Намечается явная тенденция в спросе на одноплатные компьютеры: молодые разработчики часто знакомы с Raspberry Pi еще со времен учебы или уже активно участвуют в сообществе мейкеров. Высокая распространенность также обусловлена ценой: этот небольшой компьютер стоит всего около 35 евро. Однако ценовое преимущество нивелируется дополнительными расходами в промышленных приложениях. В условиях высоких температур защитные механизмы процессора временно снижают производительность компьютера и вызывают ее колебания. Поэтому крайне важна система охлаждения, обеспечивающая надежную работу в промышленных температурных диапазонах.
Компания Pi-Tron— промышленную материнскую плату для использования с программным обеспечением Raspberry Pi. Высокая производительность компьютера сопровождается соответствующими потерями тепла, которые рассеиваются за счет установки радиаторов на процессор и их тепловой связи с корпусом. Небольшой, компактный контроллер имеет несколько коммуникационных интерфейсов, а также различные разъемы для датчиков и исполнительных механизмов; также интегрирован разъем 24 В, важный для применения в шкафах управления. Особое внимание было уделено использованию только компонентов, совместимых с программным обеспечением сообщества.
Компактный пульт управления для распределительного шкафа
Линейка продуктов Kontron PiXtend особенно хорошо подходит для машиностроения и промышленного оборудования, поскольку разработана для использования в шкафах управления. Она может использоваться в системах управления, где датчики и исполнительные механизмы легко интегрируются благодаря большому количеству портов ввода/вывода. Программирование, ориентированное на SPS (Small Processing System), обеспечивается интеграцией Codesys: интегрированной среды разработки для программируемых логических контроллеров на основе стандарта IEC 61131-3, считающегося ключевым стандартом для разработки приложений в промышленной автоматизации. Codesys включен в состав PiXtend в виде бесплатной пробной лицензии. Платы доступны в различных версиях с разным количеством портов ввода/вывода. Разработчики, знакомые с Raspberry Pi, также могут выбрать такой продукт, как PiXtend, который функционирует как SPS, подобно небольшому компьютеру с многочисленными разъемами для датчиков и исполнительных механизмов. Мини-SPS также хорошо подходит для сценариев Индустрии 4.0, где первостепенное значение имеет объединение машин, установок и интеллектуальных устройств в сеть.
Универсальная применимость
Мнения в отрасли остаются разногласными, и вычислительная платформа, безусловно, получает неоднозначные отзывы. Но с точки зрения Kontron, нет никаких признаков того, что вариант на базе Raspberry Pi менее надежен, чем традиционные платформы, такие как процессоры NXP или ST, даже при круглосуточной работе. Эти компьютеры уже используются в пищевой промышленности и в машиностроении для управления логистическими процессами на заводах. Однако существуют некоторые области применения — например, в условиях электростанций или в очень жарких условиях, например, рядом с печами, — для которых этот вариант непригоден.
Действительно, в некоторых отраслях промышленности, например, MS Windows до сих пор используется по историческим причинам и из соображений совместимости с существующими приложениями. Однако очевиден явный сдвиг в сторону открытого исходного кода. Когда у пользователей есть свобода выбора, выбор обычно падает на системы на базе Linux. Обширный репозиторий программного обеспечения, созданный сообществом, также делает Raspberry Pi особенно привлекательным для промышленности: в некоторых случаях можно загрузить и адаптировать уже практически готовые проекты. Это часто приводит к значительной экономии времени в процессе разработки, сокращая время выхода на рынок, особенно в секторах, ориентированных на инновации.
Перспективы
Компания Kontron в настоящее время работает над промышленными решениями для нового вычислительного модуля 4.
Четвертое поколение оснащено всеми необходимыми интерфейсами для IIoT и Индустрии 4.0: это Ethernet и USB-соединения, HDMI-интерфейс для монитора, DSI-интерфейс для прямого подключения дисплея и CSI-интерфейсы для камер. Модуль WLAN и Bluetooth обеспечивает надежное соединение.
В перспективе возможности автоматизации, связанные с ИИ (искусственным интеллектом), будут продолжать расширяться в промышленности, чему способствуют такие области, как прогнозируемое техническое обслуживание и визуальный контроль качества. В будущем продукты Raspberry Pi могут быть усовершенствованы с помощью дополнительного чипа ИИ. Хотя некоторые компании уже тестируют соответствующие приложения, опыт Kontron показывает, что рынок еще не готов к широкомасштабному внедрению. Однако производитель электроники ожидает, что глубокое обучение будет играть все более важную роль в будущем, и уже расширил свою экспертизу в этой области, стремясь помочь клиентам в получении аналитических данных там, где методы ИИ обещают большую эффективность и автоматизацию.
Автор: Хольгер Вусманн, управляющий директор компании Kontron Electronics GmbH.
