In der Welt der Embedded-Systeme und des Internet of Things (IoT) spielt neben Funktionalität vor allem Energieeffizienz eine entscheidende Rolle. Hier setzt das Objex Link S3LW Entwicklerboard neue Akzente, indem es leistungsstarke Hardwarespezifikationen mit einem bemerkenswert niedrigen Energieverbrauch und gleichzeitig hoher Leistungsaufnahme dank USB Power Delivery (PD) kombiniert. Diese einzigartige Kombination erschließt vielfältige Einsatzmöglichkeiten in Smart Cities, der Industrie 4. 0, Agrartechnik und vielen weiteren Bereichen. Das Objex Link S3LW basiert auf dem ELPM-S3LW Modul, das mit dem ESP32-S3 Mikrocontroller ausgestattet ist. Der ESP32-S3 zeichnet sich durch seinen Dual-Core Xtensa LX7 Prozessor aus, der mit bis zu 240 MHz taktet. Neben der hohen Rechenleistung bringt der ESP32-S3 AI-Beschleunigungsfunktionen mit, die insbesondere für Anwendungen mit maschinellem Lernen und Bildverarbeitung von großem Nutzen sind.
Ergänzt wird das System durch einen RISC-V für Ultra-Low-Power-Betrieb, der speziell unterstützende Aufgaben übernimmt, um den Stromverbrauch im Standby-Modus drastisch zu reduzieren. Für die drahtlose Kommunikation ist das Board mit vielseitigen Funktechnologien ausgestattet. Es unterstützt WiFi 4 (802. 11b/g/n) im 2,4 GHz Band sowie Bluetooth 5. 0 inklusive Bluetooth Mesh, was für die Vernetzung zahlreicher Geräte im Nahbereich ideal ist. Besonders hervorzuheben ist die Integration eines Semtech SX1262 LoRa Transceivers, der für die Langstreckenkommunikation mit LoRaWAN verwendet wird. Damit lassen sich IoT-Geräte in einem Umkreis von bis zu 10 Kilometern vernetzen, was besonders in urbanen wie auch ländlichen Szenarien Vorteile bringt. Die LoRa-Frequenzbereiche zwischen 862 MHz und 928 MHz werden unterstützt, was das Board für den weltweiten Einsatz tauglich macht.
Ein wesentlicher Hingucker des Objex Link S3LW ist die Fähigkeit, eine Eingangsspannung von bis zu 21 Volt bei bis zu 5 Ampere über USB-C Power Delivery anzunehmen. Dies entspricht einer Leistung von bis zu 100 Watt, was für ein kompaktes Entwicklungsboard und dessen Anwender einzigartige Möglichkeiten eröffnet. Viele bisherige LoRaWAN-Boards und ESP32-Boards sind auf niedrige Spannungen und geringe Stromstärken ausgelegt, typischerweise unter 10 Watt. Mit dem Objex Link S3LW lassen sich nun Projekte realisieren, die stärkere Komponenten steuern müssen, wie zum Beispiel Motoren oder RGB-LED-Streifen mit hohem Leistungsbedarf. Die USB-PD Schnittstelle entspricht dem USB PD Standard Version 2. 0 mit PPS 3. 0 (Programmable Power Supply), wodurch die Energieversorgung flexibel und effizient geregelt wird. Der integrierte DC/DC-Synchronous Step-Down Wandler liefert eine stabile Ausgangsspannung von 5 Volt bei bis zu 2 Ampere für angeschlossene Peripheriegeräte.
Außerdem ist ein Terminalblock vorhanden, der es ermöglicht, die Eingangsspannung auch außerhalb der USB-C Schnittstelle komfortabel anzuschließen. Aus ergonomischer Sicht punktet das Board mit zwei 28-poligen Steckverbindern, die neben vielfältigen GPIOs auch wichtige Busschnittstellen wie I²C, SPI, UART und I²S bereitstellen. Ein 4-poliger STEMMA I2C Anschluss erlaubt die einfache Integration von Erweiterungen und Sensoren ohne aufwendiges Löten. Diese hohe Flexibilität macht das Objex Board für Prototypenentwicklung und den produktiven Einsatz gleichermaßen interessant. An den Debugging-Funktionen wurde ebenfalls nicht gespart. Die eingebaute CP2102/CP2104 USB-zu-Seriell Schnittstelle erleichtert Entwicklern den Zugriff auf das System für Fehlersuche und Programm-Uploads. Vier mechanische Taster – darunter BOOT und RESET – ermöglichen komfortable Steuerung und Rücksetzung während der Entwicklungsphase. Konfigurations-Jumper bieten weitere Möglichkeiten zur individuellen Anpassung.
Für Anwendungen mit Fokus auf langfristigen, autonomen Betrieb wurden verschiedene Low-Power-Features implementiert. Das Board unterstützt den Deep-Stop-Modus, der den Stromverbrauch auf wenige Nanoampere drückt. Ein RTC (Real Time Clock) Modul RV-3028-C7 mit geringem Verbrauch sorgt für zeitsynchrone Aufgaben und weckt das System zuverlässig aus dem Energiesparmodus. Energieerfassungsschaltungen und eine dedizierte Batterie-Pegel-Messung machen das Board zur idealen Lösung für batteriebetriebene IoT-Installationen. Die kompakte Bauform mit nur 30 mal 18 Millimetern für das Modul und 84 mal 30 Millimetern für das Board ermöglicht flexible Einbaumöglichkeiten selbst in beengten Gehäusen. Mit einem Gewicht von nur rund 17 Gramm ist das Gerät leicht genug, um in mobilen oder tragbaren Geräten verbaut zu werden. Die Kompatibilität zu einer Vielzahl von Software-Frameworks trägt zur breiten Einsetzbarkeit bei.
Ob ESP-IDF, Arduino, PlatformIO, MicroPython oder Rust – Entwickler können ihre bevorzugten Umgebungen nutzen, um den Funktionsumfang des Objex Link Boards schnell und effizient zu erschließen. Beispielprojekte für USB-PD Steuerung und LoRa-Kommunikation erleichtern den Einstieg und bieten eine solide Grundlage. Die Anwendungsmöglichkeiten sind äußerst vielfältig. In der Landwirtschaft können Sensoren auf Feldern und in Gewächshäusern präzise Daten erheben und durch LoRaWAN-Geographie zurückmelden, wobei das Board durch seine Energieeffizienz auch lange Laufzeiten mit Batteriespeisung ermöglicht. Smart Cities profitieren in Bereichen wie Umweltsensorik, Verkehrsüberwachung und Smart Metering von der stabilen und sicheren Funkverbindung über große Distanzen. Auch in der Logistik und im Supply Chain Management erleichtern drahtlose Sensoren mit hoher Reichweite die Überwachung von Gütern und Anlagen.
Darüber hinaus eignet sich das Board hervorragend für den Einsatz in energieautarken Systemen, die beispielsweise ihre Energie über Solarzellen oder andere Formen der Energiegewinnung gewinnen. Die hohe Eingangsspannungsfähigkeit unterstützt dabei sowohl die Spannungsanforderungen höherer Leistungsklassen als auch die effiziente Bereitstellung der Versorgungsspannungen für Peripheriegeräte. Preislich liegt das ELPM-S3LW Modul bei etwa 20 Euro, während das inklusive ESP32-S3 LoRaWAN ausgestattete Objex Link S3LW Board für rund 50 Euro zu haben ist. Für Entwickler und Unternehmen außerhalb Europas ist eine Crowdfunding-Kampagne auf Crowd Supply geplant, um die internationale Verfügbarkeit zu gewährleisten und die Community weiter zu stärken.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Objex Link S3LW Entwicklungsboard mit seiner Kombination aus leistungsfähigem ESP32-S3 Mikrocontroller, langer Funkreichweite via LoRa, vielseitigen IoT-Schnittstellen und der Fähigkeit zur Aufnahme von bis zu 100 Watt DC-Eingangsleistung eine neue Kategorie von Embedded-Systemen einläutet. Es stellt eine zukunftsweisende Lösung für Entwickler dar, die energieeffiziente, aber gleichzeitig leistungsstarke IoT-Geräte realisieren möchten, die zudem durch ihre Robustheit und Flexibilität für zahlreiche Anwendungsfälle geeignet sind. Die breite Unterstützung aktueller Software-Frameworks sorgt für eine einfache Integration in bestehende Projekte und fördert Innovationen in smarten, vernetzten Systemen.
