Az ipari eszközök vezérlőrendszerekhez történő hozzákapcsolásának egyik nehézségét a hihetetlen számú, különböző összekapcsolandó eszköz, protokoll, csatlakozó és média adja. A beágyazott számítógépek rendelkeznek azzal a sokoldalúsággal és flexibilitással, hogy kezeljék a legtöbb kapcsolatot és protokollt.Olyan alkalmazások számára, ahol a hardver adta lehetőségek korlátozottak, de a teljes értékű PC telepítése nehézkes, a beágyazott számítógép-alapú megoldás lehet a leginkább célravezető. Már csak meg kell találni az Ön igényeinek megfelelő eszközt. Ebben tudunk mi Önnek segíteni…

Mire használhatlak?
A beágyazott számítógép egy olyan programozható, kompakt eszköz, ami a hozzákapcsolódó eszközökből adatokat gyűjt, tárol és feldolgoz. Olyan számítási és feldolgozási feladatokat lát el, amelyek nem igényelnek teljes értékű PC-t. A különböző alkalmazásoknak megfelelően különböző méretű és különböző processzorral, operációs rendszerrel, tárolókapacitással, valamint interfészekkel ellátott modellek léteznek, így Ön a saját alkalmazása igényei szerint szabhatja testre a beágyazott számítógép paramétereit.
Hogy megértsük a beágyazott számítógépek szerepét, hasonlítsuk őket össze más hálózati alternatívákkal!
Tegyük fel, hogy egy RS-485-ön kommunikáló PLC-t szeretnénk beilleszteni egy Ethernet kapcsolatokkal rendelkező intelligens szállítmányozó rendszerbe.

Az egyik megoldás egy RS-485 Ethernet-konverter használata lehet, ami lehetővé teszi az eszköz elérését egy hálózati kliensen keresztül. Ez esetben minden számítási és feldolgozási feladatot a hálózati kliensnek kellene ellátnia, mivel az illesztő csak az adatátvitelt biztosítja. Ha a PLC eltérő protokoll szerint kommunikál, akkor minden hálózati kliensnek képesnek kell lennie az azonnali, „észrevétlen" protokollváltásra, ha a PLC-vel akarnak kommunikálni. Több eltérő eszköz és protokoll esetén a rendszer meglehetősen bonyolulttá, ezáltal lassúvá válik, ezért a soros Ethernet-illesztőket csak akkor érdemes használni, ha csak egyszerű adatátvitelre van szükség.
Alternatív megoldásként elhelyezhetünk egy ipari PC-t, amely mind a hálózathoz, mind a közlekedésirányító eszközhöz csatlakozik. A PC programozható, így a forgalmi eszköz és a vezérlőrendszer által használt protokollok közötti konverziót el tudja végezni. Egy teljes értékű PC azonban nem túl praktikus és főleg nem költséghatékony megoldás egy olyan specifikus számítási feladat elvégzésére, mint pl. protokollkonverzió. Másrészt a mérete, energiafelhasználása, vagy éppen a megbízhatatlansága miatt az ipari PC számos alkalmazáshoz nem az optimális megoldás. Egy ipari PC-t inkább olyan erőteljes, központosított platform kiszolgálására terveznek, amely emberi interakciót vagy bonyolult szoftvert igényel.
Ilyen esetekben a beágyazott számítógépek nyújtják az ideális megoldást. Ezeket az eszközöket költséghatékony alternatívának fejlesztették ki olyan alkalmazások számára, ahol egy teljes értékű ipari PC használata felesleges. Gondoljunk csak bele, hogy egy egyszerű, Delphiben vagy C-ben megírt távfelügyeleti alkalmazáshoz szükség van-e többmagos processzorra, 80 GiB-nyi tárhelyre, egyáltalán szükség van-e monitorra, szükséges-e helyben megjeleníteni az adatokat, vagy elég távolról konfigurálni, programozni az eszközt?
Mint számítási platformok, a beágyazott számítógépek specifikus funkciói teljesen testre szabhatóak az alkalmazások igényeinek megfelelően. Nagy rendszereknél lenyűgöző sokoldalúságot is biztosítanak, megkönnyítve ezzel a számos eltérő eszköz és protokoll kezelését. Ráadásul, kis méretük és robusztus felépítésük miatt szinte bárhová elhelyezhetők, és bármilyen zord ipari környezetben képesek megbízhatóan működni (extrém hőmérséklet, rázkódás, ütések stb.).

Hogyan válasszak?
Beágyazott számítógépek különböző méretben és formában, eltérő kapcsolódási felületekkel kaphatók, ezért alaposan át kell gondolni, hogy milyen feladatot kell ellátnia, és milyen eszközökhöz kell csatlakozni: hány soros, hány Ethernet portra, esetleg DI/DO-ra, vezeték nélküli kapcsolatra (wireless LAN, GSM/GPRS) stb. van szükség. Mivel ma már nem a tervgazdaság napjait éljük, illetve már nemcsak fekete Ford T-modelleket lehet kapni, a gyártók vevőorientált felfogása megteremti a választási lehetőséget számos különböző termék közül, így jó eséllyel létezik az a konfiguráció, amelyre Önnek szüksége van. Lehetőség szerint bizonyos fokú bővíthetőséget is érdemes betervezni a már előre valószínűsíthető jövőbeli szükségletek kielégítésére.
Mivel a beágyazott számítógépeket nem hosszú távú kritikus adattárolásra vagy nagy erőforrásigényű számítások elvégzésére tervezték, a RISC-processzorok és a Linux-alapú operációs rendszerek a legtöbb esetben elegendő feldolgozási képességet biztosítanak az alkalmazások számára. Ahogy nőttek azonban az igények, ma már Windows CE, vagy Windows XP Embedded operációs rendszerrel és Intel x86 alapú processzorokkal is elérhetőek. Hogy Ön melyiket választja, az már az Ön egyéni preferenciáitól függ. Az x86 alapú beágyazott számítógépek már komolyabb teljesítményt és akár VGA-csatlakozást is kínálnak, míg a RISC-proceszszoralapúaknak kisebb a méretük és alacsonyabb az áramfelvételük is. További választási faktor, hogy mennyi memória és tárkapacitás szükséges, és hogy ezeket lehet-e (kell-e) bővíteni (CF-, SD-kártya).
A döntést befolyásolhatja az a tényező is, hogy egy alkalmazás során egy beágyazott számítógépet használunk vagy csatlakozunk vele egy központi vezérlőrendszerhez. Ha igen, hogyan? Noha a beágyazott számítógépek különálló kontrollerként is használhatóak, gyakran használják különféle eszközök nagyobb hálózatba való integrálására, így rendelkezniük kell Ethernet porttal, és szükség esetén támogatniuk kell a hálózati redundanciát is (ez esetben legalább 2 Ethernet portra van szükség). Hasznos lehet bizonyos alkalmazások számára, ha egy modem is csatlakozik a beágyazott számítógép soros portjára, mint fő vagy alternatív csatlakozás a központi szerverhez. Ha a beágyazott számítógép rendelkezik PCMCIA-porttal, akkor akár egy Wireless LAN vagy mobil (GSM/GPRS) kártya is használható a vezeték nélküli hálózati kapcsolathoz. A beágyazott számítógépek rendelkezhetnek beépített WLAN- vagy mobil (GSM/GPRS) kapcsolattal is.
A forma és a méret is kritikus tényező az ipari alkalmazások során. Gyakran előfordul, hogy az eszközökhöz nehéz hozzáférni, illetve, hogy szűkös a hely, mert egyetlenegy szekrénybe tudjuk csak bepakolni az összes eszközt. Ilyenkor nem mindegy, hogy DIN-sínre, 19 hüvelykes rack szekrénybe, vagy falra szerelhető eszközöket választunk. A méreten és a formán túl a tömeg és az áramfelvétel is fontos szerepet játszik. Egyes alkalmazásoknál még az is szükséges lehet, hogy a beágyazott számítógépet egy másik eszközön belül helyezzék el (mint a képen látható, hitelkártya-méretű beágyazott modul).

A fentiek mellett még az alábbi szempontokat érdemes megvizsgálni az alkalmazás megtervezésekor:
- Hogyan konfigurálható és monitorozható a beágyazott számítógép?
- Létezik-e már vezérlőpanel?
- Szükséges-e, hogy közvetlenül kapcsolódjon monitorhoz és billentyűzethez?
- Mi a szoftverplatform?
- Biztosítva vannak-e a program- könyvtárak, és ha igen, akkor érthetőek és könnyen használhatóak?
Fontos, hogy a lényeges kérdéseket ellenőrizze a beágyazott számítógép specifikációjában, és egyeztesse szükség esetén a gyártóval.

További információ