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1-2-2017

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Industrie-PCs/Embedded

Industrie-PCs/Embedded Systeme Per Baukastenprinzip zur fertigen IPC- Komplettlösung Fujitsu bietet seinen Kunden mit neuer Kit-Solution zertifizierte Komponenten für boxed Industrie PCs Mini-ITX-Modell D3433-S Autor: Peter Hoser, Director OEM Mainboard Sales Fujitsu Die Nachfrage nach Industrie-PCs für die unterschiedlichsten Einsatzszenarien steigt: ob im Bereich Digital Signage oder in der Fertigung – IPCs müssen immer auf die konkreten Anforderungen der Anwendung angepasst und auch in raueren Umgebungen durchgehend betriebsbreit sein. Fujitsu bietet seinen Kunden ab sofort die Möglichkeit, eine Lösung unkompliziert im Baukastenprinzip zu konfigurieren. Alle Komponenten sind klimaerprobt und zertifiziert. Entsprechend entfallen zusätzliche Kosten für entsprechende Tests der fertigen Lösungen. Hauptaugenmerk bei der Entwicklung der Fujitsu Kit Solution wurde auf die freie Konfigurierbarkeit der Lösung gelegt. Dadurch können Kunden vom Prozessor über den Speicher bis hin zu den Festplatten das optimale System für ihr Einsatzgebiet auswählen. In der Grundausstattung umfasst das Set ein neu entwickeltes Gehäuse mit den Abmessungen L x B x H: 250 x 52 x 191 mm inklusive Standfüßen für den horizontalen oder vertikalen Betrieb sowie ein Wallmount-Kit für die Befestigung innerhalb einer Anwendung oder an der Wand. Hinsichtlich der Mainbaords sind die Mini-ITX-Modelle D3433-S oder D3434-S der 6. Generation Intel Core Technologie verfügbar. Außerdem ist eine PCIe-Riserkarte im Set enthalten. Mainboards Die Mainboards gehören zur Industrial Serie und sind für den Dauerbetrieb 24/7 in einem erweiterten Temperaturbereich von 0 bis 60 °C geeignet. Das D3433-S mit Intel Q170 Chipsatz unterstützt bis zu drei unabhängige Displays sowie out-of-band-Management via Intel vPRO 2015 und Intel AMT 11.0. Für Anforderungen ohne speziellen Management-Funktionen empfiehlt sich das günstigere D3434-S mit dem Intel H110 Chipsatz. Dieses Modell unterstützt zwei unabhängige digitale Displays. Beide Boards bieten neben einem PCI Express x16 Gen3 und einem mini-PCIe Steckplatz auch umfangreiche externe und interne USB-3.0- und USB- 2.0-Anschlüsse. Zwei Intel Gigabit Ethernet Anschlüsse, LVDS/eDP und ein TPM V2.0-Modul von Infineon (D3433-S) runden die Funktionalität ab. Frei skalierbar Über den LGA1151 CPU-Sockel können bei beiden Boards frei skalierbar alle Prozessoren der 6. Generation Intel Core angeschlossen werden. Dies umfasst Celeron G, Pentium G, Core i3, Core i5 und auch Core i7 CPUn der T-Serie mit 35 Watt TDP. Über 2 SO-DIMM Sockel kann leistungsstarker DDR4-Arbeitsspeicher angeschlossen werden, der bis zu 32 GB aufgerüstet werden kann. Das Gehäuse verfügt über ein Laufwerkfach für eine 2,5-HDDoder SSD-Festplatte, welches über einen drehzahlgeregelten und überwachten 4-pin PWM Lüfter zusätzlich gekühlt wird. Über den M.2 Sockel kann eine weitere SSD (PCIe Technologie oder SATA) in den Baulängen 42 und 60 mm direkt auf das Mainboard platziert werden. Über mSATA bietet sich eine weitere Möglichkeit und Technologie für den Einbau einer SSD-Festplatte. Der PCIe Slot ermöglicht Zusatzfunktionen wie beispielsweise der Integration von WLAN. Eine entsprechende Öffnung für die Durchführung einer WLAN-Antenne ist im Gehäuse bereits berücksichtigt. Das Gehäuse der Fujitsu Kit Solution ist nicht gebrandet und bietet ausreichend Platz für Kundenlables als auch einen „powered by FUJITSU Mainboard“ Sticker. Es verfügt über Einbaumöglichkeiten für eine optionale Riserkarte für PCIe Karten im SFF- Design. Über den PCIe Steckplatz Mini-ITX-Modell D3434-S kann die Funktionalität durch Erweiterungskarten mit niedriger Bauform erhöht werden. So kann beispielsweise für den Bereich Digital Signage eine Grafikkarte angeschlossen werden, die es erlaubt, mit den bis zu drei Onboard Grafikschnittstellen insgesamt bis zu fünf unabhängige Displays anzusteuern. Alternativ können Nutzer COM-Erweiterungskarten oder BUS-Karten für den Industriebereich, Framegrabber- oder auch Dual Gigabit Ethernetkarten einsetzen. Die Lösung beinhaltet eine verschraubbare 12 V DC -In Power- Buchse, welche mit einem EMV- Filter und einem Kabelsatz den Betrieb der Mini-ITX Mainboards D3433-S beziehungsweise D3434-S ermöglicht. Entsprechende Netzteile sind beispielsweise das BET-0600M von Bicker. Das Power-Design ist auf Prozessoren mit einer maximalen TDP von 35 W und einem Gesamtsystemverbrauch von 60 W ausgelegt. Als Kühllösung für die CPU bieten sich sämtliche 1 HE LGA115x Kühler mit 4 pin PWM Lüfterregelung an. Außerdem gibt es eine Intrusionfunktion, welche das Öffnen des Gehäuses auch im ausgeschaltenen Zustand mitprotokolliert. Ein Anschluss für einen Kensington- Lock garantiert zudem Diebstahlsicherheit. Als Betriebssystem für die FUJITSU Kit Solution eignen 34 PC & Industrie 1-2/2017

Industrie-PCs/Embedded Systeme Wallmount-Chassis sich die Windows Versionen 7 bis 10 sowie diverse Linux-Systeme. Vollständige Zertifizierung Ein besonderer Vorteil der Lösung ist die vollständige Zertifizierung aller Komponenten im herstellereigenen Product Compliance Center. Am Entwicklungs- und Fertigungsstandort Augsburg werden die Komponenten unter anderem klimatischen Tests für Boards und Gehäuse-Kits sowie Schock- und Vibrationstests unterzogen. Hinzu kommen Falltests und Prelltests nach DIN EN 60721-3-2 Klasse 2M2, DIN EN 22248 und DIN EN ISO 2247 (2SO10-0052+M03). Auch im Hinblick auf elektromagnetische Verträglichkeit entspricht das komplette Kit auf Systemebene den CEund FCC-B-Vorgaben. Fujitsu stellt Entwicklern zudem die kompletten Berichte der Tests zur Verfügung. Somit verfügen Kunden über eine betriebsbereite Komplettlösung. Es entfallen zusätzliche zeitaufwendige und kostenintensive Tests und Zertifizierungen. Weitere Optimierung möglich Entwickler können die Hardware mit Hilfe der von Fujitsu mitgelieferten Tools weiter optimieren. Im Bereich Digital Signage ist es zum Beispiel empfehlenswert, dass D3433-S mit vPro zu wählen. Das Board ermöglicht die Ansteuerung von drei unabhängigen Displays (mit zusätzlicher Grafikkarte fünf). Über vPro kann zudem remote auf das Gerät zugegriffen und dieses komplett gesteuert werden. Über die Mega Rac XMS- Software von AMI hat der Administrator Zugriff auf das BIOS, kann von einem remote Image booten, sämtliche Energiefunktionen wie Anschalten, Ausschalten, Reboot oder Standby anwählen und auf eine schnelle grafische Nutzeroberfläche dank Keyboard/Video/Mouse (KVM) Redirection zurückgreifen. Anforderungen Die Anforderungen für embedded PCs sind je nach Einsatzgebiet und Umgebungsbedingungen sehr vielfältig. Eine optimale Funktion erfordert eine individuelle Anpassung des Gesamtsystems bestehend aus Mainboard, Netzteil, Gehäuse, Display und weiteren Komponenten an genau diese Anforderungen. Fujitsu bietet hierzu eine Vielzahl an allgemeinen sowie speziellen industriellen Tools sowie auch diversen Test- Programmen. Zu den allgemeinen Tools gehören „Werkzeuge“ zum • Einbinden eines Kundenlogos in den Bootscreen (BIOS Boot Logo), • dem Verarbeiten von Microsoft Lizenzdaten sowie dem Flashen von DMI Daten wie einer Seriennummer (OEMIDENT), • Erstellen von kundenspezifischen BIOS Einstellungen, welche auch nach einem Update oder Recovery erhalten bleiben (EditCMOS), • Flashen eine BIOS Updates under DOS (UEFIFLASH) und Windows (DeskFlash), • Visualisieren und Einstellen des Board Management Controllers hinsichtlich Lüfterdrehzahlen in Abhängigkeiten von mehreren Systemtemperaturen wie zum Beispiel der CPU. Das Tool System- Guard erlaubt zudem die Aktivierung des Watchdogs als auch das Protokollieren von Events in sogenannten Log Files. Weitreichende Anpassungen Diverse industrielle Tools für Industrie-Mainboards von Fujitsu erlauben weitgreifende Anpassungen des Mainboards ohne Unterstützung durch den Hersteller. Mittels des SilentFanConfig-Managers lassen sich Lüfterkennlinien individuell den thermischen Anforderungen anpassen. Die Kennlinie wird dabei fest im Flash gespeichert und bleibt auch nach einem BIOS-Update erhalten. Ein LVDS-Tool erlaubt die Anpassung der Onboard-Grafik an unterschiedlichste Display-Formate, Auflösungen und Timings. Zusätzlich stehen für die Entwicklung kundenspezifischer Software-Tools auch eine Windows System Monitoring API (BMCAPI) sowie Linux System Monitoring Driver (LMSENSORS) zur Verfügung. Diese Erlauben den Zugriff auf Daten wie beispielsweise Lüfterdrehzahlen, Sensor Temperaturwerten, dem Watchdog sowie diversen Alerts und dem GPIO (General Purpose Input Output). IO-Shield-Chassis Spezielle Test- und Diagnose-Tools Abgerundet wird das umfangreiche Software-Paket durch spezielle Test- und Diagnose-Tools, welche Fujitsu auch für die Qualifizierung und in der System-Produktion für Desktop PCs, Workstations und Server im Werk Augsburg verwendet. Hierzu nur ein paar Beispiele. Mittels Memtest, einem Tool welches auch bei Speicherherstellern verwendet wird, können Speicher umfangreich auf Kompatibilität mit dem Mainboard getestet und bewertet werden. Ein Software- Rebooter stresst das System mit zigfachen Reboots, welche einen wichtigen Indikator für ein zuverlässiges System darstellen. Über authorisierte Mainboard-Distributoren von Fujitsu erhalten Kunden Support in der Auswahl und Nutzung der Tools. Fazit Die Fujitsu Kit Solution mit den Entwickler-Tools bietet eine Komplettlösung, die für die unterschiedlichsten Einsatzszenarien angepasst werden kann. In der industriellen Automation ist sie beispielsweise als Industrial Thin Client oder boxed IPC einsetzbar. Mit einer zusätzlichen Grafikkarte eignet sich das Gerät für grafische Anwendungen im Bereich Videoüberwachung, KIOSK oder auch Digital Signage. Außerdem bringt die Lösung alle Zertifizierungen für die Anforderungen der Medizintechnik mit sich. Weitere Einsatzgebiete sind zudem Gaming (z.B. Spielautomaten) oder Kommunikation und Broadcasting. Dank der variablen Konfigurierbarkeit entstehen darüber hinaus zahlreiche Applikationsszenarien. • Fujitsu www.fujitsu.com/de PC & Industrie 1-2/2017 35

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