Marktübersicht Single Board Computer 20 Einplatinencomputer für den professionellen Einsatz

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Wenn es um kompakte, erweiterbare und flexibel einsetzbare Mikrorechner-Plattformen geht, gibt der ARM-Rechner „Raspberry Pi“ den Ton an. Doch bietet der Markt inzwischen echte Alternativen für professionelle Anwender.

Als die britische Raspberry Pi Foundation im Jahr 2012 die erste Generation an Raspberry Pi Single Board Computern auf den Markt brachte, verfolgte die Stiftung damit das Ziel, jungen Menschen Programmier- und Hardwarekenntnisse zu vermitteln. Dank des günstigen Preises erreichte das Board die Endanwender im Handumdrehen.

Mittlerweile ist die dritte Generation des Raspberry Pi auf dem Markt und es konnten mehr als zwölf Millionen Geräte verkauft werden. Für den professionellen Einsatz ist der Raspberry Pi jedoch nicht die beste Wahl.

Die besten Raspberry Pi-Alternativen für den professionelle Anwender

Der Raspberry Pi hat damit eine neue Klasse an Einplatinencomputern begründet. Angefeuert durch das rasante Entwicklungstempo im Bereich mobiler Technologien drängen mittlerweile jedoch auch andere Anbieter auf den Markt, die mit immer leistungsfähigeren Mikrorechner-Plattformen professionelle Anwender ansprechen.

Die meisten dieser Single Board Computer nutzen ein SoC mit ARM-Prozessorkern. Als Betriebssystem werden aufgrund der großen Software-Auswahl üblicherweise Linux-Distributionen verwendet. Darüber hinaus bestimmen Doppel- und Vierkernprozessoren, Taktfrequenzen bis in die GHz-Bereiche, hohe Speicherkapazitäten und ausgezeichnete GPUs für eine leistungsfähige Grafikausgabe den Markt.

Mit der zunehmenden Komplexität der Mikrorechner-Plattformen stellt sich eine Spezialisierung auf bestimmte Anwendungsbereiche ein. Während sich einige Single Board Computer für Condition Monitoring, Medizintechnik und Industrie 4.0 eignen, helfen andere bei der Softwareentwicklung und –inbetriebnahme. Im Folgenden stellen wir drei ausgewählte Beispiele vor.

Das BeagleBone Black Wireless

Das „Beagle Bone Black Wireless“ (BBBWL-SC-562) ist der neueste SBC der Beagle-Bone-Reihe. Neu ist das im Board integrierte 802.11 b/g/n 2.4GHz Wi-Fi, das den 10/100 Ethernet-Anschluss ersetzt. Die Mikrorechner-Plattform basiert auf einem „Sitara“ AM335x-SoC mit einem ARM-Cortex-A8-Prozessorkern von Texas Instruments.

An Speicherkapazität bietet das BeagleBone Black Wireless neben 512 MB DDR3 RAM Arbeitsspeicher auch 4GB Onboard Flash-Speicher. Dateien lassen sich leicht auf den Flash-Speicher übertragen, da sich der Einplatinencomputer nach Anschluss an einen Computer als USB-Storage-Device präsentiert.

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Einen weiteren Vorteil bieten die beiden 46 Pin Erweiterungsanschlüsse des Beagle Bone Black. Diese sind mit den Erweiterungsanschlüssen des Beagle Bone kompatibel, sodass Capes für das ältere Baord auch mit dem neuesten Modell verwendet werden können.

Als Betriebssystem stellen die Hersteller das auf dem Flash-Speicher vorinstallierte Debian Linux zur Verfügung. Das Board unterstützt jedoch auch andere Betriebssysteme, wie beispielsweise Android oder Ubuntu, die auf dem integrierten Flash-Speicher installiert oder von der Micro-SD-Karte gebootet werden können. Anwendung findet die Mikrorechner-Plattform besonders als Steuerungs-Tool.

Das Harting IIC MICA

Mit dem Einplatinencomputer „Mica“ bietet Harting einen robusten und modular anpassbaren Mini-Computer für den industriellen Einsatz. Mica steht für Modular Industry Computing Architecture und der Name der Mikrorechner-Plattform ist Programm. Mit Hilfe des Boards lassen sich Daten im Umfeld von Anlagen und Maschinen erfassen, analysieren und verarbeiten.

Im Unterschied zu anderen Einplatinencomputern bietet MICA den Vorteil einer dreigeteilten Platine. Ein Drittel des Boards lässt sich mit frei verfügbarer Software, individueller Hardware und kompatiblen Schnittstellen konfigurieren, sodass das Board individuellen Ansprüchen gerecht wird. Die Industrietauglichkeit des Geräts wird durch ein Aluminium-Druckgussgehäuse, gehärtete Elektronik sowie industrietypische Steckverbinder sichergestellt, die es vor Feuchtigkeit, Staub und Temperaturschwankungen schützen.

Damit ist das Board nach Schutzart IP 67 ausgelegt, sodass es auch in direkter Nähe zu Maschinen eingesetzt werden darf. Einen weiteren Vorteil bietet Mica durch die Verwendung virtueller Container. Hier laufen die Software-Anwendungen gegeneinander isoliert und gesichert auf Linux-Basis. Der Einplatinenrechner ist außerdem mit einem leistungsstarken 1 GHz ARM-Prozessor sowie ausreichend Speicherkapazität in Form von 1 GB RAM und 4GB eMMC Flash Speicher ausgestattet.

UP Squared

Aaeons neueste Mikrorechner-Plattform verspricht genügend Rechenleistung für „Windows 10“, „Ubuntu“ oder „Linux Mint“. „UP²“ basiert auf modernster Intel Technologie (Apollo Lake) und integriert „Intel Celeron N3350“, „Intel Pentium N4200“ und „Intel E3940„ mit „Altera FPGA MAX 10“. Letzteres erlaubt den Entwicklern flexibel zu arbeiten, da sie spezifische Features und Protokolle implementieren können, ohne die CPU zu belasten.

Das UP² richtet sich an Anwender und Entwickler aus verschiedensten Fachbereichen, wie beispielsweise IoT, Smart Home Automation und industrielle Automation. Die UP Community hilft den Entwicklern, ihre Lösungen schnell bekannt zu machen und an die Industrie heranzutragen.

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Fazit

Mit dem Raspberry Pi hat der Markt der Einplatinencomputer erstmalig die Endanwender erreicht. Mittlerweile gibt es jedoch einige Konkurrenten, die mit immer komplexeren und anspruchsvolleren Boards auch professionelle Anwender ansprechen. Dabei fällt es schwer, eine der Mikrorechner-Plattformen als die beste herauszustellen. Durch die zunehmende Spezialisierung der Hersteller auf bestimmte Einsatzbereiche, hat jeder Einplatinenrechner seine Vor- und Nachteile, die bei der jeweiligen Anwendung entscheidend sind. Wir haben drei dieser Boards vorgestellt. Zwölf weitere Einplatinencomputer für den professionellen Einsatz, deren technische Daten und Einsatzgebiete finden Sie in der Marktübersicht des Partnerportals „Electronic Praxis“, bei dem der Artikel im Original erschienen ist.