Krenten halen uit de gigabit-informatiepap

Reading time: 8 minutes

Author:

Laurens Bierens en Hans van der Hoek halen hun schouders op. Waarvoor klanten Eonics gespecialiseerde computersystemen precies gebruiken? Ze hebben geen idee. Eén ding is echter glashelder: iedereen die bij de start-up in Delft aanklopt, wil spulletjes om te kunnen afluisteren en spioneren. ’Maar hoe, wat en waarom, dat krijgen we nooit te horen‘, zegt Hans van der Hoek, chief executive officer bij Eonic in Delft.

De start-up die de huidige chief technology officer Laurens Bierens met Peter Beukelman en Wout Winkel in 1999 vanuit TNO-FEL oprichtte, maakte het afgelopen jaar een strategische koerswijziging. In plaats van gespecialiseerde computerkaarten met open standaarden te leveren, focuste Eonic op systeemmodules voor de defensiemarkt. Intussen bedient het bedrijf systeemintegratoren tot en met giganten als Lockheed Martin. Wie bijvoorbeeld een synthetic aperture radar (SAR) wil bouwen om vanuit een vliegtuig een landschap in kaart te brengen heeft daarvoor een antenne, een signaalverwerkende computer en een opslagsysteem nodig. Dat middenstuk levert Eonic: een krachtige rekenmachine die de aarde realtime met fotokwaliteit in beeld brengt.

Een van de sterkst groeiende segmenten in de defensiemarkt waarop Eonic meelift, is onbemande vliegtuigen. Daarbij gaat het om toestellen van vliegende rugzakjes tot klein formaat Fokkers. ’Ze hebben één ding gemeen‘, zegt Van der Hoek. ’Ze zitten allemaal volgepropt met intelligence-apparatuur.‘

Dezelfde digitale signaalverwerkende technologie vormt de basis voor apparatuur om draadloze communicatie af te luisteren. Daarvoor levert Eonic een systeem voor software defined radio. Dit instrument pikt de krenten uit de gigabit-informatiepap. Het haalt een breed radiospectrum binnen, bekijkt specifieke golfvormen en maakt die klaar voor filtering en analyse. ’Radiosignalen oppakken en kijken op welke kanalen er communicatie is‘, zegt Van der Hoek. ’De eerste vraag is altijd: wat gebeurt er in het spectrum? De tweede is: kunnen we de communicatiepatronen eruit filteren, afluisteren en zien of het vriend of vijand is? De derde vraag is vaak: waar komt het vandaan? Dat is met een driehoeksmeting met twee andere antennes vast te stellen. Als het vijandig is, dan is de volgende vraag of je het signaal uit elkaar kunt trekken. Wie niet kan meeluisteren, wil wellicht jammen.‘ Welkom in de wereld van homeland security en spy ops.

Eonic startte als DoubleBW naar de beginletters van oprichters Beukelman, Bierens en Winkel. Oorspronkelijk ontwierp het bedrijf high-end front-end DSP-systemen met als belangrijkste product de bij TNO ontwikkelde PowerFFT-chip. De schakeling (128 MHz, 0,18 micron) is een van ‘s werelds snelste processoren voor Fast Fourier-transformaties (FFT) voor drijvende-kommagetallen. De door ASIC-designer Beukelman ontworpen PowerFFT is nog steeds een van de strategische technologieën van Eonic. De chip haalt continue datasnelheden van 100 miljoen samples per seconde (MS/s) – ofwel bijna 6 miljard drijvende-kommaoperaties per seconde (Gflops) – bij een energieverbruik van enkele watt.

Eonic ontstond toen DoubleBW Systems begin 2003 de technologie van Eonic Solutions overnam. Dit bedrijf uit het Duitse Ulm maakte borden voor digitale signaalverwerking. De hardwaretak was overgebleven, nadat eigenaar Eric Verhulst de softwaretechnologie van Eonic Systems in Aarschot, inclusief het realtime besturingssysteem Virtuoso, begin 2001 had verkocht aan Wind River. DoubleBW ging onder leiding van Eric Verhulst verder als Eonic. Met de combinatie van de PowerFFT en de Atlas-borden van Eonic Solutions mikte het bedrijf op standaard (commercial off the shelf, COTS) borden voor verschillende markten. Een persbericht bij de overname sprak over systemen voor high-speed lasercontrole, radar, sonar, 3G- en 4G-telecommunicatie en visie.

Het bedrijf startte met het opbouwen van een catalogus standaard embedded DSP-borden. Dat bleek te hoog gegrepen. Bierens zegt daar nu over: ’Klanten moesten onze standaard borden plug and play kunnen integreren. Maar we moesten wel garanderen dat het werkte. Dat konden we niet, want daar heb je een grote serviceorganisatie voor nodig. Onze omzet zakte in elkaar.‘

No Wires Needed

Daarop vertrok Verhulst en Eonic moest op zoek naar een nieuwe CEO. Via aandeelhouders kwam Bierens in contact met Van der Hoek. Ze wisten van elkaars bestaan, maar hadden nog nooit kennisgemaakt. Bierens was verrast dat Van der Hoek beschikbaar was. ’Na 1999 hebben we moeilijke jaren gehad. Er waren veel potentiële investeerders, maar die hadden weinig kennis van zaken. Op ons gebied hebben we in Nederland geen technologiegemeenschap en geen infrastructuur om ons aan op te trekken. Chips ontwikkelen is in Nederland toch onbekend. Dat voel je als je met partijen praat.‘

Van der Hoek had als CEO leidinggegeven aan No Wires Needed, een van de meest succesvolle Nederlandse start-ups uit de jaren negentig. Onder zijn leiding had No Wires Needed de markt voor WLAN-systemen verlaten en zich geconcentreerd op MAC-controllers voor WLAN. Ook had hij de acquisitie van NWN door Intersil afgerond. Daarna maakte hij het Taiwanese Gemtek groot als leverancier van WLAN-chipsets.

Van der Hoek zag volop groeipotentie voor Eonic. ’De vijftien mensen van Eonic kenden de markt goed. Ze hadden een unieke technologie in handen, in een markt die snel in beweging was en grote behoefte had aan nieuwe technologie. Er moet ook veel gebeuren voordat andere spelers daartussen wilden komen. Verder zit hier iemand die de breedte, diepte en complexiteit van de technologie kan overzien. Laurens kan de woorden van de club mensen die hier zit bovendien heel snel oppakken en uitvoeren. Ik heb genoeg start-ups gezien met veel slimme mensen maar zonder natuurlijke leider.‘

Half miljoen euro

Als een van de eerste dingen bracht Van der Hoek focus aan. De activiteiten waren niet alleen versnipperd, ook moest Eonic vechten tegen concurrenten met een superieur imago. Zo leverde het VME-borden die direct concurreerden met de hardware van defensiespecialist Mercury. Van der Hoek: ’Wij concludeerden dat we die slag niet konden winnen. Mercury is in defensie een dominante aanbieder met een reputatie. Net zoals in de IT nog nooit iemand is ontslagen omdat hij IBM kocht, zo heeft ook Mercury in de defensiemarkt een naam. Ik heb destijds klanten gebeld en offertes teruggetrokken. Daar waren aanbiedingen bij van een half miljoen euro.‘

Na de heroriëntatie besloot Eonic geen borden meer te gaan ontwikkelen, maar systemen. Bierens: ’Uit gesprekken bleek dat onze klanten geen boards, maar vooral systemen willen. Voor bijvoorbeeld SAR hebben ze antennes, een signaalcomputer en een opslagsysteem nodig. Die drie kant-en-klaar inkopen scheelt ze veel werk. Wij hebben toen besloten om onze CompactPCI-technologie te houden, maar we willen het garanderen binnen onze eigen systeemoplossing. We gebruiken dus geen open standaarden meer, maar hanteren eigen bussen en technologie binnen onze sys-temen. Daardoor kunnen we uniek zijn met compacte, lichtgewicht systemen die realtime rekensnelheid bieden. Bijvoorbeeld energiezuinige systemen voor kleine vliegtuigjes. Klanten kunnen het in principe ook zelf bouwen, maar dat kost ze een jaar en veel engineeringpijn. Wij bouwen het in drie maanden.‘

Sensor-fusion

Twee weken geleden introduceerde -Eonic op de Londense beurs Defence Systems & Equipment International (DSEI) twee nieuwe systemen. Een daarvan was X3, een systeem dat verkrijgbaar is vanaf 3 kilo en dat verschillende sensoren kan combineren. De X3 ondersteunt radarantennes voor SAR en detectoren voor licht en infrarood. Daarnaast signaleert het systeem bewegende doelen. ’De heilige graal in dit segment zijn multi mission payload systems‘, zegt Bierens: ’Nu kunnen onze systemen met actieve antennes zoals radar of een infraroodcamera een gebied in kaart brengen, maar zo zijn er tientallen mogelijke sensoren te bedenken waarvan je de signalen over elkaar kunt leggen. Sensor fusion is een miljardenmarkt en dit speelterrein is een van de gebieden waarin we excelleren.‘ In Londen showde Eonic ook zijn F1-sys-teem, dat geschikt is voor het afluisteren van een breed spectrum radiosignalen. F1 heeft meerdere 100 MHz analoog-digitaalconverters met een resolutie van 14 bit. Het systeem filtert specifieke kanalen uit voor analyse en opslag.

Terwijl radiotechnologie voor defensiedoeleinden in het verleden zwaar leunde op analoge circuits, werken de systemen van Eonic volledig met bits. Traditionele aanbieders passen nog maar mondjesmaat digitale technieken toe, zeggen Bierens en Van der Hoek. ’Wij weten niet beter of we doen het digitaal. We pikken een reeks communicatiesignalen op, digitaliseren alles en bekijken het direct digitaal. Daarmee kunnen we ook veel sneller producten of technologie op de markt brengen.‘

Eonics signaalverwerkingstechnologie voor softwareradio scant een frequentieband van 100 MHz tot 1,5 GHz. ’Dat breedbandige, dat doen de grote jongens niet, die digitaliseren slechts kilohertzen. Wij maken er over de hele breedte bits van. Daarbij is er natuurlijk altijd een wisselwerking tussen bandbreedte en resolutie. Hoe breder de band, hoe minder nauwkeurig je kijkt. Op 1,5 GHz werk je minder precies, maar je kunt wel heel snel zien wat er gebeurt. Daarna kan ons systeem inzoomen. Dat leveren we in één doos. Dat is bijzonder, want dat kunnen maar weinig bedrijven.‘ Het begint met digitalisering van de analoge radiosignalen. Die worden door analoog-digitaalconverters met een frequentie van 105 of 210 MHz omgezet met een resolutie van 12 of 14 bit. Bierens: ’Die ADC‘s combineren we met krachtige FPGA‘s, onze PowerFFT-chip en digitale signaalprocessoren. Dat geeft een heterogeen processingplatform waarmee we zeer grote bandbreedtes tot in detail kunnen analyseren.‘

RTOS

De besturingssoftware levert Eonic zelf, waarbij het RTOS afkomstig is van het Engelse bedrijf 3L. Van der Hoek: ’We wilden niet in de RTOS-business zitten.‘ Eonics klanten krijgen een ontwikkelomgeving waarmee ze op specifieke plaatsen in het systeem hun eigen algoritmes kunnen plaatsen. Bierens: ’Dat is nauwkeurig beschreven. De infrastructuur ligt er en het inbrengen van bedrijfseigen blokken is relatief eenvoudig. Klanten hoeven zich daardoor niet op de hardware-infrastructuur te richten, maar kunnen zich concentreren op het schrijven van algoritmes en het toevoegen van hun specifieke kennis. Dat kan in de vorm van software voor de DSP‘s, maar ze krijgen ook ruimte op de FPGA‘s.‘

Het interessante van Eonics concept is dat hetzelfde platform met enige aanpassing voor communicatieanalyse, infrarood en radarsignalen is in te zetten. Van der Hoek: ’Door ons platform te herconfigureren maken we feitelijk een ander product. We hebben als bedrijf gefocust op defensie en kunnen binnen die markt met dezelfde technologie synthetic aperture radar en software defined radio aanbieden. Het maakt voor ons geen verschil. De keuze van de antennes en de algoritmes zijn voor rekening van de systeemintegrator.‘

Terwijl de technici zich in de eerste jaren van Eonics bestaan richtten op het stroomlijnen van de hardware, staat nu een modulaire opzet centraal. De volgende stap is productsoftware. ’Nu we de hardwarearchitectuur en modulariteit onder controle hebben, gaan we ons richten op functionaliteit‘, zegt Van der Hoek. Die kan Eonic leveren in de vorm van deelfuncties binnen zijn ontwikkelomgeving. Bierens: ’Na de analoog-digitaalomzetting doen FPGA‘s in onze systemen een voorbewerking van de informatiestroom. Daarna is er een filterstap, de digitale downconversie, die ook door FPGA‘s kan worden gedaan. Helemaal op het einde is er een eindanalyse op een DSP. Vooral voor DSP voegen klanten hun eigen softwarealgoritmes toe. Binnen dat werkgebied zijn er echter tal van functies waaraan iedereen behoefte heeft, zoals gebruikersinterfaces, signaalanalyse en snapshot viewers.‘

Op Eonics lijstje met toekomstige strategische markten staat ook ruimtevaart. Van der Hoek: ’Esa en Nasa zijn zeer onder de indruk van onze PowerFFT. We zijn er momenteel betrokken bij de productie van een stralingsharde PowerFFT-versie voor synthetic aperture radar. Die chip moet binnen enkele jaren beschikbaar komen. Het is interessant om daar ruimtevaartsystemen mee te bouwen. Als je Fast Fourier-transformaties wilt doen voor SAR, dan moet je al snel denken aan een paar borden FPGA‘s en een energieverbruik van 20 tot 50 watt. Met de PowerFFT komen we onder de 1 watt. Ruimtevaarttoepassingen is wel voor de hele verre toekomst, we zetten het alleen door als we het ons straks kunnen veroorloven. Esa en Nasa faciliteren de huidige ontwikkeling.‘