Open Standard Modules - nowy standard

Open Standard Modules (OSM) to najnowszy standard opublikowany przez organizację SGET - Standardization Group for Embedded Technologies. Specyfikację opracowano z myślą o niedrogich i niewielkich rozmiarowo wbudowanych modułach komputerowych charakteryzujących się możliwością pełnej automatyzacji zadań montażu i testowania, dostępnością kilku formatów, określonymi interfejsami programowymi i sprzętowymi, a także możliwością korzystania z rozwiązań open source w zakresie oprogramowania. Ich standaryzacja pozwoli odpowiedzieć na rosnące wymagania w zakresie opłacalności i miniaturyzacji stawiane systemom wbudowanym przez aplikacje Internetu Rzeczy.

Posłuchaj
00:00

W tytułowym dokumencie zdefiniowano parametry mechaniczne, elektryczne, sygnałowe oraz termiczne na poziomie szczegółowości wystarczającym do zapewnienia ram dla opracowania projektów modułów OSM oraz ich systemów nadrzędnych. Zestandaryzowano cztery ich rozmiary: zerowy, mały, średni oraz duży. Wymiary zerowego to 30 mm×15 mm. Moduł tego typu (size-0) powinien mieć 188 wyprowadzeń. Wymiary modeli małych (size-S) to natomiast 30 mm ×30 mm. Powinny mieć one 332 piny. Moduły średnie (size-M) z kolei standardowo muszą mieć 476 wyprowadzeń i rozmiar 30 mm×45 mm. Te zaliczane do kategorii dużych, z 662 pinami, powinny mieć rozmiar 45 mm×45 mm (rys. 1).

Przegląd interfejsów

Jeżeli chodzi o interfejsy, mogą one być w określonych typach modułów: obowiązkowe, zalecane, ale niewymagane albo opcjonalne. I tak na przykład Ethernet jest obowiązkowy w modułach w rozmiarach S, M oraz L, natomiast w zerowych jest zalecany, ale nie jest konieczny. Z kolei na przykład interfejs USB C jest w modułach od S aż do L opcjonalny, natomiast w zerowych nie przewidziano jego dostępności. Interfejsy szeregowe są z kolei, zależnie od wersji, albo we wszystkich typach modułów obowiązkowe, lub zalecane, lub jedynie opcjonalne. Interfejs CAN jest we wszystkich modułach nieobowiązkowy, podobnie jak wyjście PWM. Są również dostępne opcjonalne interfejsy do podłączenia wyświetlaczy, kamer oraz PCIe.

Rozstaw pinów i typy obudów

Standard dla OSM obejmuje również rozstaw wyprowadzeń (rys. 2). W opisywanej specyfikacji określono następujące wymiary:

  • średnicę pinu: 0,8 mm,
  • odstęp między środkami wyprowadzeń: 1,25 mm,
  • odległość między sąsiadującymi brzegami pinów: 0,45 mm,
  • odstęp wyprowadzeń od krawędzi: 0,85 mm.

Moduły zgodne ze standardem OSM powinny być umieszczone w symetrycznych obudowach LGA. Od producenta zależy to, jaki typ wyprowadzeń zostanie zastosowany. Do wyboru są następujące możliwości: FTGA (Fused Tin Grid Array), ENIG LGA, BGA.

 
Rys.1. Typy modułów
 
Rys. 2. Rozstaw wyprowadzeń

Wysokość bazowa i rozszerzona. Miejsce dla złączy

Specyfikacja Open Standard Module dopuszcza różne wysokości modułów, aby dostosować je do różnych wymagań technicznych. Pod tym względem sklasyfikowano je na dwie grupy. W przypadku tych o standardowej wysokości typu flat zalecany jest ich montaż bezpośrednio w urządzeniu nadrzędnym (rys. 3 a). Moduły typu extended height z kolei są podniesione o dodatkową PCB, która jest umieszczana pod tą właściwą (rys. 3 b). Wydłużenie to powinno się montować na spodzie płytki modułu jeszcze przed zamontowaniem na nim podzespołów elektronicznych.

Wszystkie moduły zgodne ze specyfikacją Open Standard Module mają też wyznaczony konkretny obszar do umieszczenia złączy antenowych. Nie oznacza to jednak, że jest on dla tego zastosowania zarezerwowany - jest też dostępny dla innych komponentów elektrycznych bez względu na to, czy dostępne są złącza antenowe RF, czy nie (rys. 4).

 
Rys. 3. Sposoby montażu modułów
 
Rys. 4. Miejsce na złącze antenowe

Oznakowanie modułów OSM

Wszystkie moduły zgodne ze specyfikacją Open Standard Module powinny używać spójnego i niepowtarzalnego oznaczenia opisującego ich rozmiar i wysokość. Oznaczenie to powinno być podawane razem z nazwą dostawcy i modułu. Składa się ono z przedrostka "OSM-" z dwoma dodatkowymi literami/znakami opisującymi rozmiar i wysokość modułu. Zestandaryzowany format oznakowania ma zatem postać: [nazwa dostawcy] [nazwa modułu] OSM-[rozmiar modułu][wysokość modułu].

Przykładowe oznaczenia, które są z nim zgodne, to:

  • OSM-0F - jest to moduł w rozmiarze 0 "Zero" i wysokości "Flat",
  • OSM-SE - moduł w rozmiarze S "małym" i wysokości "rozszerzonej",
  • OSM-LE - moduł w rozmiarze L "Large" i wysokości "Extended".

Oprogramowanie

Dostawcy modułów zgodnych ze specyfikacją Open Standard Module powinni też zapewniać powiązane z nimi oprogramowanie typu open source obejmujące następujące komponenty: bootloader, system operacyjny, API. Powinni je udostępniać w otwartym repozytorium Git, przykładowo za pośrednictwem platformy Github. Pełna wersja tytułowego standardu jest zamieszczona na stronie internetowej stowarzyszenia SGET pod adresem https://sget.org/. Specyfikację można pobrać w sekcji Standards OSM w menu głównym https://sget.org/standards/ osm/.

Monika Jaworowska

Powiązane treści
UE zamierza zmusić Apple'a do zastosowania wspólnego standardu ładowania
innogy pracuje nad nowym standardem komunikacji z licznikami
Przegląd standardów komputerów modułowych CoM
COM-HPC - nowy standard w systemach embedded
Ethernet na jednej parze przewodów? Nowy standard przed nami!
LTE NB1 i M1 - standardy technologii radiowej dla Internetu Rzeczy
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Optoelektronika
Nowe standardy oświetlenia w Toruniu
Optoelektronika
VIGO Photonics i PCO zawarli strategiczne partnerstwo dla wzmocnienia potencjału polskiej obronności
Komunikacja
Znaczenie 5G rośnie, ale LTE pozostaje silne
Pomiary
Keysight prezentuje nowe rozwiązanie do testowania bezpieczeństwa systemów wbudowanych – premiera testbencha nowej generacji
Mikrokontrolery i IoT
Chiny stawiają na RISC-V
Zasilanie
Microchip prezentuje nowy układ zarządzania zasilaniem – MCP16701
Zobacz więcej z tagiem: Produkcja elektroniki
Targi zagraniczne
EuMW 2025 - European Microwave Week
Targi zagraniczne
SEMICON Taiwan 2025
Gospodarka
Dla branży EMS 2024 rok nie był udany
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów