L'intero computer è alloggiato su un PCB rettangolare di 85,6 mm per 56,5 mm. Queste dimensioni ridotte consentono l'utilizzo delle unità AAEON in numerose applicazioni non convenzionali e riducono i costi di produzione per diversi dispositivi domestici e industriali (eliminando la progettazione, la prototipazione e la produzione di circuiti di controllo complessi). Di seguito, presentiamo le specifiche dell'intera serie di prodotti, illustrandone le differenze e le caratteristiche dei processori Intel® utilizzati.
In questo articolo tratteremo i seguenti argomenti:
• Compatibilità con i sistemi Windows e Linux
• Informazioni sui processori Intel® utilizzati
• Panoramica e parametri dei connettori e delle interfacce integrati
• Capacità e formato dei chip di memoria integrati
• Applicazioni tipiche e meno comuni
Specifiche del computer UP 4000
La maggior parte dei PC a scheda singola di piccole dimensioni è dotata di processori ARM. Questa soluzione ha i suoi vantaggi, ma in una certa misura limita la compatibilità di tali PC con il software "desktop", ovvero il software sviluppato per computer desktop. Nella maggior parte dei casi, il team responsabile dell'adattamento del dispositivo a un'applicazione specifica dovrà affidarsi a una delle distribuzioni Linux (Android) o FreeBSD. La situazione è diversa per i PC della serie UP 4000 di AAEON, poiché le loro schede madri integrano processori Intel® (Atom®, Celeron® o Pentium®). Queste unità sono basate sull'architettura x64, che consente loro di eseguire, ad esempio, Microsoft Windows. Grazie a ciò, gli utenti possono utilizzare software standard per PC, nonché i servizi offerti da Microsoft (i dispositivi sono certificati Azure). Tuttavia, è necessario utilizzare sistemi basati su Linux, quindi i computer AAEON possono essere gestiti anche con software di questo tipo, ad esempio la distribuzione Ubuntu (18.04) o un sistema operativo personalizzato realizzato utilizzando la piattaforma Yocto Project. Un'alternativa interessante è la compatibilità dei prodotti UP 4000 con una versione minimalista e compatta di Windows nota come IoT Core.
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Modelli Intel® Atom®
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Modelli Intel® Celeron®
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Intel® Pentium®
e relative funzionalità
Le schede madri UP 4000 sono disponibili con tre modelli di processori Intel®: Celeron® N3350 (2,4 GHz), Pentium® N4200 (2,5 GHz) o Atom® x7-E3950 (2 GHz). Una caratteristica fondamentale comune a questi chip è la grafica integrata: Intel® HD Graphics 500 o 505. In entrambi i casi, il coprocessore offre supporto per DirectX o OpenGL, consentendo la creazione di interfacce grafiche complesse e facilitando il rendering di oggetti tridimensionali (tuttavia, è importante notare che il sistema condivide la memoria operativa con l'unità di elaborazione centrale). Vale anche la pena sottolineare che i computer UP 4000 possono essere collegati simultaneamente a due monitor, visualizzando un'immagine con una risoluzione fino a 4K e una frequenza di aggiornamento di 30 Hz. Il raffreddamento della CPU può essere ottenuto passivamente (utilizzando un dissipatore di calore), ma per un funzionamento prolungato e impegnativo si consiglia il raffreddamento ad aria forzata.
Il seguente video mostra un confronto delle prestazioni (benchmark) dell'UP 4000 con prodotti concorrenti:
Interfacce e connettori.
Un vantaggio significativo dei computer AAEON è la loro ampia selezione di interfacce. Innanzitutto, vale la pena menzionare tre porte USB 3.2, una porta USB Type-C (con supporto DP1.2, ovvero uscita grafica) e un connettore a 10 pin per il collegamento di due porte USB 2.0 esterne aggiuntive. Ciò consente, ad esempio, di instradare la connessione di questa popolare interfaccia al pannello del dispositivo di destinazione. L'uscita grafica è fornita tramite HDMI 1.4 e un connettore HDMI di dimensioni standard. Inoltre, la scheda dispone anche di una porta di rete standard (RJ45) che supporta un'interfaccia Ethernet gigabit (max. 1 Gb/s).
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La parte inferiore della scheda madre UP 4000 senza dissipatore di calore.
Il computer richiede un alimentatore da 12 V CC in grado di erogare 5 A (collegato tramite un connettore coassiale). Vale anche la pena notare che, a differenza di molte soluzioni concorrenti, questa scheda madre ha un pulsante di accensione (che può essere utilizzato anche per forzare lo spegnimento del computer). Inoltre, è presente un connettore sul bordo della scheda che consente di controllare questa funzionalità con un interruttore monostabile esterno. AAEON ha anche previsto la possibilità di alimentare la ventola (forzando il flusso d'aria attraverso il dissipatore di calore) direttamente dalla scheda madre utilizzando l'apposito connettore. Gli ingressi e le uscite audio analogici sono implementati allo stesso modo. Sulla scheda è presente anche un connettore GPIO a 40 pin, realizzato con un connettore maschio a doppia fila ("pin dorati") con un passo di 2,54 mm. Questo tipo di connessione per overlay e altri dispositivi elettronici sta lentamente diventando uno standard globale. Nel caso della serie UP 4000, le linee GPIO, oltre agli stati da zero a uno, possono essere configurate per gestire UART, SPI, I2C, PWM, ADC e I2S. I pin selezionati forniscono 3,3 V o 5 V CC (fino a 0,5 A) ai componenti collegati.
Memoria di sistema e operativa:
a seconda del modello selezionato, il computer è dotato di 2 GB, 4 GB o 8 GB di RAM implementata con tecnologia LPDDR4 (LP sta per low power, in quanto questo tipo di sistema è caratterizzato da un consumo energetico relativamente basso). La memoria di sistema non volatile ha una capacità di 16 GB, 32 GB o 64 GB ed è basata sull'integrazione di memoria Flash (eMMC) con la scheda madre.
Possibilità e applicazioni:
la combinazione di un'ampia gamma di interfacce, una notevole potenza di calcolo e le funzionalità offerte da sistemi potenti come Windows o Ubuntu rendono i computer UP 4000 ideali per numerose applicazioni. In primo luogo, possono essere utilizzati come unità di controllo centrale in macchine ad uso pubblico (distributori automatici di cibo, distributori di biglietti, macchine per la consegna di pacchi, ecc.). Queste schede sono perfette anche come base per la realizzazione di dispositivi IoT (Internet of Things) e per la domotica, sistemi di allarme, controller per l'illuminazione e altro ancora. Grazie al loro prezzo competitivo, rappresentano un'opzione interessante per la realizzazione di controllori e monitor industriali, consentendo una profonda automazione dei processi di produzione o trasporto, semplificando al contempo la programmazione e offrendo un'interfaccia intuitiva.
Caso d'uso: Potenziare la ricarica dei veicoli elettrici con UP 4000
Come esempio di applicazione per cui la serie UP 4000 è perfettamente adatta, il produttore cita una rete di stazioni di ricarica per veicoli elettrici (EV). Innanzitutto, il computer AAEON può comunicare con vari componenti all'interno di tali unità infrastrutturali (sensori di corrente, controller di carica, elementi di interfaccia e scaricare dati sullo stato dei veicoli collegati tramite il pin di comunicazione nel connettore di ricarica). Inoltre, i processori Intel® forniscono supporto hardware per le istruzioni di crittografia AES, nonché la tecnologia di protezione dell'identità (IPT), che garantisce una protezione efficiente ed efficace dei dati personali. Ciò consente di utilizzare i prodotti UP 4000 per i pagamenti elettronici dell'energia prelevata dalla stazione. In uno scenario di questo tipo, praticamente l'intero dispositivo è gestito da un unico computer integrato.
Naturalmente, i prodotti AAEON possono essere utilizzati in molti altri modi, non solo in dispositivi o macchine prodotti in serie, ma anche nei processi di prototipazione e nello sviluppo efficiente di progetti industriali, studenteschi e hobbistici.
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