Projekte mit integrierten Schaltungen (IC-Projekte) und Dienstleistungen im internationalen Umfeld anbieten zu können, die über die reine Entwicklung hinausgehen, wurde im Jahr 2006 die IMST Design+Systems International GmbH (DSI) als Vertriebsgesellschaft gegründet. Neben der IMST GmbH als Vorlieferanten verfügt die DSI über ein Netzwerk qualifizierter Sublieferanten, um die Auftragsarbeiten termintreu und qualitativ auf höchstem Niveau anzubieten und erfolgreich durchzuführen.

Der LTCC-Hersteller DuPont sah großes Potential in dieser Entwicklung für Fahrzeuganwendungen und beauftrage IMST im Jahr 2003 mit dem Entwurf und der Fertigung eines Radardemonstrators zur Detektion von Hindernissen und Fahrzeugen im Straßenverkehr. Dieser 2004 fertiggestellte Sensor wurde erfolgreich zur Akquisition weiterer Radar-Entwicklungsprojekte eingesetzt.

Ende 2000 startete IMST die Entwicklung des ersten 24 GHz Radar-Frontends auf einem keramischen Mehrlagensubstrat LTCC. Das zweijährige Forschungsprojekt im ProInno-Rahmen des BMWI (KF0134901KWM0) hatte zum Ziel, einen FMCW-Radarsensor zur Raumüberwachung zu entwickeln, um langfristig die weniger zuverlässigen Bewegungsmelder auf Infrarotbasis abzulösen.

In den Jahren 1996-1998 entwickelte IMST im Auftrag von Bosch-Blaupunkt zusammen mit dem Debis Systemhaus und Lucent (AT&T) das erste Radiophone - eine Zusammenführung eines voll funktionalen GSM-Telefons mit einem Autoradio. Das Produkt erhielt nach knapp 2 Jahren seine Zulassung und wurde äußerst erfolgreich seitens des Auftraggebers vermarktet.