So wählen Sie den passenden Embedded PC für Industrie und Forschung

So wählen Sie den passenden Embedded PC für Industrie und Forschung

Ob für eine komplett neue Anwendung oder als Upgrade für bestehende Systeme: Die Auswahl an PCs für Industrie und Messtechnik ist größer denn je. Hinzu kommt die schnelle technologische Entwicklung rund um Edge-Processing und KI, die Entscheidungen zusätzlich erschwert – schließlich soll das neue Gerät im besten Fall über viele Jahre im Einsatz sein. Wir zeigen Ihnen, worauf es ankommt – und welche Faktoren Sie bei der Auswahl Ihres Industrie-PCs berücksichtigen sollten.

Single Board Computer, Box-PC oder Panel-PC?

In der Vergangenheit war die Auswahl des passenden PCs für industrielle Anwendungen hauptsächlich bestimmt durch dessen Rechenleistung und die benötigten Schnittstellen. Ein entsprechend ausgestatteter Tower-PC wurde installiert, ggf. ergänzt um Monitore und Eingabegeräte. Heute gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Systeme, von Single Boards Computern für die einfache Integration und das Setup individueller Rechensysteme, über Box-PCs,die je nach Ausstattung höchste Rechenleistung direkt an der Edge zur Verfügung stellen können und sich durch hohe Robustheit auszeichnen bis hin zu Panel-PCs,die leistungsstarke Datenverarbeitung ebenso ermöglichen wie Visualisierung auf einem integrierten Monitor und oft auch die komfortable Bedienung direkt über den Touchscreen. Anwendung und Einsatzbereich sind entscheidend, um sich zwischen den verschiedenen Varianten zu entscheiden – sowie die folgenden Faktoren und Kriterien.

Rechenleistung:
CPU und weitere Recheneinheiten

Mehr Rechenkerne und höhere Frequenz stehen für bessere Leistung – so die Faustformel. Für viele Anwendungen wie mobile Roboter und remote-arbeitende Industrie-PCs spielen aber auch Energieeffizienz und flexible Möglichkeiten der Stromversorgung eine große Rolle. Mehr Leistung ist deshalb nicht immer besser – vielmehr sollte die Leistung bestmöglich an die Applikation angepasst sein. Insbesondere für Anwendungen rund um Künstliche Intelligenz und Machine Learning gibt es zudem spezielle Chips, die für diese Datenverarbeitung konzipiert sind und dabei deutlich effizienter arbeiten als klassische CPU-basierte Systeme. Diesen GPUs, NPUs und anderen Recheneinheiten haben wir deshalb auch einen eigenen Blogartikel gewidmet. Wichtig ist, diese Anforderungen zu berücksichtigen – und ein System zu wählen, das CPU-Leistung und Funktionen der weiteren Recheneinheiten möglichst optimal angepasst an die geplante Anwendung zur Verfügung stellt. Alternativ gibt es PCs für Industrie und Forschung, die mit entsprechenden General Purpose-GPUs oder Grafikkarten individuell ausgestattet oder aufgerüstet werden können. Dabei sollten die Besonderheiten für die Auswahl und Nachrüstung von Grafikkarten für Industrie-PCs beachtet werden.

Rechenleistung: CPU und weitere Recheneinheiten


Schnittstellen, Speicher und Erweiterbarkeit

Welche Interfaces werden für die geplante Anwendung benötigt? Je nachdem, ob Sie zum Beispiel für eine Überwachungslösung zahlreiche Kameras anschließen möchten, für Messtechnik-Geräte flexible I/Os benötigen oder Peripheriegeräte per Standard-Schnittstellen integrieren möchten, sollten Sie Geräte mit einer entsprechenden Anzahl und Ausstattung an Anschlüssen wählen. Dabei sollte auch die Integration in Ihr Netzwerk berücksichtigt sein – per WLAN oder Ethernet – sowie weitere kabellose Kommunikationsprotokolle wie Bluetooth oder Mobilfunk. Besonders flexibel sind Box-PCs mit Erweiterungsslots, die sich mit PCI/PCIe modular und flexibel erweitern lassen. Dabei haben modulare IPCs und externe Buserweiterungen jeweils eigene Vor- und Nachteile

Bei Ausstattung und Erweiterbarkeit sollten insbesondere auch benötigter Arbeits- und Datenspeicher einbezogen werden. Wie viel RAM wird benötigt und ist eine Erweiterbarkeit um weiteren Arbeitsspeicher über SO-Dimm-Steckplätze notwendig? Diese Frage sollte ebenso berücksichtigt werden wie die Anforderungen an Festplatten zur Speicherung von Daten. Systeme mit frontal zugänglichen, Hot-Swap-fähigen Festplatten ermöglichen hier den flexiblen Austausch und die Aufrüstung von Speicher, auch im laufenden Betrieb.

Schnittstellen, Speicher und Erweiterbarkeit

Software-Unterstützung und spezielle Feature

Mit Windows oder Linux als Betriebssystem sind Industrie-PCs, Embedded PCs und Panel-PCs für die meisten Anwendungen gerüstet. Spezielle Ausstattungen, zum Beispiel mit Security-Chips wie den Trusted Platform Modules (TPM) oder Clocks und Timer für Echtzeit-Funktionalitäten müssen für entsprechende Anwendungen aber ebenfalls in die Systeme integriert sein und auch softwareseitig unterstützt werden. Zahlreiche Systeme bieten dafür besondere Eigenschaften und werden zum Teil auch mit spezifischer Software geliefert, um die Funktionen bestmöglich, einfach und schnell nutzen zu können.

 

Zuverlässigkeit, Langzeitverfügbarkeit und Kosten

Zuverlässigkeit, Langzeitverfügbarkeit und Kosten

Embedded PCs und Computer für Industrie- und Forschungsanwendungen sind häufig Teil einer Anlage, eines Fahrzeugs oder einer Maschine, die vielfach und über einen langen Lebenszyklus hinweg installiert und betrieben werden soll. Oft ist das auch verbunden mit hohen Aufwänden für die Integration und für speziell entwickelte Software oder Halterungen etc. Entsprechend zuverlässig muss das System arbeiten, auch unter teilweise extremen Umgebungsbedingungen wie hohe oder tiefe Temperaturen, Staub oder Schmutz und Wasser. Dafür werden Industrie-PCs in unterschiedlichen Ausstattungen und mit besonders hochwertigen Komponenten für den industriellen Dauer- und Serieneinsatz geliefert. Ebenso wichtig wie die generell lange Lebensdauer ist auch die Langzeitverfügbarkeit der Systeme. Sie ermöglicht es, ein Gesamtsystem, in das der PC integriert ist, möglichst lange und ohne Veränderung vertreiben und installieren zu können. Das reduziert den Aufwand für die Integration neuer Komponenten und für die Software-Pflege sowie Upgrades im laufenden Betrieb. Selbstverständlich müssen auch die Kosten für die PCs zum geplanten Anwendungsfall passen – allerdings ist die Bedeutung der Einmalkosten für jedes einzelne Gerät eher nachrangig: Passt das System nicht perfekt, ist es nach wenigen Jahren nicht mehr erhältlich oder hält es den Anforderungen nicht stand, entstehen meist weitaus höhere Kosten – ganz abgesehen von den Auswirkungen auf die Reputation des Systemlieferanten, sollten die eingesetzten Komponenten nicht optimal geeignet und ausgewählt sein.

Wir unterstützen Sie bei der Auswahl – und im gesamten Lebenszyklus

Die Bewertung der einzelnen Faktoren und die Auswahl von Embedded Box-PCs, Industrie-PCs oder Komponenten wie SBCs und PCI/PCIe-Erweiterungen ist individuell und abhängig von der spezifischen Anwendung und dem Einsatzgebiet. Die Experten von PLUG-IN sind darauf spezialisiert, Sie bei dieser wichtigen Entscheidung rund um PCs für Industrie und Forschung zu beraten. Wir prüfen gemeinsam mit Ihnen die Übereinstimmung mit Ihren Anforderungen und die Kompatibilität aller Komponenten – inklusive Software und möglichen Erweiterungsmöglichkeiten für die Zukunft. Sie profitieren von unserer Erfahrung und einem kompetenten Ansprechpartner für die Gesamtlösung. Sprechen Sie einfach mit uns über Ihre Wünsche und Anforderungen!

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PLUG-IN ist seit über 30 Jahren darauf spezialisiert, Kunden bei der Auswahl passender Industrie-PCs, Komponenten sowie kompletter Lösungen für die PC-gestützte Mess- und Automatisierungstechnik zu unterstützen. Namhafte Kunden aus Industrie und Forschung setzen auf die Beratung und den Service zur individuellen Konfiguration und Montage der PCs, die umfassend geprüft und betriebsbereit ausgeliefert werden.