3-2015

Medical-PC/SBC/Zubehör

Medical-PC/SBC/Zubehör MI/O-Extension – Perfekte Erweiterungs-Lösung für leistungsstarke Embedded-Systeme Die innovative Multifunktions- Schnittstelle MI/O wirft kurzerhand Altlasten über Bo(a)rd. Mit den MI/O-Boards von Advantech bietet Fortec Elektronic durchdachte und startklare Lösungen für ein breites Feld von Einsatzszenarien. Diese Individualität kommt gerade dem Medizinbereich zu gute, welcher oft spezielle Anforderungen an die Medizinprodukte hat. Diese werden Autor Thomas Schrefel Business Unit Displays & Embedded Produktmanager aber in der Regel nicht von Standardprodukten abgedeckt. Robust, kostensparend, zuverlässig - Grundeigenschaften die im medizinischen Einsatz einen effektiven Betriebsablauf garantieren. Genau diese Merkmale erwartet der Kunde von durchdachten medizinischen Systemen. Kompromisse darf es da nicht geben. Es gilt wirklich alle kundenspezifischen Aufgaben gänzlich zu erfüllen, ohne Abstriche hinnehmen zu müssen. Egal welche Anforderungen anstehen, klassisches Single- Board-Design eignet sich nur selten. Zwar bietet dieses grundsätzlich ein breites Standardrepertoire an Komponenten und Schnittstellen, jedoch sind diese auf den breiten Markt ausgerichtet. Spezielle Aufgaben sind selten realisierbar. Auch Altlasten der ATX-Norm, welche alle Komponenten auf der Oberseite der Platine positioniert, stören einfach. Erweiterungskarten behindern den Luftstrom. Das Arbeitsumfeld sorgt schnell für Wackelkontakte und im Inneren verlegte Kabel erweisen sich als Fehlerquelle. Alternativ eingesetzte Lösungen auf Basis von Carrier Boards für Computer-on-Modules, sind da schon eher in der Lage Spezifikationen gezielter zu erfüllen. Grundprinzip und Bereitstellung bieten hier jedoch oft nur eine relativ „starre“ und „kostspielige“ Lösung an, die im Nachhinein nicht mehr ohne großen Aufwand aktualisiert werden kann. MI/O-Extension - Passgenau und kostengünstig Die Spezialisten der Fortec Elektronik AG bieten mit den von Advantech gefertigten MI/O-Boards eine neue Lösung im Embedded-Boarddesign. Single-Board-Computer ausgestattet mit einer einzigen Multifunktions-I/O, kurz MI/O-Schnittstelle, die allen Anforderungen gerecht wird. Boards mit MI/O-Schnittstelle punkten in ihrer Gesamtheit durch enorme Skalierbarkeit und decken passgenau viele spezielle Einsatzgebiete schon direkt ab. Hinzu kommt, dass durch viele vorgefertigte Erweiterungen dem Kunden direkt eine Lösung geboten wird, ohne lange mit unzähligen Varianten hantieren zu müssen. Auf dem Punkt gebracht: Der Kunde erhält das was er will, und dazu noch kostengünstig. Eine Schnittstelle ersetzt effektiv alte Normen - Die MI/O Als Basis dient ein SBC auf dessen Unterseite der stabile 80-polige Connector der MI/O angebracht ist. Hierbei übernimmt die MI/O alle Aufgaben welche üblicherweise von unterschiedlich genormten und anzusprechenden I/Os verrichtet werden. Der Connector, der MI/O- Schnittstelle, besitzt eine Bandbreite von bis zu 9 GB und hält durch seine passgenaue und stabile Formgebung allen Widrigkeiten stand. Notwendige Erweiterungen des Basis-SBC werden kurzerhand mit zusätzlichen Modulen realisiert. Durch die Position des Connectors finden gesteckte Zusatzmodule an der Unterseite, parallel zum Basisboard ausgerichtet, ihren Platz. Zusätzliche Befestigungen verbinden die Konstruktion bombenfest und verleihen ihr eine enorme Stabilität. Sich erwärmende Bauteile wie CPU, Southbridge, Memory, Power und Active IC profitieren durch die frei gehaltene Oberseite. Kein Bauteil behindert hier den Luftstrom. Somit ist die zuverlässige Kühlung wesentlich einfacher und mit geringerem Aufwand passiv realisierbar. Entsprechend ihrer Bauweise eignen sich MI/O-Boards auch hervorragend für den Einsatz in erweiterten Temperaturbereichen und runden somit das Aufgabenrepertoire zusätzlich ab. 6 meditronic-journal 3/2015

Medical-PC/SBC/Zubehör Co-development und Self-development - Der Kunde ist König Eine breite Palette bereits vorgefertigter Erweiterungen deckt die Masse regulärer Aufgaben ab. Die Erweiterungen der MI/O- Schnittstelle bieten alle relevanten I/Os an. So können zusätzlich Interfaces für Display Port, USB, Power, HD Audio, LPC, PCIe, SMBus, usw. bereit gestellt werden. Spezielle Kundenanforderungen werden im „Design by Customer“ zusammengefasst und direkt nach Vorgaben realisiert. Hierbei profitiert der Auftraggeber vom jahrelangen Know-how des Herstellers. Schon ab kleinen Stückzahlen kann das BIOS nach Wunsch abgeändert und zusätzlich angepasst werden. Fazit Die MI/O Extension bündelt Aufgaben für den medizinischen Einsatz und trägt merklich zur Reduzierung von Bauteilen und entsprechendem Produktionsaufwand bei. Der Platzbedarf der eingesetzten Formfaktoren 3,5 Zoll Compact SBC (146 x 102 mm) sowie 2,5 Zoll Pico-ITX (72 x 100 mm) wird zusätzlich optimiert. Das kabellose Design, sowie die durchdachte Form des Connectors verleihen der Konstruktion zusätzlich Stabilität. Ein breites Spektrum an Aufgaben wird sofort Out-of-the-Box abgedeckt, spezielle Kundenanforderungen sind zeitnah realisierbar und werden exakt erfüllt. Geringerer administrativer Aufwand senkt Betreuungskosten, Software kann besser skaliert werden. Dank Langzeitverfügbarkeit und hervorragendem Knowhow erhält der Auftraggeber alles aus einem Guss. Unterstützung finden mitunter Windows Embedded, Linux Derivate, Android, QNX und Wind River. Eine optimierte Überwachung wird durch Funktionen wie iManager und SUSIAccess for Remote Device Management arrangiert. MI/O Extension MIOe-120 mit 2x Gbit LAN, 2x USB, HDMI, miniPCIE, SIM Sockel, LPC & Speaker out (Optional 4x COM & • TPM) MI/O Extension MIOe-110 mit 2x RS-232, 2x RS- 232/422/485 (with power and isolation) & 2x USB 2.0 Die Vielfalt an möglichen Einsatzszenarien ist nahezu unbegrenzt und reicht von einfachen Steuerungsrechnern bis hin zu aufwändigen Systemen. Somit sind die MI/O Boards gerade im Medizinbereich durch die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten sehr interessant. Fortec Elektronic AG www.fortecag.de info@fortecag.de COM Express-Modul mit AMDs APU für hochauflösende Grafik Express-BE zeichnet sich durch die Verbindung von Hochleistungsgrafik mit gleichzeitig niedriger Leistungsaufnahme und langer Produktlebensdauer für medizinische Bildgebungsanwendungen wie Ultraschall und 3D-Dentalanwendungen aus. Das COM Express-Modul im Basic Typ 6 Formfaktor basiert auf der AMD Embedded R-Series APU der zweiten Generation, einem System-on-Chip- Baustein, der CPU und GPU kombiniert. Zusammen mit dem Fusion Controller Hub A77E sorgt die APU für Energieeffizienz und höchste Grafikleistungen für bildgebende Medizintechnik-Anwendungen. Das Modul unterstützt maximal vier unabhängige Displays mit Auflösungen bis zu 4k x 2k @ 30 Hz, ohne dass dafür eine separate Grafikkarte erforderlich wäre. Zu typischen medizintechnischen Anwendungen, die von dieser verbesserten bildgebenden Leistung profitieren, zählen Ultraschall, Röntgen & CT- Scanner, Endoskopie und Hochleistungs-3D-Visualisierungen im Bereich der Zahnbehandlungen – bildgebende Anwendungen auf der Basis hochgenauer visueller Darstellung für präzise Diagnosen zur optimalen Behandlung des Patienten. Das Express-BE-Modul bietet Dual-Channel 18/24 Bit LVDS und drei DDI-Ports für HDMI-, DVI- und DisplayPort-Schnittstellen. Ergänzend zu den Onboard- Grafikfähigkeiten steht für Grafikerweiterungen ein gemultiplexter PCI Express x16 Bus zur Verfügung. Zwei SODIMM-Sockel nehmen bis zu 16 GB Non-ECC DDR3L Memory mit 1600/1333 MHz auf. Ein Gigabit-Ethernet- Port, vier USB 3.0-Ports, vier USB 2.0-Ports und vier SATA 6 Gb/s Ports runden das Schnittstellenangebot ab. Das cExpress-BL-Modul verfügt über ADLINKs Smart Embedded Management Agent (SEMA) für den Zugriff auf Details der Systemaktivitäten auf Bauteilebene wie Temperatur, Spannung, Energieverbrauch und weitere Schlüsselinformationen. SEMA erlaubt es dem Anwender, Leistungsschwächen und Fehlfunktionen in Echtzeit zu erkennen, um Ausfälle zu vermeiden und Stillstandszeiten zu minimieren. ADLINKs mit SEMA ausgestattete Geräte bieten eine nahtlose Verbindung zu ADL- KINKs SEMA-Cloud-Lösung und ermöglichen Fernüberwachung, autonome Statusanalysen, die Erfassung anwenderspezifischer Daten sowie das Auslösen angemessener Aktionen. Alle erfassten Daten stehen über eine verschlüsselte Datenverbindung an jedem Ort zu jeder Zeit zur Verfügung. Das Modul richtet sich speziell an Kunden mit hohen Anforderungen an Rechenleistung und Grafikauflösung, die die Kernintelligenz ihres Systems zukaufen möchten, um Entwicklungszeiten zu verkürzen. Für das Express-BE-Modul steht eine umfassende Palette an COM Express Engineering-Testwerkzeugen zur Verfügung. LiPPERT ADLINK Technology GmbH www.adlinktech.com meditronic-journal 3/2015 7