Kontron 将 Raspberry Pi 应用于工业领域

细节: 类别：嵌入式系统; 2021年8月22日

近年来，树莓派计算机在教育领域广受欢迎。尤其年轻的开发者们在工作中依赖这款英国单板计算机，并能轻松融入其庞大的开源软件社区。为了让工业界也能受益于这些技术，电子产品制造商 Kontron 开发了一系列基于树莓派的工业级产品，目前正在研发适用于新型 Compute Module 4 的解决方案。.

单板计算机的需求呈现出明显的增长趋势：年轻的开发者往往在学习期间就接触过树莓派，或者本身就是创客社区的活跃成员。其高普及率也得益于价格优势：这款小型计算机售价仅为 35 欧元左右。然而，在工业应用中，额外的成本会抵消价格优势。在温度较高的环境下，处理器的保护机制会暂时降低计算机的性能，导致其运行不稳定。因此，一个能够在工业温度范围内稳定运行的散热系统至关重要。.

推出的 Pi-Tron是一款工业级主板，专为 Raspberry Pi 软件社区而设计。该计算机的高性能也意味着相应的散热量，因此通过在 CPU 上安装散热片并将其与机箱进行热耦合来有效散热。这款小巧紧凑的控制器配备了多个通信接口，以及用于连接各种传感器和执行器的连接；此外，它还集成了一个 24 伏电源接口，这对于控制柜应用至关重要。Kontron 严格把控组件的选择，确保其与社区软件完全兼容。

配电柜的紧凑型控制器

Kontron PiXtend 产品线专为控制柜应用而设计，尤其适用于机械和设备制造。凭借其丰富的 I/O 端口，PiXtend 可用于各种控制应用，轻松集成传感器和执行器。PiXtend 集成了 Codesys，确保了面向 SPS 的编程功能。Codesys 是一款基于 IEC 61131-3 标准的可编程逻辑控制器集成开发环境，IEC 61131-3 标准被认为是工业自动化应用开发的关键标准。PiXtend 提供免费试用版 Codesys。该系列产品提供不同版本，I/O 端口数量各异。熟悉 Raspberry Pi 的开发人员也可以选择 PiXtend 这类产品，它如同一个小型计算机，配备众多传感器和执行器接口，可作为 SPS 使用。这种迷你 SPS 也非常适合工业 4.0 应用场景，在这些场景中，机器、设备和智能设备的联网至关重要。

普遍适用性

业内人士对此仍存在分歧，该计算平台也褒贬不一。但从 Kontron 的角度来看，没有任何迹象表明 Raspberry Pi 版本在可靠性方面会逊于 NXP 或 ST 等传统处理器平台，即使在 24/7 全天候运行的情况下也是如此。这些计算机已被应用于食品行业以及木材和金属加工等机械工程领域，用于控制工厂的物流流程。然而，在某些应用场景中——例如发电厂环境或高温环境（如熔炉附近）——该版本并不适用。.

诚然，在某些行业领域，例如微软Windows系统，出于历史原因和与现有应用程序的兼容性，仍然在使用。然而，向开源的明显转变已成定局。当用户拥有选择自由时，他们通常会选择基于Linux的系统。庞大的社区软件库也使树莓派对行业具有特别的吸引力：在某些情况下，用户可以直接下载并修改接近完成的项目。这通常可以显著节省开发时间，缩短产品上市时间，尤其是在创新驱动型行业。.

视角

Kontron 目前正在为新款 Compute Module 4 开发工业解决方案。
第四代产品配备了工业物联网 (IIoT) 和工业 4.0 所需的所有接口：包括以太网和 USB 连接、用于连接显示器的 HDMI 接口、用于直接连接显示器的 DSI 接口以及用于连接摄像头的 CSI 接口。WLAN 和蓝牙模块确保了稳定的连接性。
展望未来，在预测性维护和视觉质量检测等领域的推动下，与人工智能 (AI) 相关的自动化应用将在工业领域持续扩展。未来，Raspberry Pi 产品有望通过集成 AI 芯片得到增强。虽然一些公司已经在测试相关应用，但 Kontron 的经验表明，市场尚未准备好大规模应用。然而，这家电子产品制造商预计深度学习将在未来发挥越来越重要的作用，并已在该领域拓展了专业知识，旨在帮助客户在 AI 方法有望提高效率和自动化程度的领域获得洞察。