Industrial IoT - staje się rzeczywistością

| Prezentacje firmowe

Wystarczy przejrzeć listę nowych produktów, jakie pojawiły się w ostatnich miesiącach na rynku, aby dojść do wniosku, że zapowiadane od kilku lat przemysłowe systemy Internet of Things stają się właśnie rzeczywistością. Upowszechnienie się IoT z każdym dniem wydaje się bardziej realne dzięki rozwojowi różnych technologii. Przede wszystkim miniaturyzacja układów elektronicznych ułatwia wbudowywanie funkcjonalności komunikacyjnych do wnętrza urządzeń, a nowe procesory i zaawansowane chipy o małym poborze mocy stają się zalążkiem niewielkich inteligentnych układów akwizycji danych z czujników, kontrolerów komunikacyjnych lub węzłów przetwarzania danych.

Industrial IoT - staje się rzeczywistością

Oprócz tego wzrost mocy obliczeniowej komputerów pozwala na przetwarzanie ogromnych ilości danych, a łączność bezprzewodowa zapewnia wydajną komunikację. Jednocześnie wprowadzenie 128-bitowego protokołu IPv6 jako następcy 32-bitowego protokołu IPv4 daje pewność, że adresów sieciowych jeszcze długo nie zabraknie.

Wspólnym mianownikiem zachodzących zmian jest zwiększanie się liczby danych i przemyślane ich użycie, np. poprzez zintegrowanie danych procesowych z danymi przedsiębiorstwa, umożliwiając w ten sposób podejmowanie rzeczywiście inteligentniejszych decyzji, jakich dotąd podejmować nie się dawało.

Sieci IIot w ogólnym przypadku zawierają dużą liczbę węzłów z czujnikami i elementami wykonawczymi, które połączone są razem z siecią komunikacyjną zapewniającą odbiór zebranych danych i przesyłanie komunikatów do elementów wykonawczych. Od strony infrastrukturalnej, poza centralnym komputerem/hostem, niezbędne są bramki dostępowe stanowiące element pośredniczący między przewodową siecią szkieletową a grupą węzłów IoT komunikujących się drogą bezprzewodową, takich jak na przykład moduły IO ADAM.

Takie bramy dostępowe muszą charakteryzować się niskim poborem mocy i niewielkimi wymiarami, bo będzie ich w naszym otoczeniu bardzo dużo i aspekty takie jak pobór mocy, chłodzenie lub też rozmiary muszą zapewniać możliwość bezproblemowej integracji takich produktów w obudowach istniejących już obiektów.

Procesor Intel Quark X1000

Procesor z rodziny Intel Quark X1000, to układ dostępny w ramach układu SoC (system on chip), który charakteryzuje się bardzo niskim zapotrzebowaniem na energię elektryczną i przeznaczony jest do systemów embedded niewymagających dużej mocy obliczeniowej. Układy zostały wykonane w 32-nanometrowym procesie technologicznym i charakteryzują się współczynnikiem TDP rzędu 2,2 W.

W obydwóch przypadkach producent zastosował rdzeń o architekturze zgodnej z 80486 taktowany zegarem 400 MHz, jednostkę FPU (Floating Point Unit) i 16 KB pamięci podręcznej pierwszego poziomu (L1), natomiast całość uzupełnia 512 KB wbudowanej pamięci SRAM (z możliwością przypisania pojedynczego bloku 512 KB lub czterech 128 KB).

Quark X1000 zawiera ponadto kontroler pamięci DDR3-800 z korekcją błędów ECC, a wybrane wersje mają funkcję Secure Boot sprawdzającą autentyczność oprogramowania, jeszcze przed jego uruchomieniem. Ponadto producent zintegrował w nich kontrolery PCI-Express 2.0, USB 2.0, Ethernet 10/100 MB/s i High Speed UART.

Przykładowa brama dostępowa dla IoT

UNO-1252G firmy Advantech to przykład miniaturowego komputera wielkości dłoni przeznaczonego do pracy w roli bramy sieci IoT. Urządzenie wyróżnia się m.in. możliwością montażu na szynie DIN, szerokim zakresem napięć zasilania, szerokim zakresem temperatur pracy i podwyższoną odpornością konstrukcji na drgania i wstrząsy. Komputer bazuje na układzie SoC Intela z procesorem Quark X1000 taktowanym częstotliwością 400 MHz, jednordzeniowym i zgodnym z architekturą x86, co zapewnia mały pobór mocy wynoszący tylko 2,2 W (TDP), zintegrowaną konstrukcję i niewielką cenę.

Komputer pracuje w zakresie temperatur od -40 do +85°C, co pozwala instalować go na zewnątrz budynków. Komputer wyposażony został m.in. w: 2 porty RJ45, 1 port USB 2.0, 1 port microUSB 2.0, 1 port RS232, 1 port RS232/485 oraz 8 portów (4 wejścia i 4 wyjścia) DI/O. Oprócz tego na obudowie komputera znajduje się 8, w tym 3 programowalne, diod LED.

Model UNO-1252G sprzedawany będzie wraz z fabrycznie zainstalowanym systemem operacyjnym Yocto Linux (lub opcjonalnie Wind River IDP XT). Komputer ma 256 MB pamięci RAM typu DDR3. Funkcję pamięci Flash pełni karta MicroSD. Rozbudowę komputera umożliwiają 2 pełnowymiarowe złącza mini-PCIexpress.

Wymiary komputera wynoszą 105×100×63 mm a waga około 600 gramów. Urządzenie jest zasilane napięciem stałym mieszczącym się w zakresie od 10 do 36 V. Typowy pobór mocy całej jednostki wynosi, według producenta, tylko 10 W.

Advantech Polska
www.futureelectronics.com

Zobacz również