Sollen Computersysteme entgegen ihrer eigentlichen Bestimmung in mobilen Systemen eingesetzt werden, kommen normalerweise sofort Bedenken in Bezug auf die Robustheit auf. Festplatten und Lüfter sind anfällige Komponenten, die Vibrationen und Temperaturunterschieden nicht gewachsen sind. emPC-Systeme verzichten auf Komponenten dieser Art! Sie benötigen keine Lüfter, als Speichermedien werden industrielle CompactFlash-Karten eingesetzt, die gegen Vibrationen gesichert werden können. Die Systeme werden ohne bewegliche Teile geliefert und sind somit nicht so anfällig gegen Verschleiß. Zudem stecken sie in einem stabilen Metallgehäuse, welches die Elektronik zuverlässig vor äußeren Einwirkungen schützt.
Die Größe zählt
Je kleiner ein Embedded-System wird und je leistungsfähiger der darin befindliche Prozessor ist, je schwieriger wird es, die anfallende Wärme abzuführen, denn Bauraum ist immer knapp! Wenn Systeme dann noch in Umgebungen arbeiten, wie sie gerade bei mobilen Anforderungen an der Tagesordnung sind, ist ein Kunde mit einem Standardsystem schnell am Ende seiner Möglichkeiten! Gerade bei mobilen Systemen sind hohe Temperaturen durch Sonneneinstrahlung nicht ungewöhnlich. Displays müssen tageslichttauglich sein und mit Schutzklase IP65 und höher ausgestattet sein. Zudem werden Ansprüche an die Haltbarkeit bei Schock und Vibration gestellt. Das sind alles Anforderungen, die in einem kundenspezifischen Systemdesign sehr gut zu berücksichtigen sind! Die emPC-Systeme wurden über viele Jahre weiterentwickelt und optimiert. Somit lassen sich performante Systeme auf kleinstem Raum designen und bauen. Der modulare Aufbau der Komponenten garantiert preisgünstige und flexible Gestaltungsmöglichkeiten in Hardware und Software. Das erworbene Wissen in Bezug auf CPU-Kühlung und Systemdesign fließt tagtäglich in kundenspezifische Entwicklungen ein. Dadurch wird nicht nur das Know-how weiter verfeinert, Kunden profitieren auch von dem erworbenen Wissen vergangener Projekte und bekommen zudem Systeme, die exakt auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.
Flexibilität ist wichtig
Gerade bei Systemen, die in Zusammenarbeit mit Kunden entwickelt und gestaltet werden, spielt die Flexibilität eine sehr große Rolle. Kundenspezifisches Design hat immer einen Grund. Zum einen gewinnt natürlich das äußere Design an Anlagen und Maschinen der neueren Generation immer mehr an Bedeutung. Ein Embedded-System wir immer häufiger auch sichtbar montiert und muss sich nahtlos in das bestehende Designkonzept integrieren lassen. Darüber hinaus existieren aber nicht selten handfeste, technische Gründe, die zur Notwendigkeit eines kundenspezifischen Designs führen. Oftmals befinden sich Maschinen noch in der Entwicklung, während aber bereits entscheidende Merkmale der Embedded-Systeme festgelegt werden müssen. Änderungen an der Maschine während des Projektablaufs führen fast zwangsläufig dazu, dass auch am Embedded-System noch Änderungen vorgenommen werden müssen. Im einfachsten Fall lassen sie sich durch Software abfangen. Nicht selten müssen aber auch Gehäuse und Platinen noch angepasst werden. Sei es, weil sich der Einbauort geändert hat, oder weil zusätzliche, elektronische Komponenten benötigt werden, die in der ursprünglichen Planung nicht vorgesehen waren. Modulares Design der Elektronik, ein gutes Anforderungsmanagement, langjährige Erfahrung und eine tief verankerte, modulare Denkweise der Mitarbeiter sind der Garant für erfolgreiche Projektdurchführungen auf diesem Gebiet.
Schnittstellen werden benötigt
Gerade wenn Systeme im Automobil- oder LKW-Umfeld eingesetzt werden sollen, sind CAN-Schnittstellen ein Muss. Sie sorgen für die Verbindung mit den Datentransportkanälen des Fahrzeuges. Darüber hinaus kann inzwischen auf Ethernet-Schnittstellen nicht mehr verzichtet werden. Viele Anwendungen benötigen einen Datendurchsatz, der rein über CAN oder andere Feldbusprotokolle nicht mehr zu bewältigen ist. Ethernet bietet hier die Bandbreite, um auch Anforderungen mit hohem Datenaufkommen erfüllen zu können, z.B. für Updates der Firmware. Beim Einsatz von Bildverarbeitungssystemen im Bereich der LKW-Aufbauten sind oft USB3.0-Schnittstellen gefragt. Der Anfang des Jahres verabschiedete USB3-Vision-Standard unterstützt den Einsatz zusätzlich, in dem er die Interoperabilität von Geräten unterschiedlicher Hersteller garantiert. USB3.0 ist preiswerter als die bisher häufig genutzten IEEE1394-Schnittstellen und hat einen höheren Datendurchsatz.
PC-System für die raue Umgebung
Basierend auf den Erfahrungen, die mit den bestehenden emPC-Systemen gemacht wurden, kombiniert mit den Anforderungen, die aus der Kundschaft an uns herangetragen werden, war die Entwicklung eines sogenannten Rugged-Computersystems nur eine logische Fortführung dessen, was heute schon existiert. Die Robustheit eines kleinen Systems gepaart mit der Flexibilität und den bekannten Schnittstellen führten uns zu einem Systemdesign, welches die Fähigkeiten der bestehenden Systeme noch einmal um ein Vielfaches übertrifft. Mit dem emPC-CXR kommt Ende des Jahres ein Computersystem auf den Markt, bei dem die Eigenschaften in Bezug auf Dichtigkeit, Temperatur und Schock und Vibration gegenüber den bestehenden Systemen noch einmal um ein gutes Stück verbessert werden konnten. Das System wird mit CPU-Karten unseres Partners GE ausgestattet werden, die ganz speziell für den Einsatz im Rugged-Umfeld konzipiert sind. Es wird zwei CAN-Schnittstellen haben, USB-Unterstützung und eine VGA-Schnittstelle zum Anschluss eines Monitors. Das System ist vollständig dicht, wird erweiterte Prüfungen in Bezug auf Schock und Vibration durchlaufen, hat kein Display, ist aber optional mit Bedientasten und Mini-Display erhältlich, wodurch z.B. Statusabfragen bzw. -anzeigen auch ohne Visualisierung direkt am Gerät möglich sind. Als Betriebssysteme stehen zunächst Windows Embedded Standard 7 und Linux zur Verfügung. Darüber hinaus wird auch unser Softwarepaket Emcontrol darauf angepasst, sodass alle Möglichkeiten eines Codesys-basierten Steuerungssystems auch für diese Systeme nutzbar sind. Diese Systeme sind auch konzipiert für Anwendungen auf mobilen Maschinen. Dabei waren nicht nur Fahrzeuge im Blickwinkel, die sich nicht im Straßenverkehr bewegen, sondern beispielsweise auf Baustellen oder in Minen unter Tage.