Single Board Computer: Motherboards für die Industrie
Single Board Computer: Motherboards für die Industrie
Wenn wir an Motherboards denken, so haben die meisten, welche einen PC daheim stehen haben, eine wage Vorstellung, um was es geht. Ein rechteckiges Board, mit einer großen CPU drauf, ein paar Steckplätze für VGA Karten und andere Steckkarten. Meist etwa so groß wie ein DIN A4 Blatt.
Der Markt für diese Motherboards ist sehr schnelllebig und preisgetrieben. Charakteristiken wie geringe Abmessungen oder Langezeitverfügbarkeit spielen nicht wirklich eine große Rolle im Consumer Bereich, wo alle 2 Monate eine neue Board Generation geboren wird.
Für industrielle Belange jedoch sieht die Sache ganz anders aus. Ein Motherboard mit billigen Kondensatoren, welches 2 Monate nach Herstellungen bereits abgekündigt wird ist absolut inakzeptabel. Um in Anwendungen und Maschinen zu laufen, müssen Boards lange verfügbar sein. Zudem sollten die CPU Karten möglichst klein sein und bereits viele der Funktionen „on-board“ haben. Eine im 90 Grad Winkel aufgesteckte Steckkarte steigert den Platzbedarf enorm. Daher spricht man in der Regel auch nicht von Motherboards, sondern vom Single Board Computer: Der Computer, auf einem (Single) Board, kompakt, alle Funktionalitäten drauf und dank geringer Abmessungen leicht in schwierige Umgebungen zu integrieren (wie z.B. das innere eines Automaten oder einer Produktionsanlage).
Diese Single Board Computer müssen möglichst folgende Charakteristiken erfüllen:
1. Langezeitverfügbarkeit:
Da Maschinenserien unter Umständen über Jahre produziert werden, darf das integrierte CPU Board nicht alle paar Monate wechseln. Diese würde eine ständige Anpassung der Maschine mit sich ziehen, in welcher der Computer läuft: Eine enorme Kostensteigerung für Wartung und Service. Daher sind Single Board Computer oftmals über mehrere Jahre hinaus erhältlich und werden anhand lange unterstützter Chip- und Prozessortechnologie entworfen und produziert.
2. Geringe Abmessungen:
Je geringer die Abmessungen, desto einfacher ist das Board in Umgebungen zu integrieren. Je kleiner der Single Board Computer ist, desto kompakter kann die Anlage entworfen werden, in der das Industrie Motherboard läuft.
3. Zuverlässiger Betrieb:
Da diese Umgebungen unter Umständen schwer zugänglich sind (man denke an ein Display System am Flughafen), wird bei der Wahl der Komponenten für das Board großer Wert auf die Ausdauer der Komponenten gelegt (man spricht hier von MTBF: Mean Time Before Failure). Da solche Systeme oft im 24/7 Betrieb laufen, sollte diese Kennzahl sehr hoch sein. Single Board Computer sind in der Lage auch über Jahre ununterbrochen zu laufen.
4. Geringe Wärmeentwicklung:
Aufgrund der Charakteristik, dass Single Board Computer oft im Inneren von größeren Systemen laufen, sollten sie natürlich möglichst wenig Wärme entwickeln. Ein Board, welches unglaubliche Hitze entwickelt, schadet der kompletten Umgebung, in der es läuft. Und vor allem sich selbst.
5. Wenig Mechanik:
Wenn sich viele Teile auf dem Single Board Computer drehen, dann heißt das: Ausfallgefahr. Daher wird bei Single Board Computern auf Einsatz von passiven Bauteilen hoher Wert gelegt. Es gilt: Je weniger Mechanik, desto länger die Lebensdauer. Ein Embedded Board mit passiver CPU Kühlung und Flash Disk Speicher (also ohne Harddisk mit drehender Platte) gilt als perfekte Ausstattung für eine Embedded System.
6. Viele Schnittstellen und Funktionen on board:
Je mehr Funktionalität on board ist, desto weniger muss man erweitern. Dadurch senken sich die Wartungs- und Unterhaltskosten, das Systemrisiko (mehr verschiedene Bauteile heißt höhere Ausfallrisiko und komplexe Wartungsstrategien). Da die Anforderungen an die Schnittstellen in der Industrie deutlich höher sind als im Consumerbereich, finden sich Industrie Feldbus Schnittstellen und I/O Schnittstellen für industrielle Kommunikation oft bereits auf dem Single Board Computer.
7. Geräuschärme:
Zuletzt sollten Single Board Computer natürlich möglichst wenig Lärm verursachen. Die Zeit, in denen Single Board Computer nur in Systemen in lärmenden Fabrikhallen laufen, ist längst vorbei. Ob in der Medizin oder Fahrzeugen: Ein brummender und lärmender PC stört den Benutzungskomfort empfindlich.
Der Artikel zeigt deutlich; Die Anforderungen an industrielle Single Board Computer ist hoch – desto wichtiger ist ein zuverlässiger Anbieter und Hersteller dieser Produkte. Ein schnell gesparter Euro zieht oft einen ungeplant hohen Wartungs- und Serviceaufwand hinter sich her.
Die COMP-MALL GmbH ist seit Jahrzehnten professioneller Anbieter von Industrie PC und Industrie Computer Technologie und Projektpartner für große OEM Projekte im industriellen Maschinenbau. Als offizieller Distributor von Industrie PC Produkten für einen taiwanesischen Hersteller garantieren wir unseren Kunden die professionelle Durchführung und problemlose Realisierung von kleinen und großen Projekten im industriellen PC Umfeld. Wir bieten eine der größten Auswahl an Single Board Computern am deutschen Markt.
