ЖУРНАЛ СТА №2/2026
шине. Большинство модулей OSM по- ставляются со встроенными беспровод- ными модулями или возможностями подключения по сети. Даже если бес- проводные чипы не включены в мо- дуль, распиновка позволяет легко под- ключать внешние радиомодули (на- пример, сотовые модемы или чипы Wi-Fi) через стандартные интерфейсы (такие как PCIe, USB, SDIO или UART). Рассмотрим более подробно, как реа- лизуется беспроводное подключение в модулях OSM. Беспроводная связь является крити- чески важным аспектом современных встраиваемых систем, и OSM уже был разработан с учётом этого. Каждый мо- дуль OSM резервирует 18 специальных контактов BGA в качестве области ин- терфейса для беспроводной связи, что упрощает подключение антенн или внешних радиочастотных модулей. Ча- сто модули OSM включают встроенные беспроводные радиомодули (Wi-Fi/ Bluetooth или sub-1GHz), что делает их готовыми к использованию в прило- жениях IoT сразу после установки. Ни- же приведены некоторые из основных открытых беспроводных стандартов, обычно используемых в проектах на основе OSM, и их применение: ● Wi-Fi (IEEE 802.11): Wi-Fi – самый рас- пространённый стандарт WLAN для высокоскоростных беспроводных се- тей. В конструкциях OSM Wi-Fi легко интегрируется (например, через ин- терфейсы PCIe или SDIO к модулю Wi-Fi); ● Bluetooth BLE (англ. – Bluetooth Low Energy): обеспечивает беспроводную связь на коротких расстояниях с низ- ким энергопотреблением для перифе- рийных и носимых устройств, что позволяет таким устройствам, как датчики или умные гаджеты, подклю- чаться к телефонам или к ближай- шему концентратору; ● сотовая связь: для обеспечения связи на больших расстояниях устройства OSM могут использовать сотовые се- ти (4G/5G) или сети дальнего дей- ствия с низким энергопотреблением, такие как NB-IoT и LoRaWAN. Обычно для этого используются внешние мо- демные модули, подключаемые че- рез стандартные интерфейсы OSM (USB, PCIe и т.д.), что позволяет систе- ме на базе OSM передавать данные по телекоммуникационным или IoT- сетям. Эти беспроводные протоколы определены открытыми отраслевы- ми стандартами (3GPP, LoRa Alliance), что гарантирует надёжное взаимо- действие устройств на базе OSM с су- ществующей инфраструктурой. Сравнительный анализ OSM Выше уже говорилось о двух доступ- ных вариантах в начале разработки собственных встраиваемых устройств: проектирование одноплатника или применение готового СОМ. Далее постараемся детально срав- нить оба пути относительно примене- ния ОSM (рис. 5). Сравнение SBC с OSM Если бы гибкость проектирования была единственным критерием оцен- ки, то решение на базе специализиро- ванного одноплатного компьютера бы- ло бы трудно превзойти. Однако следу- ет учитывать и другие факторы. Во-первых, разработка специализи- рованного SBC – это масштабный ин- женерный проект, особенно в части це- лостности сигнала и управления теп- ловым балансом. Во-вторых, разработка программного обеспечения также может быть про- блематичной, поскольку программи- сты часто начинают с чистого листа. В-третьих, заказные одноплатные компьютеры должны пройти строгие квалификационные испытания, чтобы гарантировать их соответствие тре- буемым стандартам надёжности, за- щиты окружающей среды, безопасно- сти и т.д. Эти испытания могут быть трудоёмкими и дорогостоящими, что ещё больше увеличивает цикл разра- ботки и расходы. В отличие от этого, OSM обеспечива- ет упрощённый и экономически эф- фективный подход. Благодаря предва- рительно проверенному форм-фактору OSM-модуль снимает с разработчиков наиболее сложные этапы проектирова- ния схемы. Разработка программного обеспечения также упрощается, по- скольку у разработчиков есть понятная отправная точка. Помимо этого, модули OSM предла- гают ряд преимуществ с точки зрения гибкости и масштабируемости. Стан- дартная распиновка и спецификация интерфейсов позволяют разработчи- кам выбирать между различными про- изводителями OSM, переходить на бо- лее производительные или новые мо- дели по мере развития технологий, не требуя существенных изменений в конструкции несущей платы. Такая мо- дульность обеспечивает более пер- спективный подход к проектированию и помогает защитить начальные вло- жения. Сравнение COM с OSM Модули COM, подобно OSM, также предлагают пользователям предвари- тельно проверенное, стандартизиро- ванное вычислительное ядро и, соот- ветственно, обладают схожими пре- имуществами. Однако существующие сегодня модули COM не всегда подходят для некоторых встраиваемых прило- жений. Требования высокой надёжности и прочности, необходимые для ответ- ственных применений, часто могут остановить использование COM, кото- рые крепятся к несущей плате через разъём, являющийся потенциально слабым звеном и местом отказа. В этом отношении модули OSM обладают значительным преимуществом благо- даря своему корпусу, устанавливаемо- му с помощью BGA-пайки (рис. 6). Та- ким образом, исключая необходимость в разъёме между модулем и несущей платой, модули OSM обеспечивают пре- восходную устойчивость к вибрации и механическим нагрузкам. СТА 2/2026 42 www.cta.ru ОБ ЗОРЫ Рис. 5. SBC и OSM
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTQ4NjUy