Линейка встраиваемых компьютеров AdvantiX

Встраиваемые системы – будущее автоматизации

В современном мире нельзя и шагу ступить без устройств, контролируемых компьютером. Эскалаторы, экскаваторы, самолёты, поезда, корабли, кофеварки и пекарни – любая мало-мальски умная техника сейчас управляется ими. При этом возможны два типа управления – удалённое и посредством встраиваемой системы. В первом случае управляющий компьютер расположен на удалении от объекта или устройства, которым он управляет, и соединение, как правило, осуществляется по проводной или беспроводной сети. Этот метод обладает как преимуществами, так и недостатками. С одной стороны, удалённый компьютер можно не защищать от воздействий, которым подвергается управляемое устройство, с другой – есть вероятность отказов из-за потери связи с объектом управления в результате обрыва коммуникаций или перехвата управления злоумышленниками. И если первая проблема приведёт лишь к аварийному завершению работы или просто отключению объекта, то вторая может грозить самыми печальными и непредсказуемыми последствиями вплоть до фатальных. Кроме того, удалённое управление далеко не всегда возможно реализовать в принципе. Встраивание управляющего устройства (в нашем случае системного блока с процессором) в управляемую машину или механизм позволяет избежать коммуникационных проблем и свести к минимуму возможность вмешательства извне. Но такое решение порождает новые требования, предъявляемые к технике. В частности, если мы хотим встроить управляющий компьютер в ту или иную систему или механизм, испытывающие на себе неблагоприятные воздействия (высокие/низкие температуры и их резкие перепады, влажность, вибрации, запылённость, и т.п.), в тех же условиях оказывается и компьютер.

 Таким образом, при проектировании встраиваемого управляющего компьютера приходится учитывать многие факторы, о которых разработчики настольных систем даже не задумываются. Так, компьютеры, работающие на тепловозе и на корабле, должны обладать разными свойствами. Мало того, разными будут компьютеры, установленные в кабине машиниста и непосредственно в двигательном отсеке. Даёшь больше встраиваемых компьютеров – хороших и разных! Производителям это очень даже интересно: раз «подсадив» пользователя на своё, пусть и качественное, но эксклюзивное решение, они заручаются гарантией его верности в течение всего срока эксплуатации системы. А хорошо ли это для пользователей? Богатая история автоматизации даёт однозначный ответ: нет. Решения необходимо максимально унифицировать и стандартизировать, что позволяет радикально снизить стоимость создания системы автоматизации и стоимость последующего владения ею.

В связи с этим в последнее время заслуженное признание получил COTS-подход (commercial off-the-shelf), состоящий в разработке и производстве стандартизированных изделий с продуманной базовой функциональностью, готовых к применению, что называется, «из коробки». Предпринимаются и попытки создать универсальные встраиваемые ЭВМ, покрывающие своей функциональностью и техническими характеристиками целый сегмент задач. Спрос растёт и рождает предложение, сегмент встраиваемой компьютерной техники в настоящее время бурно развивается. Не стоит в стороне и компания «Адвантикс» – известный отечественный производитель промышленных компьютеров.

Встраиваемые решения от «Адвантикс»

Московская компания «Адвантикс» уже много лет производит защищённые компьютеры для различных применений. Это и классические станции оператора АСУ, и станции управления ТП, и панельные компьютеры, и серверы в промышленном исполнении, и, конечно же, основной предмет этой статьи, – встраиваемые системы. Что же означает универсальность применительно к компьютерам «Адвантикс»? Разработчики компании стремятся обеспечить как можно более полный охват потребностей целевой аудитории благодаря предложению ограниченной номенклатуры базовых моделей компьютера, наделённых достаточно мощной функциональностью и широкими возможностями расширения. При этом легко осуществимая возможность доработок, изначально заложенная в конструктив промышленных компьютеров, обеспечивает заказчику максимально подходящий для него продукт по разумной цене. Как это реализуется на практике? Сначала разрабатывается несколько ориентированных на конкретный встраиваемый сегмент базовых моделей, затем в каждую из них закладывается некоторый потенциал расширения (свободные слоты, дополнительные порты, изменения по питанию, отсеки для накопителей и т.д.).

Яркой иллюстрацией такого COTS-подхода может служить линейка встраиваемых промышленных компьютеров AdvantiX ER, создававшаяся с упором на комбинацию хороших возможностей расширения и неприхотливость к условиям работы. Линейка объединена общей идеей безвентиляторного дизайна и максимально компактных размеров для данной функциональности, а состоит из моделей разной производительности и диапазона рабочих температур. Далее рассмотрим основные конструктивные и функциональные особенности некоторых встраиваемых компьютеров серии AdvantiX ER в порядке увеличения старшинства и, соответственно, мощности и функциональности моделей.

AdvantiX ER-3000

Эта безвентиляторная модель начального уровня (рис. 1) предназначена для работы в необслуживаемых или труднодоступных местах.

ER-3000 – самая доступная по цене модель из всей линейки начального уровня. На системной плате устройства установлен процессор Intel Atom Dual Core D2550 с тактовой частотой 1,86 ГГц и 4 Гбайт оперативной памяти, что делает его достаточно производительным. В компьютере имеется слот для SIM-карты, позволяющий организовать передачу данных по сотовой сети. При необходимости аппаратная часть компьютера поддерживает установку Windows XP. ER-3000 отличается очень компактными размерами (206×60×131 мм) и весит менее 2 кг.

Несмотря на компактность, компьютер имеет два гигабитных контроллера, каждый на отдельной ветке PCI Express x1, а также слот расширения miniPCI Express. Установив в этот слот необходимый модуль, можно легко дополнить данную модель недостающими функциями. Можно, например, установить дополнительную сетевую плату, дополнительный дисковый накопитель или плату ЦАП/АЦП, причём такая доработка не приведёт к существенному удорожанию устройства. Основные технические характеристики этого компьютера приведены в табл. 1.

AdvantiX ER-5000

Это также безвентиляторная модель с процессором Intel Atom Dual Core D525 с тактовой частотой 1,86 ГГц и 2 Гбайт оперативной памяти. Базовая комплектация компьютера ER-5000 (рис. 2) не подразумевает установку плат расширения, зато в машине имеется слот расширения PCI или PCI Express полной высоты и половинной длины.

По желанию заказчика ER-5000 может получить «начинку», оптимизированную для его проекта. Вообще ER-5000 – это вычислительный модуль с хорошей производительностью, не имеющий движущихся частей. Охлаждение организовано при помощи термоинтерфейса. Отсутствие вентилятора делает его устойчивым к пыли и бесшумным в работе. Как следствие, компьютер может работать в необслуживаемых помещениях. Расширенный диапазон рабочих температур – ещё одна его особенность. Будучи укомплектован SSD и ОЗУ с промышленным диапазоном рабочих температур, данный блок функционирует при температурах от –20 до +70°C.

Аппаратная платформа поддерживает установку операционных систем Microsoft Windows XP Embedded, Windows 7, а также Linux. Основные технические характеристики этого компьютера приведены в табл. 2.

AdvantiX ER-7000

Данная модель (рис. 3) обладает значительно более высокой производительностью благодаря применению процессоров Intel Core i5-520M с тактовой частотой 2,4 ГГц или i7-620M с тактовой частотой 2,66 ГГц и укомплектована памятью объёмом до 8 Гбайт.

Это позволяет использовать компьютер в приложениях с большими объёмами вычислений.

Помимо высокопроизводительных ЦПУ ER-7000 комплектуется видеоподсистемой Intel HD, поддерживающей вывод информации на большие дисплеи с высоким разрешением. На корпус устройства выведен USB-порт с фиксацией двумя винтами, обеспечивающий повышенную надёжность разъёмного соединения. За счёт двух слотов полной высоты и половинной длины (PCI и PCIe x1) и опционально двух слотов PCI модель можно дооснащать по желанию заказчика в широких пределах. Дисковая подсистема ER-7000 поддерживает RAID 0/1, что позволяет строить отказоустойчивые решения. Основные технические характеристики этого компьютера приведены в табл. 3.

AdvantiX ER-8000

Это флагман линейки встраиваемых компьютеров ER (рис. 4), обладающий самой высокой вычислительной мощностью и самой производительной графической подсистемой Intel HD Graphics 4000.

Важной отличительной особенностью ER-8000 является работоспособность при отрицательных температурах до –40°C.
Компьютер имеет два отсека для съёмных накопителей. Аппаратная платформа поддерживает установку операционных систем Microsoft Windows XP Embedded, Windows 7, Windows 8.1, а также Linux.
Основные технические характеристики этого компьютера приведены в табл. 4.

Заключение

Опыт эксплуатации подтвердил, что инженерам компании при создании этой линейки устройств удалось соблюсти оптимальный баланс цены, функциональности и унификации, обеспечивающий покрытие большинства практических нужд разработчиков встраиваемых систем. При этом все предлагаемые модели базируются исключительно на стандартных проверенных технических решениях и собираются из комплектующих от известных производителей, что гарантирует надёжность, высокую степень ремонтопригодности и длительный жизненный цикл изделий. Очень важно и то, что все перечисленные изделия всегда присутствуют на складе компании «Адвантикс», как в виде готовых сборок, так и в виде наборов комплектующих, из которых в течение 1–2 недель будет собрана модель по желанию заказчика. ●

Автор – сотрудник фирмы ПРОСОФТ
Телефон: (495) 234-0636
E-mail: info@prosoft.ru