powered by 2017 Solution Guide www.msc-technologies.eu Editorial Karin Zühlke Leitende Redakteurin, Markt&Technik • [email protected] Lokales Engineering mit Fertigungsnähe Liebe Leser, wie Sie sicher bereits auf dem Cover entdeckt haben, steht der MSC Solution Guide in diesem Jahr unter dem Motto „Engineering Leadership – Development and Manufacturing“. Was sich dahinter verbirgt, fasst Dr. Dominik Reßing, President von MSC Technologies, so zusammen: »Wir entwickeln am liebsten vom „Scratch“ an über den gesamten Lebenszyklus bis hin zur Fertigung und sind damit ein typischer ODM.« Als ODMs bezeichnete man ursprünglich vor allem die großen US-amerikanischen und asiatischen Dienstleister, die unter dem Markenlabel ihrer Kunden Produkte für den ConsumerMassenmarkt entwickeln und fertigen. Inzwischen hat sich der Begriff in einer etwas anderen Konnotation auch im europäischen und deutschsprachigen Raum etabliert. Und er trifft präzise den Kern dessen, was nach den Worten von Thomas Klein, VP Vertrieb und Geschäftsführer von MSC, ein Unternehmen wie MSC Technologies auszeichnet: »Für den Kunden aktiv die optimale Lösung finden«. MSC begleitet seine Kunden aber nicht nur als Dienstleister durch die komplette Wertschöpfungskette von der Entwicklung bis zur Fertigung, sondern kann – und das ist sicher das Hauptdifferenzierungsmerkmal der Technologieschmiede MSC im Vergleich zu einem ganz „normalen“ ODMs – auch mit einem vielseitigen Spektrum aus Eigen- und Distributionsprodukten aufwarten. »Wir generieren den Mehrwert aus dem Zusammenspiel von Embedded plus Display plus Touch plus Storage plus Wireless«, sagt Klaus Hagenacker, VP Marketing und Geschäftsführer der MSC Technologies. Damit hat der Kunde in jeder Wertschöpfungsstufe die Wahl „Make or Buy“. Doch grau ist bekanntlich alle Theorie. – Wie setzt MSC seinen Anspruch der Engineering Leadership um? Einen Eindruck davon, welche Bandbreite das Unternehmen bietet, konnte ich vor wenigen Monaten bei meinem Besuch am Standort Freiburg gewinnen: Freiburg ist ein schönes Beispiel für lokales Engineering mit Fertigungsnähe. Dort finden sowohl Entwicklung als auch Systemfertigung für mittlere Losgrößen statt – und das Kundenspektrum von MSC im Systembereich liest sich wie das Who-is-Who an Premiumherstellern aus unterschiedlichen Marktsegmenten. Eine Auswahl an Success Stories finden Sie in dieser Ausgabe ab Seite 10. Aber nicht nur auf Systemebene ist MSC Technologies „Leading Edge“, auch bei den Board Solutions hat die Avnet-Tochter die Nase vorn: Sie zählt zu den ersten Herstellern, die die aktuelle Intel-Atom-Prozessortechnologie auf allen COM-Express-, QSeven- und SMARC-2.0Formfaktoren für Embedded-Module anbieten können. Mehr dazu lesen Sie ab Seite 14. Meine Einführung ist natürlich nur ein kleiner Appetizer für das, was Sie auf den nächsten Seiten des MSC Solution Guides erwartet – und hat Ihnen hoffentlich Lust auf den Hauptgang gemacht. Und wenn Sie die Protagonisten persönlich treffen wollen, schauen Sie doch vom 14. bis 16. März bei MSC Technologies in Halle 2, Stand 238, auf der embedded world vorbei! Viel Spaß bei der Lektüre wünscht Ihre Karin Zühlke www.msc-technologies.eu MSC Solution Guide 3 Inhalt MSC Solution Guide 2017 Editorial Impressum Inserentenverzeichnis 3 28 42 •Interview Solutions Viel Know-how zur Entwicklung und Fertigung von Industrie-PCs: „Made in Germany“ 21 Zustandsorientierte Wartung von PCs im Industrie-4.0-Umfeld: Unter wachsamen Augen 23 Extrem starke IPCs für autonome Fahrzeuge: Penta Bytes auf Rädern 24 Im Gespräch mit Dr. Dominik Reßing, President von MSC Technologies: »Konfigurierbare HMI-Systeme im Fokus« 5 Kompakte Embedded-Systeme und 19“-Rechner: Mit Intel-Core-Prozessoren der 6. Generation 25 Thomas Klein, MSC Technologies: »Wir suchen aktiv die optimale Lösung« 6 Wind River-XT-IDP-3.1- und MicrosoftAzure-zertifiziert: Flexible Gateways Klaus Hagenacker, MSC Technologies: »Alles ist eines« 6 Silvano Geissler, MSC Technologies: »Design und Produktion in einer Hand« 6 •Special Entwicklung und Fertigung innovativer Embedded- und Display-Systeme für die Industrie: Wir bieten „Made in Germany“ •Success 7 Stories Entwicklung und Fertigung eines kompakten IoT-Messgeräts für Schaeffler: Industrie 4.0 in der Praxis 10 Kundenspezifisch angepasstes CPU-Modul für Antriebssysteme von SIEB & Meyer: Von der Kundenanfrage zum Standardprodukt 11 Avnet Embedded EMEA liefert Hard- und Software an Fortech: Die smarte Auto-Waschanlage •Board 12 Solutions Apollo-Lake-Prozessoren auf COM Express, Qseven und SMARC 2.0: Vollgas auf allen Formfaktoren 4 •System Solutions Umfassende Expertise im eigenen Haus: Optimierte Display-Lösungen aus einer Hand 26 1500 unterschiedliche Displays: Intelligenter Online-Display-Navigator 27 Vollautomatische Fertigung: Optical-BondingProzess für Touches im eigenen Werk 28 Leuchtstarke TFT-Displays für extreme Temperaturen: Robuster geht’s nicht Innolux: Displays für Industrie und Medizin 29 30 AU Optronics: 38,1-cm-Displays mit PCAP-On-Cell-Technologie 30 •Wireless Solutions Vielfältige Wireless-Funktechnik im Smart Home: Alles unter einem Dach Gemalto: Weltweit erstes LTE-CAT.M1-Modul 31 33 Flexible IoT-Lösungen mit LoRa-Technologie: Vom Sensor in die Cloud 34 Gemalto und Taoglas: Ideale Kombination für M2M-Anwendungen Franchise-Lösungen: Erweitertes Angebot 14 16 Intel-Core-Prozessoren der 7. Generation auf COM Express: Extrem leistungsstark 17 Die FUJITSU Kit Solution: Lösungen nach dem Baukastenprinzip 18 Baytrail-basierende Qseven-Module: Schnelles Design Iot-basierender Systeme 19 Panasonic: Bluetooth Smart / NFC mit WLAN H&D Wireless und SparkLAN: Wi-Fi-Lösungen EM Microelectronic: RFID und NFC in einem IC •Storage 19 Kompakte SMARC-2.0-Module mit E3900: Für energieeffiziente IoT-Anwendungen 19 InnoDisk: DDR3L-DRAM-Module für Apollo Lake Trägerboard für kompakte Qseven-Module: Universell und kostengünstig 20 •Power 36 37 38 38 Solutions InnoDisk: Neue SSD-Generation Rugged-COM-Express-Modul im Mini-Format: Mit Intel-Atom-Prozessoren der Serie E3900 MSC Solution Guide •Display 25 40 40 Solutions Leistungsfähiges Management in der Stromversorgung: Energie sparen ist zentrales Thema 41 www.msc-technologies.eu Interview Im Gespräch mit Dr. Dominik Reßing, President von MSC Technologies »Ein Schwerpunkt sind konfigurierbare HMI-Systeme« MSC Technologies hat sich sehr erfolgreich als führender Lösungsanbieter und Hersteller für innovative Embedded- und Display-Lösungen etabliert. Rosemarie Krause, Technisches Redaktionsbüro, sprach mit Dr. Dominik Reßing, President der MSC Technologies, über die Stärken des Unternehmens, zukunftsweisende Technologien und die umfassende Unterstützung seiner Kunden. Herr Dr. Reßing, was sind die Stärken der MSC Technologies? Wir verstehen uns als Technologieschmiede, die mit den Schwerpunkten Embedded, Internet of Things und HMI optimal aufgestellt ist, um schnell und flexibel die individuellen Anforderungen unserer Kunden in ein zuverlässiges Industrieprodukt umzusetzen. Die Kunden profitieren von unserem tiefen technischen Wissen und dem Zusammenspiel des unterschiedlichen, im eigenen Hause verfügbaren Know-hows. Die Kombination aus umfassender Entwicklungs- und Fertigungskompetenz, wie wir sie bieten, ist nicht so oft in dieser Branche zu finden. Einzigartig innerhalb unseres Mutterkonzerns Avnet sind unsere hochmodernen Fertigungsstätten in Freiburg und Stutensee. In Zukunft wollen wir unser Engineering Leadership noch stärker am Markt etablieren und vorantreiben. Wie wichtig ist das Thema HMI für MSC? Wir sehen, dass es nach wie vor in der Industrie einen starken Bedarf an kundenspezifischen User Interfaces gibt. In Zentraleuropa sind wir wohl das einzige Unternehmen, das in der Breite das Spektrum der Anforderungen moderner, intelligenter Anzeigesystemen voll abdeckt. Das beginnt bei den leistungsfähigen Displays mit oder ohne Touch-Technologie, Bonding-Technologien, der Steuerung durch Standardprozessormodule, Speichern und Wireless und endet mit der Systemintegration in die Anwendung des Kunden. Mit konfigurierbaren HMI-Lösungen verschaffen wir unseren Kunden einen beachtlichen Vorteil, sodass sie ihr Produkt erfolgreich im Markt platzieren können. Welche neuen Technologien sind für die Zukunft wichtig? MSC Technologies zählt zu den ersten Herstellern, die die aktuelle Intel-Atom-Prozeswww.msc-technologies.eu „ Dr. Dominik Reßing, President von MSC Technologies “ Unsere Kunden stehen im Fokus. sortechnologie auf allen COM-Express-, Qseven- und SMARC-2.0-Formfaktoren für Embedded-Module anbieten können. Mit dieser neuen, extrem stromsparenden Prozessorfamilie liegen wir bei Kosten, die früher nur von ARM-Prozessoren erreicht wurden. Damit bieten die neuen Intel-Produkte die Chance, vollkommen neue, bislang nicht angedachte Anwendungen zu realisieren und sogar in neue Märkte vorzustoßen. Zudem haben wir zeitgleich mit dem Launch der Intel-CoreProzessoren der 7. Generation bereits die entsprechenden extrem leistungsfähigen Boards vorgestellt. Im Bereich Systems konzentrieren wir uns zukünftig noch mehr auf kundenspezifische Entwicklungen und auf kompakte Gateways für IoT-Anwendungen. MSC Technologies hat die Display/TouchModul-Fertigung in Stutensee weiter ausgebaut. Laufen die Prozesse stabil? Mit dem Ausbau unserer Produktion in Stutensee versetzen wir uns in die Lage, komplette HMI-Frontends, bestehend aus Display, Touch, Cover-Glas und Ansteuerung, in den fortschrittlichsten Technologien zu entwickeln und zu fertigen, die es heute am Markt gibt. Wir beherrschen vor Ort das Optical Bonding als einen der Schlüsselprozesse und können damit die Wünsche unserer Kunden nach Flexibilität und höchster Qualität erfüllen. Gerade hinzugekommen sind weitere Ausrüstungen zum Laminieren, um mittels eines optisch klaren Klebstoffs die flexible Materialschicht auf das starre Material zu walzen. MSC Solution Guide 5 Interview Wir setzen auf modernste Technologien und hochautomatisierte Produktionsprozesse. Seit einigen Monaten laufen unsere Prozesse stabil. Wir verfügen jetzt über viel Erfahrung und haben bereits die ersten Kundenprojekte erfolgreich in die Massenproduktion übergeführt. Warum setzen Sie auf „Made in Germany“? Durch die Verfügbarkeit aller Technologien im eigenen Hause können wir eine Konstanz über die gesamte Wertschöpfungskette bieten. Ein Beispiel dafür ist das durchgängige Qualitätskonzept, das zu einer noch besseren Güte und Zuverlässigkeit unserer Produkte führt. Durch ein optimiertes und planbares Management sichern wir kurze Lieferzeiten und maximale Flexibilität. Unsere Kunden schätzen es sehr, einen engen persönlichen Kontakt zu unseren Entwicklungsgruppen und Spezialisten zu haben. Wir bieten unseren Kunden auch an, unsere modernen Produktionsstätten in Freiburg und Stutensee zu besuchen. Wie unterstützen Sie Ihre Kunden? Mit steigender Komplexität der Endprodukte greifen immer mehr Kunden auf unser tiefes technologisches Know-how und unsere umfangreiche Unterstützung bei ihren System- lösungen zurück. Unsere umfassende Kompetenz reicht von der Definition der Anforderungen über die Entwicklung und Systemintegration bis hin zur Fertigung innovativer Produkte. Unsere Kunden stehen für uns immer im Mittelpunkt. In diesem MSC Solution Guide 2017 finden Sie Beiträge über erfolgreiche Projekte, kundenoptimierte Lösungen und innovative Produkte, die alles aus einer Hand zum Erfolg unserer Kunden beitragen. Der MSC Solution Guide wird zukünftig als regelmäßige Ausgabe vor der embedded world erscheinen. Viel Spaß beim Lesen! ■ Thomas Klein, VP für den Bereich Vertrieb und Geschäftsführer der MSC Technologies: »Wir suchen aktiv die optimale Lösung« Thomas Klein, MSC Technologies Als erster Kontakt zum Kunden kommt der Sales-Mannschaft der MSC Technologies eine bedeutende Rolle zu. Nur wenn der Vertriebsmann vor Ort die vielfältigen Anforderungen der Anwendung erkennt, lässt sich das Potenzial des umfangreichen Leistungsspektrums der MSC voll ausschöpfen. Denn, so Thomas Klein, »es ist nicht die Aufgabe des Kunden zu wissen, was er will, denn er weiß nicht, was es alles gibt. Wir gehen aktiv auf unseren Kunden zu und suchen zum frühestmöglichen Zeitpunkt die optimale Lösung für seine Anwendungen.« Ein Beispiel dazu: Ein Kunde fragt ein Display bestimmter Größe an, MSC bietet ihm dazu außerdem die gewünschte Touch-Implementierung, eine passende Steuerung, Speicher und das WiFi-Modul. Voraussetzung für kundenspezifische Lösungen ist neben der umfassenden Kompetenz aller Mitarbeiter vor allem ein vertrauensvolles Verhältnis zum Kunden. Unterstützt wird unser europäisches Sales Team von erfahrenen Solution Managern, die das gesamte MSC-Portfolio abdecken und eine definierte Projektschnittstelle aus einer Hand schaffen. »Im Vordergrund stehen die Bedürfnisse unserer Kunden.« ■ Klaus Hagenacker, VP für den Bereich Marketing und Geschäftsführer der MSC Technologies: »Embedded + Display + Touch ...« Klaus Hagenacker, MSC Technologies Seit kurzem gibt es bei MSC Technologies keine einzelnen Business Units mehr, um das Zusammenwachsen aller Produktbereiche noch weiter zu forcieren und damit verbundene Synergieeffekte optimal zu nutzen. Klaus Hagenacker kommentiert: »Damit haben wir die Möglichkeit, noch stärker als bisher einen Mehrwert aus dem Zusammenspiel unserer Schwerpunkte Em- bedded plus Display plus Touch plus Storage plus Wireless in einem Gehäuse zu generieren. So entstehen auf der Basis neuester Technologien und Prozesse wertige Produkte, die unseren Kunden einen deutlichen Wettbewerbsvorteil in ihrem Markt sichern. Gemeinsam mit unseren Kunden zeigen wir die Wege dazu auf.« ■ Silvano Geissler, VP Board Solutions und Geschäftsführer bei MSC Technologies: »Design und Produktion in einer Hand« Silvano Geissler, MSC Technologies 6 MSC Technologies ist sich als Hersteller seiner Stärken bewusst weil Design und Produktion in einer Hand liegen. Sehr oft werden anspruchsvolle MSC-Standardprodukte zum Ausgangspunkt für kundenspezifische Innovationen. Silvano Geissler sagt: »Am Beispiel unserer Computer-On-Modules sieht man recht eindrucksvoll wie flexibel unsere erfahrenen Teams auch MSC Solution Guide die komplexesten Produkte zu Kundenlösungen werden lassen. Als führender Hersteller entwickeln wir stets das Neueste und können mit viel Automatisierung wettbewerbsfähig und in höchster Qualität für den weltweiten Einsatz selbst produzieren. ■ www.msc-technologies.eu Special Entwicklung und Fertigung innovativer Embedded- und Display-Systeme für die Industrie Wir bieten „Made in Germany“ MSC Technologies hat sich in den letzten Jahren immer mehr als erfahrener Lösungsanbieter mit hoher Entwicklungs- und Produktionskompetenz etabliert. Neben vier großen Designzentren sichern die unternehmenseigenen Produktionsstätten in Freiburg, Stutensee und Malta die technologische Führerschaft des Unternehmens. K urze Innovationszyklen und eine optimierte Time-to-Market der Embedded-Produkte führen dazu, dass immer mehr Kunden eine umfangreiche Unterstützung bei der Realisierung ihrer komplexen Systemlösungen suchen. MSC Technologies bietet eine umfassende Kompetenz, die von der Systemdefinition über die Entwicklung und Systemintegration bis hin zur Fertigung des Produkts reicht. Entwicklungs- und Fertigungs-Know-how. Wir bieten eine umfassende Kompetenz, die von der Produktdefinition über die Entwicklung und Systemintegration bis hin zur Fertigung des Geräts reicht. Als ODM – Original Design Manufacturer – konzentrieren wir uns auch auf die Applikations- und Systementwicklung. Unser Ziel ist es, dass Kunden uns langfristig als Anbieter komplexer Systeme wahrnehmen.« Dr. Dominik Reßing, President der MSC Technologies, erläutert die Firmenstrategie: »Im Mittelpunkt steht unsere starke Engineering Leadership, das heißt die Kombination aus Mit dem Full-Service-Angebot sichere MSC Technologies seinen Kunden einen Vorsprung im Markt, durch Lösungen in höchster Qualität und mit langer Verfügbarkeit. www.msc-technologies.eu „ Dr. Dominik Reßing, President der MSC Technologies Wir verstehen uns als Technologieschmiede mit den Schwerpunkten Embedded, HMI und IoT. MSC Solution Guide 7 “ Special MSC Technologies konzentriert sich auf intelligente Embedded- und Display-Produkte für unterschiedliche Industrieanwendungen. Die Unternehmenszentrale, die das Management und die Vertriebsleitung beherbergt, befindet sich in Stutensee bei Karlsruhe. Vier große Design Center in Neufahrn bei München, Stutensee, Freiburg und Aachen sowie die unternehmenseigenen Produktionsstätten in Freiburg, Stutensee und Malta sichern die technologische Führerschaft der MSC Technologies. Am Standort Freiburg ist die Fertigung von komplexen Embedded-Systemen meist mit Display und Touch vereint (siehe Rubrik „Displays“). Neben kundenspezifischen Produkten wird im MSC-Werk in Freiburg auch das umfangreiche Angebot an standardisierten, Semi-Custom- und FullCustom Industrierechnern für unterschiedliche Märkte produziert. Insgesamt sind in Freiburg etwa 200 Mitarbeiter beschäftigt, davon allein 100 in der Produktion. Die Fertigung von Elektronikbaugruppen und Display/ Touch-Technologien ist in Stutensee angesiedelt. MSC verfügt über einen weiteren Produktionsstandort in Malta zur Bestückung von Leiterplatten. Alle drei Werke sind mit modernsten vollautomatischen Fertigungsgeräten ausgerüstet und werden kontinuierlich ausgebaut. Dr. Dominik Reßing: »Weil wir die Fertigungsdienstleistung im eigenen Haus haben, können wir wichtige Parameter wie das Design-forManufacturing und das Design-for-Test schon in einer frühen Projektphase beachten. Das Ziel ist, auch Projekte mit der von mittelständischen Kunden typischen Stückzahl in der gewünschten Qualität und Flexibilität erfolgreich zu realisieren. Die Kombination aus umfassender Entwicklungs- und Fertigungskompetenz, wie wir sie bieten, ist in dieser Branche nicht so oft zu finden. Dieses Gesamtpaket wollen wir weiter forcieren – wir sehen hier sehr große Wachstumschancen.« Um in Deutschland hochwertige Produkte in kleineren und mittleren, aber auch großen Stückzahlen für den Embedded-Markt wirtschaftlich produzieren zu können, müssen die einzelnen Fertigungsschritte hochautomatisiert ablaufen. Im MSC-Industriebetrieb in Freiburg sind bereits heute standardmäßig viele Aspekte von Industrie 4.0 realisiert. Beispielsweise sind alle Anlagen über Fertigungssysteme an das SAP-Warenwirtschaftssystem angebunden. Alle Produkte lassen sich automatisch rückverfolgen (Traceability). Gefertigt wird abhängig von der Stückzahl manuell oder in robotergesteuerten Fertigungszellen. Um flexibel die Wünsche der Kunden zu erfüllen, produziert MSC on Demand. Wesentlich zum Erfolg des Unternehmens im Embedded-Markt beigetragen hat sein langjähriges Entwicklungs- und ProduktionsKnow-how, das von COM-Express-, Qsevenund SMARC-2.0-Modulen über Baseboards bis hin zu kompletten Industriesystemen mit und ohne Lüfter reicht. Ein Schwerpunkt für MSC Technologies sind innovative Anzeigesysteme, die ein industrielles Display mit Touch-Technologie, einer Ansteuerung und einem passenden Gehäuse umfassen. Deshalb vertritt der Hersteller namhafte Anbieter von industriellen TFT-, Touch- und passiven Displays und bietet mit eigenen Bonding- und Touch-Technologien auch kundenspezifische Display-Lösungen an. Ergänzend dazu sind Wireless-, Storage- und Lighting-Komponenten erhältlich. Moderne Visualisierungssysteme spielen heute in praktisch allen Anwendungen der Industrie, der Medizintechnik, im Transportation-Bereich, in der Gebäudeautomatisierung usw. eine große Rolle. Da MSC Technologies in unterschiedlichen Märkten aktiv ist, profitieren die Kunden von der übergreifenden Expertise. Die einmal gewonnen Erfahrungen können auch neuen Produktentwicklungen anderer Branchen zu- 8 MSC Solution Guide www.msc-technologies.eu gute kommen. Der Schutz von kundenspezifischem Wissen ist dabei aber immer gewährleistet und hat oberste Priorität. Dr. Dominik Reßing betont: »Zu unseren Kunden zählen namhafte Hersteller aus unterschiedlichen Marktsegmenten.« Die aktuell in Stutensee und Freiburg laufenden Projekte sind äußerst vielfältig (mehr dazu unter der Rubrik „Erfolgs-Stories“). Ein interessantes Beispiel sind innovative, benutzerfreundliche Systeme für die Gebäudetechnik. Die intelligente Bedienzentrale für das gesamte Gebäude-Management, die MSC Technologies im Auftrag eines führenden Anbieters in Deutschland entwickelt, ist gekennzeichnet durch ihre Kompaktheit und universelle Nutzbarkeit. Alle Funktionen lassen sich über ein brillantes Multitouch-Display komfortabel per Fingertipp oder Geste bedienen. Das Steuersystem kann via LAN-Kabel oder drahtlos über WLAN an ein IP Gateway angebunden werden. MSC Technologies konzentriert sich auf die Regionen Deutschland, Österreich, Schweiz, BeNeLux, Spanien und Osteuropa. Durch die enge Zusammenarbeit mit Avnet Embedded, die für alle nicht von MSC Technologies betreuten Regionen in Europa zuständig ist, können mehr Marktreichweite und vielfältige Absatzmöglichkeiten aller High-End-Produkte erlangt werden. ■ Auf der Basis einer seit nunmehr zehn Jahre andauernden engen Partnerschaft fertigt MSC Technologies pro Jahr in Freiburg etwa 10.000 Stück unterschiedliche Steuer-Terminals für Traktoren. Die Embedded-Systeme ermöglichen eine Nahfeld-GPS-Steuerung der Traktoren, die damit nahezu fahrerunabhängig säen, ernten und das Feld bearbeiten können. Alle wesentlichen Daten lassen sich abgreifen und per IoT in eine Cloud auf Abruf speichern. Weitere spannende Beispiele sind intelligente Navigationssysteme für LKWs, Bedien-Panels für Sonderfahrzeuge und Röntgengeräte für Flughäfen. Für die Medizintechnik werden großformatige Displays für den Operationssaal und Beatmungsgeräte gefertigt. www.msc-technologies.eu MSC Solution Guide 9 Success Stories Entwicklung und Fertigung eines kompakten IoT-Messgeräts für Schaeffler Industrie 4.0 in der Praxis In enger Zusammenarbeit mit Schaeffler hat MSC Technologies ein zuverlässiges Diagnosesystem zur präventiven Zustandsüberwachung von Lagern entwickelt, das sich an eine Cloud anbinden lässt. I n der Vergangenheit wurden große Wälzlager nach einer vorgegebenen Lebenszeit einfach präventiv ausgetauscht. Heute werden auf der Basis von Veränderungen des Lager-Schwingungsverhaltens auftretende Schäden, Verschleiß, Unwuchten, Ausrichtfehler und sonstige Auffälligkeiten schnell und einfach detektiert. Erreicht wird damit eine vorausschauende Wartung und Instandhaltung, wodurch sich die Anlagenverfügbarkeit erhöht. Direkte Anbindung an eine Cloud Das neu vorgestellte Diagnosesystem „FAG SmartCheck“ von Schaeffler zur Predictive Maintenance von Lagern ermöglicht die direkte Anbindung an eine Cloud. Bislang wurde der SmartCheck vorwiegend als lokales System eingesetzt, das über Analysealgorithmen und eine Wälzlager-Datenbank verfügt. Die neue Gerätegeneration verarbeitet die Schwingungsdaten zur automatisierten Diagnose nun nicht mehr nur im Diagnosesystem selbst, sondern zusätzlich in der Cloud. Dort stehen eine größere Rechenleistung und mehr Analysemöglichkeiten aufgrund der Verknüpfung mit weiteren Maschinendaten zur Verfügung. Für die Entwicklung und Serienfertigung des Diagnosegeräts fanden die Spezialisten bei Schaeffler in dem Lösungsanbieter MSC Technologies einen zuverlässigen Partner. Das Leistungsspektrum umfasste die Definition der Systemarchitektur, den Mikrorechner, die Bauteileauswahl, das Digital- und Analogdesign, das Layout der Platine, Software-Anpassungen und Treiber, eine Thermoanalyse sowie die mechanische 3D-Integration. Bei der Produktentwicklung wurden die Themen „Design for Testability“ und „Design for Manufacturing“ besonders berücksichtigt, um die Fertigungskosten zu optimieren. Die Testumgebung zur Validierung und für die Serienfertigung des Produkts wurde parallel dazu ebenfalls bei MSC Technologies entwickelt. Silvano Geissler, Vice President Board Solutions bei MSC Technologies, sagt: »Bei diesem Projekt konnten wir unser umfassendes Know-how in puncto Board-Technologie, Systemintegration und Software-Anpassung voll ausschöpfen. Darüber hinaus spielte der Faktor „alles aus einer Hand“ eine große Rolle, weil Entwicklung, Prototyping und Serienfertigung des Produkts direkt in unseren eigenen Design Centern und Werken erfolgen.« Die Schaltung ist in das Gehäuse „gefaltet“ Um die Kompaktheit und Robustheit des „FAG SmartCheck“ sicherzustellen, wurde die Das Diagnosesystem zur Zustandsüberwachung von Lagern lässt sich mit einer Cloud verbinden. Quelle: Schaeffler 10 MSC Solution Guide Silvano Geissler, Vice President Board Solutions bei MSC Technologies: „ Wir konnten unser umfassendes Know-how in puncto Board-Technologie, Systemintegration und Software-Anpassung voll ausschöpfen. “ elektronische Schaltung auf einer kundenspezifisch entwickelten Starrflex-Platine untergebracht, die eine große Oberfläche auf engstem Raum bietet, und praktisch in das Gehäuse „gefaltet“. Der integrierte Sensor zur Schwingungsüberwachung und das robuste Gehäuse sind durch ein spezielles Verbundmaterial eng verschmolzen, so dass Vibrationen von der zu vermessenden Welle direkt zum Messfühler gelangen. Das Herz des Diagnosesystems ist eine auf einer MSC-Plattformtechnologie basierende Low-Power-32Bit-ARM-Architektur, auf der das Betriebssystem „Embedded Linux“ läuft. Analoge Schaltungsteile mit eigener Intelligenz bereiten die galvanisch getrennten Sensorsignale auf. Über einen Ethernet-Ausgang lässt sich das Diagnosegerät direkt an ein Gateway anschließen. Neben den Leistungsparamatern spielt die Langlebigkeit aller verbauten Komponenten eine große Rolle. Im Rahmen des ProduktionsLife-Cycles bietet MSC Technologies eine begleitende Produktpflege bis hin zur Abfederung unvorhersehbarer Abkündigungen einzelner Bauteile. ■ www.msc-technologies.eu Kundenspezifisch angepasstes CPU-Modul für Antriebssystem von SIEB & MEYER Von der Kundenanfrage zum Standardprodukt Für ein Antriebssystem von SIEB & MEYER hat MSC Technologies sein COM-Express-Mini-Modul mit Intel-Atom-Prozessor um eine USB-Client-Funktionalität erweitert. Z ur Realisierung von vielfältigen Bearbeitungsprozessen werden Antriebsverstärker eingesetzt, die sich in ihrem Bewegungsprofil und der Auswertung von Prozessgrößen unterscheiden. Die Spezialisten von SIEB & MEYER wählten für das neue Antriebssystem SD3 als CPU-Baugruppe das von MSC Technologies in Deutschland entwickelte und gefertigte COM-Express-MiniModul „MSC C10M-BT“ mit Type-10-Pinout aus. Das 55 x 84 mm kleine Modul ist für Anwendungen mit hoher Belastung (ruggedized) ausgelegt. Deshalb sind alle Bauteile, einschließlich eines bis zu 8 GB großen DDR3DRAM-Speichers, auf die Platine gelötet und nicht einfach gesteckt. Das Board ist für den erweiterten Betriebstemperaturbereich von –40 bis +85 °C spezifiziert. Die skalierbare Modulfamilie lässt sich von Single- über Dual- bis zu QuadcoreIntel-Atom-Prozessorvarianten (Codename Bay Trail) bestücken. Die Auswahl an moderner Schnittstellen umfasst unter anderem 1x USB 3.0, bis zu 7 x USB 2.0, 3 x PCIe x1 Gen. 2.0, Gbit Ethernet, HD Audio, LPC, zwei SATA-Kanäle und die Grafik-Interfaces DDI und LVDS. Das einzige Feature, das für das SD3-Projekt fehlte, war eine USB-Client-Funktionalität. Ralf Kapahnke, Business Development Manager Board Solutions bei MSC Technologies, sagt: »Wir haben zur Lösung der Kundenanforderung einen Vorschlag erarbeitet, der mit der Zeitvorstellung des geplanten Verkaufsstart des SD3 übereingestimmt hat. Zum vereinbarten Termin haben wir die ersten funktionstüchtigen Muster-CPU-Boards MSC C10M-BTC mit USB Client geliefert.« Die Spezialisten von SIEB & MEYER sagen: »Positiv fiel uns das konsequente Herangehen an diese Herausforderung auf, die letztendlich www.msc-technologies.eu zu einem neuen Produkt führte. Die begleitende Zeitplanung wurde vollständig eingehalten, und wir haben uns immer gut informiert gefühlt. Das Modul entspricht jetzt zu 100 % unseren technischen Anforderungen. Auch der Start in die Serienproduktion verlief reibungslos.« Neben dem schnellen und flexiblen Support war entscheidend für die Wahl des CPU-Moduls von MSC die gewährleistete verlängerte Lieferzusage von mindestens zehn Jahren ab Produkteinführung, somit bis Ende 2023. Damit wird ein durch eine Abkündigung nötiges Redesign des Industrieprodukts herauszögert und der Entwicklungs- und Zertifizierungsaufwand reduziert. Das Antriebssystem SD3 integriert ein kompaktes COM-Express-Mini-Modul von MSC Technologies Quelle: SIEB & MEYER „ Ralf Kapahnke, Business Development Manager Board Solutions bei MSC Technologies Wir haben zum vereinbarten Zeitpunkt die ersten funktionstüchtigen Muster geliefert “ Das Antriebssystem SD3 von SIEB & MEYER ist prädestiniert für komplexe Antriebsaufgaben, z.B. hochdynamische Positionieranwendungen oder servomotorisches Schrauben und Pressen. Dank einer offenen Systemarchitektur lassen sich praktisch alle Steuerungs-, Antriebs- und Visualisierungsaufgaben applikationsspezifisch lösen. Durch Nutzen des breiten Spektrums an bereitgestellten Funktionsbausteinen kann sich der Kunde auf seine Kernkompetenz fokussieren und anhand seiner prozessrelevanten Applikationsprogrammierung von seinem Wettbewerb differenzieren. Die getrennte Aufgabenteilung im Entwicklungsprozess ermöglicht zusätzlich ein schnelleres „Time to Market“. Da das Antriebssystem SD3 über ein offenes Betriebssystem verfügt, können weitere kundenseitige Funktionen und Programme zeitgleich ausgeführt werden – User-Interface, Statistik, Kameraintegration, Kommunikation und Datenspeicherung. Über ein USB-angesteuertes Operator-Panel lassen sich eine gute Visualisierung des Prozesses und ein leicht verständliches User-Interface erzeugen. Durch die Integration eines OPC-UA-Servers bietet der SD3 eine zukunftsorientierte Plattform, um Themen wie Industrie 4.0 bzw. IoT bereits heute zu unterstützen. ■ MSC Solution Guide 11 Success Stories Avnet Embedded EMEA liefert Hardware und Software an Fortech Die smarte Auto-Waschanlage Auf der Basis des Betriebssystems Windows Embedded POSReady 7 hat Avnet Embedded mit einem Mini-ITX Motherboard und einem kundenspezifisches Open Frame XGA Display ein Terminal für Auto-Waschanlagen entwickelt. I n moderne Kfz-Waschanlagen ziehen innovative Technologien ein. Der Spezialist für die IT-Systeme in Tankstellen Fortech mit Sitz in Rimini, Italien, stand vor der Aufgabe, ein neues Bediensystem für Auto-Waschanlagen zu entwickeln: „Smartwash“ ist mit einem Cloud-basierenden Terminal mit Touchscreen ausgestattet, das remote vom Betreiber zu steuern und auf den neusten Informationsstand zu bringen und zu warten ist. Wichtig sind natürlich auch ein klares und ansprechendes Design der Retail-Station. Smartwash muss äußerst zuverlässig arbeiten, da nicht nur Betriebsdaten aufgenommen werden, sondern sensible, die Zahlung betreffende Daten verarbeitet werden müssen. Fortech setzte beim Design des SmartwashTerminals auf die erfahrenen Spezialisten von Avnet Embedded in der Auswahl der geeigneten Hardware und Software. Eine der ersten www.msc-technologies.eu Schritte war die Entscheidung für das Betriebssystem Windows Embedded POSReady 7, das speziell für Retail-Anwendungen konzipiert ist und über besondere Security Features und Lockdown-Optionen verfügt. POSReady 7 wurde vom Software-Team von Avnet Embedded in Italien unterstützt. Zusätzlich kommen das Mini-ITX Motherboard D3313-S von Fujitsu, eine DASH-Karte für Remote-Zugriff und -Steuerung und ein 30,7 cm (12,1“) großes, kundenspezifisches Open Frame XGA Display mit einem weiten Temperaturbereich zum Einsatz. Das Display ist mit einem Infrarot Touch Panel ausgestattet, das durch ein 6 mm dickes, vandalensicheres Glas geschützt ist. Eine der Herausforderungen ist die Robustheit des IoT-basierenden Systems gegen Vibrationen, die durch vorbeifahrende Fahrzeuge verursacht werden. Durch hohe Konzentration an Kohlenwasserstoffen in der Umgebungsluft besteht die Gefahr, dass empfindliche Komponenten wie der Bildschirm Schaden nehmen. www.msc-technologies.eu Ebenso mussten die unterschiedlichen Wetterbedingungen in Nord- und Süditalien mit heißen und recht kalten Temperaturen und damit verbunden unterschiedlichen Luftdrucken berücksichtigt werden. Smartwash überzeugt die Kunden durch eine einfache und fehlertolerante Bedienbarkeit. Die Betreiber können die Waschanlage per Smartphone App bedienen und zum Beispiel die Preise anpassen, Sonderangebote hinzufügen und den Umsatz abrufen. Durch im System angebrachte Sensoren lassen sich über das Internet of Things Daten über die Betriebstemperatur und Umgebungsbedingungen abfragen. Im Fehlerfall kann sofort reagiert werden, was zu deutlichen Einsparungen bei der Systemwartung führt. Durch den Einsatz von POSReady 7 konnten die Lizenzgebühren für die Software in der Summe um etwa 40 % gesenkt werden im Vergleich zu einem nicht für Embedded ausgelegten Microsoft- oder Embedded-Open-SourceBetriebssystem. Zudem läuft POSReady 7 in der Anwendung wesentlich stabiler. ■ Auto-Waschanlagen-Bediensystem von Fortech. Wichtig waren ein klares und ansprechendes Design der Retail-Station und äußerste Zuverlässigkeit. Quelle: Fortech Board Solutions Apollo-Lake-Prozessoren auf COM Express, Qseven und SMARC 2.0 Vollgas auf allen Formfaktoren MSC Technologies bietet die aktuelle Intel-Atom-ProzessorE39xx-Serie bereits auf allen COM-Formfaktoren COM Express, Qseven und SMARC 2.0 an. Die skalierbaren EmbeddedModule punkten mit einer verbesserten Rechenleistung und vor allem mit einer höheren Grafik-/Video-Performance bei gleichzeitig geringem Stromverbrauch. Z eitgleich mit dem Launch der neuen Intel-Atom-Prozessor-E39xx-Serie (Codename „Apollo Lake“) hat MSC Technologies ein komplettes Produktportfolio an Embedded-Modulen mit Apollo Lake vorgestellt. Bereits jetzt sind die leistungsfähigen Intel-Atom-, Pentium- und Celeron-Prozessoren auf allen Formfaktoren von Computer-On-Modulen (COMs) integriert: • COM Express (Type 6 und Type 10), • Qseven und • SMARC 2.0 in den beiden Modulgrößen Full Size und Short Size. Jens Plachetka, Product Manager Board Solutions bei MSC Technologies, sagt: »Entwickler von innovativen Embedded-Systemen haben bei uns die Möglichkeit, das für ihre Anwendung optimale Standardmodul aus einem breiten Portfolio zu wählen.« Zur schnellen Evaluierung der COM-Plattformen mit Apollo Lake sind von MSC Technologies auch die zu den unterschiedlichen Modulfamilien passenden Carrier Boards und Starter Kits verfügbar. Die beiden Module COM Express Typ 6 Compact (links) und Qseven mit Apollo-Lake-Prozessor „ Jens Plachetka, Product Manager Board Solutions bei MSC Technologies Wir haben die Apollo-Lake-Prozessoren auf alle Modul-Formfaktoren integriert. “ Standardisierte Computer-On-Module (COMs) sind Grundbausteine für die schnelle und kostenoptimierte Realisierung komplexer Embedded-Systeme. Für ein hohes Wachstumspotenzial sorgen innovative Anwendungen in den Bereichen Industrie, Transportation, Energietechnik, Telecom und Medizin. Zu den interessanten Zukunftsmärkten, die große Stückzahlen versprechen, zählen neue Energiesysteme, die Gebäudeautomatisierung und vor allem das Internet of Things (IoT) bzw. Industrie 4.0. Voraussetzungen für Industrie 4.0 sind skalierbare Low-Power-Prozessortechnologien, ein Remote Management, intelligente Kommunikationsstrukturen und wartungsfreie Systemlösungen. Die Embedded Hardware muss zuverlässig im Dauerbetrieb laufen und über intelligente Security-Funktionen verfügen. Die neuen Embedded-Module von MSC Technologies sind alternativ mit den drei IntelAtom-Prozessoren x7-E3950 (1,6 / 2,0 GHz; 12 W) und x5-E3940 (1,6 / 1,8 GHz; 9,5 W) mit vier CPU Cores und dem Dual-Core x5-E3930 (1,3 / 1,8 GHz; 6,5 W) bestückt. Alle Atom-basierenden Module sind auch für den erweiterten Temperaturbereich von –40 bis +85 °C erhältlich. Zusätzlich werden COMs mit dem Intel-Pentium-Prozessor N4200 (2,5 GHz Burst und 6 W) mit vier Kernen und dem IntelCeleron-Prozessor N3350 (2,3 GHz Burst und 6 W) mit zwei Cores geliefert. 14 MSC Solution Guide www.msc-technologies.eu POWERHOUSE OUTSIDE UP TO 20% BETTER performance1 versus previous generation Equip your next gaming PC with an Intel® Core™ i7 processor and firmly plant yourself in the “Hardcore” gaming category. Whether you are gaming in 4K or dabbling in VR, choose wisely and enjoy up to 20% better performance1 and increased support at higher DDR4 frequencies.2 1 Up to 20% better performance versus the previous generation. As measured by SYSmark* 2014 on 7th Generation Intel® Core™ i7-7700 Processor (Configuration details: Intel® Core™ i7-7700 Processor, PL1=65W TDP, 4C8T, Turbo up to 4.2GHz, Motherboard: ASUS* Z170, Memory: 2x4GB DDR4-2400, Storage: Seagate HDD, OS: Windows* 10 Build 1607) versus 6th Generation Intel® Core™ i7-6700 Processor (Configuration details: Intel® Core™ i7-6700 Processor, PL1=65W TDP, 4C8T, Turbo up to 3.5GHz, Motherboard: ASUS* Z170, Memory: 2x4GB DDR4, Storage: Seagate HDD, OS: Windows* 10 Build 1607). 2 Intel technologies’ features and benefits depend on system configuration and may require enabled hardware, software or service activation. Performance varies depending on system configuration. No computer system can be absolutely secure. Check with your system manufacturer or retailer or learn more at intel.com. © 2017 Intel Corporation. All rights reserved. Intel, the Intel logo, Intel Core, Intel. Experience What’s Inside and the Intel. Experience What’s Inside logo are trademarks of Intel Corporation in the U.S. and/or other countries. *Other names and brands may be claimed as the property of others. www.msc-technologies.eu Board Solutions Das COM-Express-Typ-10Mini-Modul (links) neben dem SMARC-2.0-Modul Short Size Die Intel-Atom-Prozessor-E39xx-Serie bietet im Vergleich zu den Vorgängergenerationen Bay Trail und Braswell eine deutlich bessere Grafik- und Videoleistung bei gleichzeitig geringem Stromverbrauch. Die Grafik wurde größtenteils von der High-end-Intel-CoreProzessorserie der sechsten Generation übernommen. Die integrierte Low-Power-Gen9-Grafikeinheit verfügt über eine hochauflösende 3D-Funktionalität und unterstützt Hardware-Codierung und -Decodierung von HD-Videos nach den aktuellen Standards MPEG2, H.264 (L5.2), VC-1, WMV9, VP8, JPEG/MJPEG, H.265 (HEVC), VP9 und MVC. Der Support von DirectX 1.2, OpenCL 2.0 und OpenGL 4.2 ist gegeben. Es lasssen sich, je nach Formfaktor, bis zu drei unabhängige Displays mit maximal 4k-Auflösung anschließen. Die neuen Embedded-Module MSC Q7-AL von MSC Technologies entsprechen dem QsevenStandard 2.1, der kompakte Module einer Größe von 70 x 70 mm spezifiziert und auf eine maximale Thermal Design Power (TDP) von etwa 12 W ausgelegt ist. Insgesamt ist die Modulfamilie mit fünf Apollo-Lake-Prozessorvarianten erhältlich. Neben den gängigen Industrieschnittstellen sind unterschiedliche Optionen für USB Ports vorhanden, z.B. 4 x USB 1.1/2.0 + 2 x USB 3.0 oder 8 x USB 1.1/2.0. Ein weiterer USB 3.0 Port nach Qseven Rev.2.1 Standard ist auf allen Varianten zusätzlich vorhanden. Wie Qseven eignet sich auch der neue, von der SGeT e.V. (Standardization Group for Embedded Technologies) definierte Formfaktor SMARC 2.0 für die Implementierung der Apollo-Lake-Prozessoren. Mit insgesamt 314 Anschlüssen sind SMARC-2.0-Module speziell 16 MSC Solution Guide für die unterschiedlichen Anwendungen in der Industrie ausgelegt. MSC Technologies zählte zu den ersten Herstellern, die im letzten Jahr auf der embedded world SMARC-2.0-Module vorgestellt haben. Die neue Modulserie MSC SM2F-AL im Full-Size-Format (82 x 80 mm) ist mit allen fünf Apollo-Lake-Prozessorvarianten erhältlich. Neben LPDDR4, eMMC und SATA Flash wird erstmals ein auf dem Board integriertes Wireless-Modul angeboten. Für kostenoptimierte und energieeffiziente Anwendungen ist die Plattform MSC SM2S-AL in Short Size mit 82 x 50 mm ausgelegt. Zusätzlich präsentiert MSC Technologies zwei COM-Express-Modulfamilien, die auf ApolloLake-Prozessoren basieren. Die Module MSC C6C-AL im Compact-Formfaktor von 95 x 95 mm bieten neben zwei SO-DIMM-Sockeln für je bis zu 8 GB DDR3L-1866 SDRAM zwei SATA6GB/s-Massenspeicher-Interfaces und einen Micro-SD-Karten-Sockel. Optional lässt sich auch ein eMMC mit einer Größe bis zu 64 GB bestücken. Weitere Schnittstellen sind u.a. bis zu fünf PCI Express x1 Lanes, zwei Highspeed UARTs, vier USB 3.0/2.0 und vier USB 2.0 Ports. Über einen On-Board-Stecker können bis zu zwei MIPI-CSI-Kameras angeschlossen werden. Die COM-Express-Modulplattform MSC C10M-AL mit Typ-10-Pinout kommt im MiniFormat (84 x 55 mm) und ist für Rugged-Anwendungen ausgelegt. Die COMs verfügen über einen gelöteten DRAM-Speicher (optional mit ECC) und on-board eMMC-Speicher, der in verschiedenen Größen erhältlich ist. Die kompakten Embedded-Module mit Apollo Lake verfügen über spezielle Security Features zur Datensicherheit bei der Kommunikation und zum Schutz der Hardware gegen unautorisierte Angriffe von außen. Die COMs lassen sich mit einem Trusted Platform Module (TPM) bestücken, welches das System vom Boot-up über das Hochlaufen des Betriebssystems bis zum Laden der Applikations-Software komplett sicher in das Netzwerk einbindet. Eine weitere Möglichkeit, um die Datensicherheit zu erhöhen, bietet ein Secure Boot BIOS. ■ Intel Core-Prozessoren der 7. Generation auf COM Express Extrem leistungsstark M SC Technologies stellt die zwei neuen Type-6-COM-Express-Modulfamilien MSC C6C-KLU und MSC C6B-KLH vor, die auf den gerade angekündigten Intel-Core-Prozessoren der 7. Generation (Codename „Kaby Lake“) basieren. Die neuen Kaby-Lake-Prozessoren werden, wie bereits die vorhergehenden Intel-CoreProzessoren der 6. Generation, in 14-nmTechnologie hergestellt und weisen eine ähnliche Architektur auf, bieten jedoch durch weitere Optimierungen eine deutliche Performance-Steigerung bei gleicher Verlustleistung. Die Modulfamilien MSC C6C-KLU und MSC C6B-KLH sind teilweise auch mit IntelCeleron- und -Xeon-Prozessoren erhältlich. Die neuen COM-Express-Baugruppen sind ab Erscheinungsdatum für mindestens sieben Jahre lieferbar. Die leistungsstarken Module MSC C6C-KLU im Compact-Format mit 95 x 95 mm weisen eine typische Verlustleistung von nur 17 bis 19 W auf und ermöglichen die Realisierung kompakter High-end-Systeme. Der Betriebstemperaturbereich geht von 0 bis 60 °C. Angeboten werden vier Varianten mit den DualCore-Prozessoren Intel Core i7-7600U, i57300U und i3-7100U sowie Intel Celeron 3965U. Der Dual-channel-DDR4-Arbeitsspeicher wird über SO-DIMMs zugesteckt und ist bis 32 GB ausbaufähig. Ein integriertes Trusted Platform Module (TPM) bietet zusammen mit einem optionalen Secure Boot BIOS umfangreiche Sicherheits-Features. Neben USB 3.0/2.0, PCI Express und SATA sind die modernen Display-Schnittstellen DisplayPort, DVI/ HDMI und LVDS oder embedded DisplayPort (eDP) für den Anschluss von drei 4k x 2kDisplays vorhanden. www.msc-technologies.eu Im obersten Leistungsbereich hat MSC Technologies sein Angebot um die Type-6-COM-Express-Modulfamilie MSC C6B-KLH im BasicFormfaktor von 125 x 95 mm erweitert. Die hochperformanten Boards sind mit den Prozessorvarianten Intel Core i7-7820EQ, i57440EQ, i5-7442EQ, i3-7100E und i3-7102E mit vier beziehungsweise zwei CPU Cores oder mit Quad-core Intel Xeon E3-1505Mv6 und E3-1505Lv6 verfügbar. Die typische Verlustleistung liegt abhängig vom Modultyp zwischen 35 und 55 W. ■ Leistungsfähige Franchise-Lösungen Erweitertes Angebot D ie Entscheidung „Make or Buy“ wird in jedem Projekt neu getroffen und macht auch vor dem Herzen des Systems, der Rechnerplattform, nicht Halt. MSC Technologies bietet deshalb ergänzend zu den im eigenen Haus entwickelten und gefertigten Embedded-Modulen und Industrierechnern eine große Auswahl an Franchise-Produkten an, die speziell für den industriellen Markt konzipiert sind. Lieferbar sind unter anderem robuste Mainboards, BareboneSysteme, industrielle Tablets, Panel PCs und Box-PCs. Der Vorteil für die Kunden ist der Zugriff auf ein riesiges Produktspektrum und eine langjährige Partnerschaft mit den Herstellern. Durch die Nähe zu den Partnern und durch seine Expertise in der Entwicklung der Plattformen ist MSC Technologies in der Lage, auf Wunsch auch Anpassungen an Standardprodukten vorzunehmen und durchkonfigurierte, kundenspezifische Rechner zu assemblieren. Design-In, technischer Support, Beratung und Logistik – alles aus einer Hand. ■ www.msc-technologies.eu Board Solutions Die FUJITSU Kit Solution: für alle Fälle optimal ausgerüstet Lösungen nach dem Baukastenprinzip Gastbeitrag von Fujitsu: Beim Vertrieb der neuartigen FUJITSU Kit Solution setzt Fujitsu unter anderem auf seinen langjährigen Partner MSC Technologies, den das Unternehmen schon mehrfach als „Best Mainboard Distributor“ ausgezeichnet hat. I m Rahmen der Digitalisierung steigt die Nachfrage nach kostengünstigen Industrie-PCs (IPCs) für die unterschiedlichsten Einsatzszenarien wie in der Automatisierung oder den Bereichen Ticketing, Vending und Digital Signage. Damit wachsen auch die Anforderungen an die Lösungen, insbesondere im Hinblick auf Performance und Zusatzfunktionen. Das Gesamtsystem, bestehend aus Mainboard, Netzteil, Gehäuse, Display und weiteren Komponenten, muss heutzutage nicht nur mehr leisten, sondern sich vor allem an die jeweiligen Anforderungen flexibel anpassen lassen. Oftmals fehlt jedoch Herstellern von Ticket- oder Vending-Automaten, Kiosk-Terminals und Anlagenbauern, aber auch Neueinsteigern das Know-how zur Entwicklung und Zertifizierung von IPCs. Mit der Kit Solution von Fujitsu können Nutzer kostengünstig ihre maßgeschneiderten IPCs zusammenstellen, die perfekt auf den jeweiligen Einsatzbereich abgestimmt sind. Sie haben die Wahl zwischen zwei Fujitsu-IndustrieMini-ITX-Mainboards: dem D3433-S mit einem Intel-Q170-Chipset und vPRO-Management-Funktionen für anspruchsvolle Anwendungen sowie dem D3434-S mit dem Chipsatz Intel H110 für kostenoptimierte IPC-Plattformen. Beide Mainboards lassen sich mit IntelCore-Prozessoren der 6. Generation bestücken. Unterstützt werden CPUs der Reihe „Intel Celeron G“ bis hin zu Core-i7-Prozessoren mit einem TDP-Wert (Thermal Design Power) von 35 W. Darüber hinaus kann ein Industrierechner dank der verschiedenen Anschlüsse wie M.2, mSATA und mPCIe der FUJITSU Kit Solution flexibel erweitert werden. Die Kit Solution umfasst neben den Mini-ITX Mainboards ein kompaktes und robustes Gehäuse. Integriert ist zudem ein 12-V-DC-InConverter mit Schraubklemmverbindung. Ein Intrusion-Detection-Schalter verhindert, dass Unbefugte das Gehäuse unbemerkt öffnen. Außerdem ist das System mit einer Öffnung für das Anbringen eines Kensington Locks zur Diebstahlsicherung ausgestattet. Mit der Kit Solution von Fujitsu lassen sich kostengünstig maßgeschneiderte IPCs zusammenstellen. Quelle: Fujitsu 18 MSC Solution Guide Ein besonderer Vorteil der Lösung ist die vollständige Zertifizierung aller Komponenten „ Peter Hoser, Director External Sales, Fujitsu Wir freuen uns auf viele weitere Jahre der guten Zusammenarbeit und spannende Projekte mit MSC Technologies. “ im herstellereigenen Product Compliance Center – Made in Germany. Am Entwicklungs- und Fertigungsstandort Augsburg werden die Komponenten unter anderem klimatischen Tests für Boards und GehäuseKits sowie Schock- und Vibrationstests unterzogen. Auch im Hinblick auf elektromagnetische Verträglichkeit entspricht das komplette Kit auf Systemebene den CE- und FCC-B-Vorgaben. Lange Entwicklungszeiten und Zertifizierungs-Aufwendungen für eigene Lösungen entfallen für Kunden so nahezu vollständig. Beim Vertrieb der neuen FUJITSU Kit Solution setzt Fujitsu unter anderem auf seinen langjährigen Partner MSC Technologies, den das Unternehmen schon mehrfach als „Best Mainboard Distributor“ ausgezeichnet hat. Peter Hoser, Director External Sales, Fujitsu: »MSC Technologies verfügt über tiefgreifendes technisches Know-how, einen sehr guten Design-In-Support und über langjährige Erfahrung bei der Entwicklung und Produktion von Industriesystemen. Das schätzen wir sehr und haben uns daher entschieden, neben unseren Mainboards auch unsere Kit Solution über MSC Technologies vertreiben zu lassen. Wir freuen uns auf viele weitere Jahre der guten Zusammenarbeit und spannende Projekte.« ■ www.msc-technologies.eu Baytrail-basierende Qseven-Module für Microsoft Azure zertifiziert Schnelles Design IoT-basierender Systeme M SC Technologies hat seine kompakten Qseven-Modulfamilien mit Intel-Atom-Prozessoren E38xx (Codename „Baytrail“) und damit auch sein flexibles Gateway H1-A3 (siehe Rubrik „System Solutions“) für Microsoft Azure zertifiziert. Microsoft Azure bietet eine wachsende Anzahl integrierter Cloud Services, Analysemöglichkeiten, unterschiedlicher Rechenleistungen, eine mobile Datenbasis, Netzwerkmöglichkeiten, Speicher und Web-Dienste mit dem Ziel, schneller und bequemer, doch dabei kostengünstig Systeme zu realisieren. ■ Rugged-COM-Express-Modul im Mini-Format Mit Intel-Atom-Prozessoren der Serie E3900 M SC Technologies hat die energieeffiziente COM-Express-Mini-Modulfamilie MSC C10M-AL mit Type 10 Pinout vorgestellt, die auf der aktuellen Intel-Atom-Prozessorserie E3900 (Codename „Apollo Lake“) basiert. Das 84 x 55 mm kompakte, rugged Modul ist speziell für IoT-basierende Anwendungen konzipiert. Alle Bauteile, einschließlich des bis zu 8 GB großen DDR3L-SDRAMs mit optionaler Fehlerkorrektur (ECC), sind auf die Platine gelötet. Einzelne Varianten der COM-ExpressBaugruppenfamilie sind für den erweiterten Betriebstemperaturbereich von –40 bis +85 °C spezifiziert. Die Minimodule ermöglichen den Anschluss von zwei unabhängigen Displays. Neben den Display Interfaces DisplayPort/ HDMI/ DVI und LVDS/Embedded DisplayPort (eDP) sind weitere industrielle Schnittstellen wie USB 3.0/ 2.0, USB 2.0, bis zu 4 x PCIe x1, zwei highspeed UARTs und 2 x SATA vorhanden. Als Boot-Medium oder Datenspeicher lässt sich das MSC C10M-AL optional mit einer eMMC SSD bestücken. Angeboten wird das MSC C10M-AL in fünf Prozessorvarianten. Die leistungsfähigsten Baugruppen integrieren den Intel-Atom-Prozessor E3950 (1,6 / 2,0 GHz, 12 W TDP) bzw. E3940 (1,6/ 1,8 GHz, 9,5 W TDP) mit vier Cores. ■ Kompakte SMARC-2.0-Module mit Intel-Atom-Prozessorserie E3900 Für energieeffiziente IoT-Anwendungen D ie SMARC-2.0-Modulserie MSC SM2SAL von MSC Technologies im Short-SizeFormat (82 x 50 mm) ist auf eine niedrige Verlustleistung bei gleichzeitig hoher Geschwindigkeit ausgelegt. Die kompakte Plattform integriert die aktuelle Intel-Atom-Prozessorserie E3900 (Codename “Apollo Lake”) sowie Pentium- und Celeron-Prozessoren. Die kostenoptimierten Module sind besonders für energieeffiziente Anwendungen ausgelegt. Beispiele dafür sind das Internet of Things (IoT), die Smart Factory Automation, die Medizintechnik, die Gebäudeautomatisierung und Digital-SignageSysteme. Es sind auch in Varianten für den industriellen Temperaturbereich von –40 bis +85 °C lieferbar. www.msc-technologies.eu MSC Technologies unterstützt auf den energieeffizienten MSC-SM2S-AL-Modulen die Intel-Atom-Prozessoren E3950 und E3940 mit vier Cores sowie E3930 mit zwei Cores, den Quad-core Intel Pentium N4200 und den Dual-core Intel Celeron N3350. Die Prozessoren integrieren die Intel Gen 9 Graphics, die bisher nur den Intel-Core-Prozessoren der 6. Generation vorbehalten war, was zu einer wesentlich verbesserten Grafikauflösung führt. Optional kann auf dem Board zum Schutz vor unautorisiertem Zugriff ein Trusted Platform Module bestückt sein. Die SMARC-2.0-Module verfügen über ein schnelles und sparsames Quad-channel LPDDR4-SDRAM mit bis zu 8 GB, das schnell, aber stromsparend arbeitet. Optional ist ein 64 GB eMMC Flash verfügbar. Über die Schnittstellen DiplayPort++ und LVDS/eDP lassen sich bis zu drei unabhängige Displays anschließen. DirectX 12, OpenCL 2.0 und OpenGL 4.3 werden unterstützt. ■ MSC Solution Guide 19 Board Solutions Träger-Board für kompakte Qseven-Module Universell und kostengünstig Mit dem MSC Q7-MB-EP5 präsentiert MSC Technologies ein kosteneffizientes Träger-Board für Qseven-Module, das sich für eine Vielzahl von Anwendungen konfigurieren und anpassen lässt. T rotz seiner kompakten Abmessungen ist das universelle Träger-Board „MSC Q7-MB-EP5“ von MSC Technologies sehr vielseitig und verfügt über eine große Zahl von Funktionen, die als populärste Eigenschaften von Anwendungen mit x86- und ARM-basierenden Qseven-Modulen ermittelt wurden. Für das Board werden nur SMD-fähige Komponenten und Anschlüsse verwendet, um die für Volumenanwendungen notwendigen Preispunkte treffen zu können. Funktionale Alternativen werden im Rahmen der Produktion durch Lötbrücken eingestellt. Peter Eckelmann, Product Marketing Manager Board Solutions bei MSC Technologies, sagt: »Wir können kundenspezifisch bestückte Varianten schnell und zu günstigen Preisen anbieten, weil großer Wert auf eine einfache Anpassung von Bestückung und Funktionalität gelegt wurde.« Das Board entspricht dem 3,5-Zoll-Format und misst 148 x 102 mm. Der Stecksockel für Qseven-Module aller Revisionen befindet sich auf der Oberseite. Die Unterseite weist zwei Erweiterungssockel auf. Mit einem Sockel für Mini-PCI-Express-Karten und einem für mSATA-Karten lassen sich die Schnittstellenvielfalt und Speicherbestückung deutlich erweitern. Gemäß einer häufigen Anforderung moderner Embedded-Projekte verfügt das Board über zwei Netzwerk-Buchsen. Eine davon bietet das Qseven-Modul an. Die zweite wird von einem optional bestückten LAN-Controller auf der Trägerkarte zur Verfügung gestellt. Weitere Anschlüsse sind vorgesehen für USB 3.0, USB 2.0 Host/Client, RS232/485, CAN und SATA. Displays können angeschlossen werden über DisplayPort und LVDS. Hierfür bietet das Board auch die Versorgung und Steuerung der „ Peter Eckelmann, Product Marketing Manager Board Solutions bei MSC Technologies Wir können schnell kundenspezifisch bestückte Varianten anbieten. “ Hinterleuchtung von Anzeige-Panels an. Das Board kann passend zum gewählten Modul mit einem I2S- oder HD-Audio-Codec bestückt werden. Eine wichtige Funktionalität für IoT-Applikationen ist die Konnektivität, und daher kann das „MSC Q7-MB-EP5“ auf Wunsch mit einem WLAN/Bluetooth/NFC-Modul bestückt werden, das entweder mit eingebauter Antenne oder mit einem Antennenstecker ausgestattet ist. Damit wird die Kombination aus dem Träger-Board EP5 und einem Qseven-Modul zum idealen Sensor-Controller oder lokalen Konzentrator für das Internet der Dinge. Das Träger-Board kann für IoT-Anwendungen auf Wunsch mit einem WLAN/Bluetooth/NFC-Modul bestückt werden. 20 MSC Solution Guide Qseven-Test-Boards sind für gewöhnlich übervoll ausgestattet und werden in einer aufwändigen und teuren Produktionstechnologie gefertigt. Das „MSC Q7-MB-EP5“ vermeidet alle fundamentalen Hürden für die Verwendung in Serienstückzahlen und kann daher schon bei Vollbestückung zu günstigen Preisen angeboten werden. Bereits ab 100 Stück pro Jahr sind kundenspezifische Bestückungen lieferbar, die das Preisgefüge nochmals nach unten erweitern. Und durch die sorgfältig ausgewählte Funktionsvielfalt und einfache Teilbestückung lässt sich das Board sogar für sehr hohe Stückzahlen ökonomisch nutzen. ■ www.msc-technologies.eu System Solutions Viel Know-how zur Entwicklung und Fertigung von Industrie-PCs Made in Germany Neben einem breit gefächerten Portfolio an standardisierten Industrierechnern, Box IPCs und 19-Zoll-Systemen bietet MSC Technologies auch kundenspezifisch entwickelte und gefertigte Produkte an. nds, en, Technik-Tre h e ch s e tg rk a M in Hintergründe Produkte und -Industrie der Elektronik „ Günther Dumsky, Product Marketing Manager Embedded Systems, MSC Technologies „Made in Germany“ steht nach wie vor für optimierte Lösungen und höchste Qualität. » Wir beherrschen die Komplexität des gesamten System-Designs von Industrierechnern und EmbeddedSystemen«, betont Günther Dumsky, Product Marketing Manager System Solution bei MSC Technologies. »Unsere Kunden profitieren von unserem tiefen technischen Knowhow und der langjährigen Erfahrung, die wir in unseren Design Centern und in unseren hochautomatisierten Produktionsstätten hier in Deutschland aufgebaut haben. „Made in Germany“ steht nach wie vor für optimierte Embedded-Lösungen und höchste Qualität.« Leistungsfähige Industrierechner zeichnen sich heute mehr denn je durch ihre hohe Individualität und flexible Konfigurationen aus. Die Erwartungen der Kunden setzen zwar eine breite Palette an Standardprodukten voraus, in vielen Anwendungen kommen jedoch nur angepasste Standardsysteme bzw. kundenspezifisch entwickelte Lösungen in Frage. Bei einem Custom Design lassen sich beispielsweise die Einbausituation des Gehäuses, die Ausführung der Schnittstellen und die Erfüllung bestimmter Schutzklassen optimieren. Um im Embedded-Markt erfolgreich zu sein, müssen die maßgeschneiderten Entwicklungen auch für Projekte mit kleineren Stückzahlen realisierbar sein. Um die Kosten des auf die Anwendung optimierten Industrierechners im Rahmen zu halten, baut MSC Technologies so weit wie möglich auf vordefinierte Building Blocks, die auf dem umfangreichen Angebot an modularen www.msc-technologies.eu “ Standardprodukten basieren. Die vielfältigen Building Blocks sind in ihren Leistungsdaten skalierbar und können kurzfristig bereitgestellt werden. Einzelne Komponenten lassen sich bei Bedarf auch schnell modifizieren. Günther Dumsky: »Wir unterstützen unsere Kunden bei ihrer Systemlösung. Das Projektgeschäft gewinnt dabei immer weiter an Bedeutung. Im Vorfeld stimmen wir die einzelnen Anforderungen des gewünschten Systems detailliert mit dem Kunden ab. In vielen Fällen liegen zwischen Auftrag und Lieferung der ersten kundenoptimierten Prototypen weniger als drei Monate.« Das MSC-eigene Werk in Freiburg wurde kontinuierlich so ausgebaut, dass sich die Produktion flexibel an die Kundenaufträge anpassen lässt. So stehen beispielsweise für Aufträge mit geringeren Stückzahlen effektive Kanban-Zellen zur Verfügung. Für hohe Volumen sind die installierten Fertigungslinien geeignet. Der Fertigungsprozess passt sich an die Losgrößen, die Auslastung und die Produktmodelle an. Am Beginn eines Standard- oder KundenProjekts steht die Festlegung aller Anforderungen (Bild 1). Dies beinhaltet die detaillierte Beschreibung der späteren Aufgaben und der Anwendungsbereiche des Rechners sowie die marktspezifischen Merkmale, z.B. welche Normen erfüllt werden müssen. Anschließend erfolgen die Festlegung der Leistungsdaten, der benötigten Schnittstellen, der Stromversorgung, des Gehäuses, des Betriebssystems, BIOS und weitere definierte Merkmale. Berücksichtig werden muss auch die EinbausituMSC Solution Guide 21 jEtzt UNG R P S R O V S N E S S WI SIcHERN! k.de markt-techni IHR WISSENSVORSPRUNG FAX +49 (0) 89 25556 1508 [email protected] System Solutions ation einschließlich der vorgegeben Umweltbedingungen, insbesondere in puncto Temperatur, Schock und Vibration. Darüber hinaus spielen auch die kommerziellen Parameter, z.B. Time-to-Market und Kostenrahmen, eine bedeutende Rolle. Auch bei technisch anspruchsvollen Produkten erwarten Anwender immer kürzer werdende Designzeiten, um das System schnell auf den Markt zu bringen. Die robusten Industriesysteme sollen zudem im Betrieb ohne Service-Einsatz zuverlässig arbeiten. Bei zahlreichen Einsatzgebieten, z.B. in Schienenfahrzeugen oder Medizingeräten, ist eine lange Verfügbarkeit der eingesetzten Bauteile gefordert. In vielen Anwendungen ist neben einer Just-in-TimeLieferung eine lange Lebensdauer des Produkts von zehn bis zwanzig Jahren Voraussetzung. Nach der Analyse aller Anforderungen des Projekts erstellt MSC Technologies ein optimiertes Systemkonzept (Bild 1). Auf der Basis des umfangreichen Angebots an bereits definierten Komponenten werden die geeigneten Lösungen ausgewählt und ein prinzipieller Aufbau erarbeitet. Um frühzeitig eine Vorstellung des zu entwickelnden Produkts zu erhalten, kann innerhalb von wenigen Tagen eine 3D-Designstudie vorgelegt werden. Es besteht die Möglichkeit, mit einem Standard-PC als Funktionsmuster parallel zum Design mit dem funktionalen Test und der Anpassung der Software zu beginnen. Bild 1: Der Ablauf einer IPC-Entwicklung Faustformel geht man von einer Halbierung der Lebensdauer bei einer Erhöhung der Bauteiletemperatur von 10 K aus. Im Rahmen der Entwicklung setzt MSC Technologies eine Thermosimulations-Software zur Berechnung der Temperaturverteilungen innerhalb des Gehäuses ein. Auf der Basis des 3D-Entwurfs lassen sich die im System auftretenden Temperaturen und Strömungen einfach und anschaulich darstellen. Die Ergebnisse der Thermosimulation fließen direkt in das intelligente Gehäusedesign des Systems ein. In Bild 2 ist die Temperatursimulation eines Industrie-PCs von MSC Technologies dargestellt. Man erkennt, wo im System Hot Spots auftreten, und kann somit leicht feststellen, ob diese innerhalb der spezifizierten Grenzen der Bauteile liegen. Mit der Thermosimulation lässt sich das spätere Temperaturverhalten mit einer guten Genauigkeit voraussagen, um bereits im Vorfeld die passive Kühlung und das Lüftungskonzept zu optiBild 2: Temperatursimulation zur Erkennung von Hot Spots mieren. Im nächsten Schritt wird ein Konzept für das Wärmemanagement und die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) erstellt. Die Optimierung der thermischen Auslegung des Systems spielt eine große Rolle, da die Bauteiletemperatur einen direkten Einfluss auf die Lebensdauer des Industrierechners hat. Als 22 MSC Solution Guide Nach dem Design-Review wird der erste Prototyp aufgebaut. In der Verifikationsphase erfolgt der funktionale Test des Geräts, der das Zusammenspiel aller Komponenten und Anforderungen berücksichtigt (Bild 1). MSC Technologies misst im Klimaschrank das Temperaturverhalten und die Grenztemperaturen des Rechners. Ergänzend zu den Temperaturmessungen stehen EMV-Tests und eine Prüfung der elektrischen Sicherheit auf dem Programm. Die EMV-Tests umfassen neben der Messung der Störbeeinflussung unter anderem auch die Funkstörstrahlung nach der geltenden europäischen Produktnorm für ITGeräte. Nach dem Review der Nullserie erfolgt nach weiteren Tests die Serienfreigabe. Zulassungen nach CE, FCC, UL, EN 60601 usw. werden bei den meisten Projekten durchgeführt. Günther Dumsky: »Mit unserem erfahrenen Team an Entwicklern, den verfügbaren Ausrüstungen und unserer vollautomatisierten Fertigung sind wir in der Lage, unserem Kunden schnell und zuverlässig die passende Lösung zu liefern. Weil bei Custom Designs der Kunde in den gesamten Entwicklungs- und Prototypenfertigungsprozess mit eingebunden ist, hat er die Sicherheit, dass sein kundenspezifisches Rechnersystem perfekt auf seine Anwendung angepasst ist.« ■ www.msc-technologies.eu Zustandsorientierte Wartung von PCs im Industrie-4.0-Umfeld Unter wachsamen Augen Das Remote Diagnostic Tool „ReDi 01“ von MSC Technologies dient zur kontinuierlichen Systemüberwachung von modernen Industrierechnern, um eine zustandsorientierte Wartung (predictive maintenance) durchzuführen und eine hohe Verfügbarkeit der Systeme zu erreichen. O bwohl in einem rauen Industrieumfeld eingesetzte Rechner hohe Anforderungen in puncto Robustheit und Langzeitbetrieb erfüllen, können auch sie unter bestimmten Situationen ausfallen, beispielsweise wenn die Lüfter eines Systems stark verschmutzt sind und nicht mehr ausreichend kühlen. Die Folge ist, dass die Betriebstemperatur den zulässigen, spezifizierten Bereich verlässt und die Hardware frühzeitig ausfallen kann. Anfällig sind auch Festplatten, die den Vibrationen in der Maschinenhalle auf Dauer standhalten müssen. Im Betrieb lässt sich eine 100-prozentige Ausfallsicherheit niemals gewährleisten. Die Überwachung mehrerer Embedded-Systeme und Industrie-PCs in einer Cloud MSC Technologies bietet die Möglichkeit, ihre kompakten Embedded-Systeme der NanoServer-Familie und die Mainboard-Versionen der 19-Zoll-Infinity-Rechner zur permanenten Zustandsüberwachung mit dem Remote Diagnostic Tool „ReDi 01“ auszustatten. Die leistungsfähigen Industrierechner basieren auf aktuellen Intel-Core-Prozessoren der sechsten Generation (früherer Codename Skylake). Dank einer permanenten Zustandsüberwachung aller systemkritischer Betriebsparameter mit „ReDi 01“ lassen sich mögliche Störungen der Systeme frühzeitig – noch vor dem Ausfall einzelner Komponenten – erkennen. Das Ziel ist, die Ausfallsicherheit deutlich zu erhöhen, um die Stillstandszeiten von Rechnern zu eliminieren. Günther Dumsky, Product Marketing Manager System Solutions, MSC Technologies sagt: »Im laufenden industriellen Betrieb führt eine zustandsorientierte Wartung zu einer erheblichen Kosteneinsparung.« Die Systemüberwachung kann folgende Werte umfassen: • die Temperatur, z.B. des integrierten Prozessors und des Chipsatzes, des Gehäuses oder der Festplatte, Günther Dumsky, Product Marketing Manager Embedded Systems bei MSC Technologies: „ Mit einer zustandsorientierten Wartung lassen sich Kosten sparen. “ • die Lüfterdrehzahl, z.B. von Prozessor, Grafikkarte, Gehäuse, • die Festplatte, Überwachung mit SMARTTechnologie (Lebenserwartung, defekte Sektoren, Spin-Up-Time), • die Versorgungsspannungen, • die redundanten Netzteile, • die Anzeige der Prozessdaten wie CPU-Last oder zugewiesener Speicher und • kundeneigene Komponenten wie Einsteckkarten oder Sensoren. Im Fehlerfall kann sofort über ein akustisches oder optisches Signal der Servicetechniker benachrichtigt werden. Darüber hinaus ist es möglich, eine Alarmmeldung per E-Mail, ein Warnsignal (Pop-Up-Fenster) oder SNMP zu versenden. Einen schnellen Überblick über den aktuellen Systemzustand bietet zusätzlich eine intuitive Ampeldarstellung. Per Web Browser (SSL/TLS-gesichert) kann über einen Fernzugriff die Diagnose gestellt werden. Optional ist die permanente Überwachung mehrerer industrieller Rechner in einer Cloud möglich. Neben den standardmäßig zur Verfügung stehenden Alarmschwellen lassen sich für jede automatisch generierte Systemgröße beliebig viele Warn- und Alarmgrenzwerte mit unterschiedlichen Meldetexten definieren. Alle erfassten Messgrößen (Min, Max, Mittelwert) können in einer Datenbank archiviert werden, sodass jederzeit auch der historische Verlauf der Messwerte über die gesamte Lebensdauer des Systems zur Verfügung steht. ■ www.msc-technologies.eu MSC Solution Guide 23 System Solutions Extrem starke Industrierechner für autonome Fahrzeuge Peta Bytes auf Rädern Die Grundlage für autonome Fahrzeuge sind leistungsfähige Industrierechner, die höchste Anforderungen in puncto RechenPerformance, Robustheit und Zuverlässigkeit erfüllen müssen. U m den stetig wachsenden Fahrzeugstrom auf unseren Straßen zu bewältigen, muss in Zukunft der Verkehr deutlich flüssiger laufen. Die Lösung hierfür ist, so Verkehrsminister Alexander Dobrindt, der Einsatz selbstfahrender Automobile. Im Rahmen eines Pilotprojekts wurde bereits begonnen, ein Teilstück der Autobahn A9 in Bayern so zu digitalisieren und auszurüsten, dass eine Kommunikation von Fahrzeug zu Straße bzw. von Fahrzeug zu Fahrzeug möglich wird. Bald können hier Autos mit Assistenzsystemen und später auch voll automatisierte Fahrzeuge autonom fahren. Nach Bayern und Niedersachsen plant auch Baden-Württemberg eine vergleichbare Teststrecke. Um autonomes Fahren möglich zu machen, müssen riesige Datenmengen von 1015 (Peta) Byte pro Stunde aufgenommen, gesammelt, ausgewertet und gespeichert werden. Zum Einsatz kommen im Fahrzeug und vor allem auch im zentralen Data Center robuste Rechner, die sich durch höchste Rechenleistung, Robustheit und Zuverlässigkeit auszeichnen. Eine zentrale Aufgabe des Data Centers ist die Erstellung neuraler Netzwerke, die dazu beitragen, dass das Fahrzeug berechenbar bleibt und dank eines gewohnten Fahrgefühls zusätzlich Vertrauen schafft. Die Idee ist, menschliches Verhalten zu interpretieren und typische Verhaltensmuster zu definieren, um diese dem Fahrzeug zu lehren. Zudem soll sich das Auto den Stil seines Fahrers einprägen, wenn dieser im manuellen Modus unterwegs ist. Prädestiniert für die schnelle Verarbeitung der extrem hohen Datenmengen sind hochleistungsfähige 19-Zoll-Industrierechner, die auf aktuellen High-End-Prozessortechnologien basieren. Die robusten IPCs stellen den zuverlässigen 24/7-Betrieb auch bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen sicher. 19-ZollSysteme bieten unterschiedliche Laufwerke und zahlreiche freie Steckplätze, die eine PCErweiterung durch zusätzliche Einsteckkarten vorsehen. Als einer der führenden Anbieter liefert MSC Technologies eine breite Palette an schnellen „ Klaus Wöllert, Technical Product Marketing Manager bei MSC Technologies Moderne 19-Zoll-Rechner bewältigen die riesige Datenmenge. “ Industrierechnern, die in der eigenen, hochautomatisierten Produktionsstätte in Freiburg gefertigt werden. Die 19-Zoll-Systeme in einer Bauhöhe von 1HE, 2HE und 4HE sind mit Slot CPU oder mit Industrie-Mainboard ausgestattet. Die vielfältigen Ausbauvarianten umfassen unter anderem den Formfaktor, die Gehäusetiefe, die Prozessor- und Grafikleistung sowie die Anzahl und Ausführung der Steckplätze und Laufwerke. Das neue Flaggschiff Infinity I4-408-MBC236 basiert auf einem industriellen ATX Mainboard mit Intel- Core-Prozessoren der sechsten Generation aus der Desktop-Serie (früherer Codename Skylake-S). Klaus Wöllert, Technischer Produktmarketing Manager bei MSC Technologies, weiß: »Autonomes Fahren erfordert noch einiges Tüfteln an innovativen Technologien, das Sicherstellen zuverlässiger Internet-of-Things-Lösungen und nicht zuletzt das Sammeln von Erfahrungen in der Fahrpraxis. In den nächsten Jahren sind noch mannigfaltige Aufgaben zu lösen.« ■ Autonomes Fahrzeug mit Embedded-System aus der NanoServer-Familie und Data Center mit Infinity-Rechner spielen eng zusammen. 24 MSC Solution Guide Hochleistungsfähiger Infinity-19-Zoll-Rechner www.msc-technologies.eu Kompakte Embedded-Systeme und 19-Zoll-Rechner Mit Intel-Core-Prozessoren der 6. Generation M SC Technologies liefert seine kompakten Embedded-Systeme aus der NanoServer-Familie und seine 4HE-, 2HE- und 1HE-19-Zoll-Rechner der Infinity-Familie mit Mainboard oder Slot CPU jetzt auch mit IntelCore-Prozessoren der sechsten Generation aus der Desktop- bzw. der Low-Power-DesktopSerie (Codename Skylake). Die skalierbaren Industrierechner sind unter anderem mit den Prozessorvarianten i7-6700, i5-6500 oder i36100 mit vier bzw. zwei CPU Cores bestückt. Je nach Prozessortyp werden Intel vPro, Intel 64, die Intel Virtualization-Technologie (VT-x), die Intel Virtualization-Technologie for Directed I/O (VT-d), die Intel Trusted Execution-Technologie, Intel Advanced Encryption Standard AES-NI sowie die Intel Turbo BoostTechnologie 2.0 unterstützt. Als Chipsätze kommen der Intel Q170 und der C236 zum Einsatz. Die NanoServer-Familie ist für einen Dauerbetrieb (24/7) im industriellen Umfeld ausgelegt und umfasst die drei Varianten NN, N1 und N2, die sich in der Anzahl der freien Steckplätze unterscheiden. Neben dem 58 mm flachen NanoServer NN ohne Steckplatz sind der N1 mit einem PCI-Express-Steck- platz und der N2 mit zwei Expansion Slots verfügbar. An externen Steckern sind 2 x GB LAN (IEEE1588), je vier USB 3.0 und USB 2.0 Ports, RS232, DVI-D und 2 x DisplayPort V1.2 vorhanden. Eine breite Palette an 2,5-ZollHDDs bzw. -SSDs sowie mSATA-SSDs dient als Massenspeicher. Zur flexiblen Konfiguration bieten die robusten 4HE-, 2HE- und 1HE-19-Zoll-Systeme je nach Bauhöhe unterschiedliche Bestückungsvarianten des Wechselrahmens und bis zu sieben freie Steckplätze zur Aufnahme zusätzlicher Einsteckkarten. ■ Wind River-XT-IDP-3.1- und Microsoft- Azure-zertifiziert Flexible Gateways D ie modulare Box-PC-Familie H1-A3 von MSC Technologies ist als Gateway- und Kommunikationsrechner, Webserver oder dezentrale Steuereinheit einsetzbar. Die readyto-use, intelligenten Systeme sind für Wind River XT Intelligent Device Platform (IDP) 3.1 und Microsoft Azure-zertifiziert und bieten einen schnellen und komfortablen Zugang zur IoT-Welt. Das im H1-A3 eingesetzte Qseven-Modul basiert auf der Intel-Atom-Prozessortechnologie (Codename Baytrail). Die leistungsfähigste Embedded-Baugruppe integriert die Atom-Prozessorfamile E38xx. Sie wird mit bis zu 1,91 GHz getaktet und verfügt über schnelles DDR3L-onboard-RAM (bis zu 4 GB) und über bis zu 32 GB eMMC Flash. Mit nur 90 mm Höhe und 41 mm Tiefe (55 mm mit Kühlrippen) lässt sich der kompakte Industrierechner dank seiner standardisierten www.msc-technologies.eu Montagemöglichkeit sehr einfach und schnell im Elektro- oder Schaltschrank verbauen. Mit 124 mm Breite (7 TE) passt das robuste, hochwertige Aluminiumgehäuse unter die Hutschienen-Normabdeckung. Im Arbeitstemperaturbereich von 0 bis 45 °C kommt der Industrie-PC ohne Lüfter aus. Mit einem Luftstrom von 1 m/s kann er bis zu Temperaturen von 55 °C zuverlässig im Dauerbetrieb eingesetzt werden. ■ MSC Solution Guide 25 Display Solutions Umfassende Expertise im eigenen Hause Optimierte Display-Lösungen aus einer Hand In den letzten Jahren hat sich MSC Technologies zunehmend auch auf die Entwicklung und Fertigung von optimierten Semi-Customund Full-Custom-Display-Lösungen sowohl als passives LCD als auch als TFT Display in allen Technologien spezialisiert. M SC Technologies liefert heute ein breites Produktportfolio an unterschiedlichen Displays von über 30 führenden Herstellern. Um alle industriellen Anwendungen abzudecken, z.B. in der Automatisierung, der Medizintechnik und der Gebäudeautomatisierung, werden Bildschirmdiagonalen von 2,54 cm (1“) bis 213,36 cm (84“) Diagonale angeboten. Deutlich spürbar ist ein Wandel weg vom 4:3-Format hin zum 16:9- bzw. 16:10-Format. Darüber hinaus werden immer mehr breitformatige Sonderformen angefragt, die für Informationssysteme in Schienenfahrzeugen oder Bussen und im Bereich Public Signage geeignet sind. Trotz des sehr breiten Standardportfolios können zahlreiche Anwendungen nur mit kundenspezifischen Displays abgedeckt werden. Im Laufe der Jahre hat MSC Technologies hier eine umfassende Kompetenz aufgebaut und ist damit darauf spezialisiert, Semi-Customund Full-Custom-Anzeigesysteme zu entwickeln und zu fertigen. Roland Federle, Marke- ting Manager Display Solutions bei MSC Technologies, sagt: »Wir realisieren kundenspezifische Display-Lösungen auf der Basis unseres technischen Wissens und unserer langjährigen Erfahrung. Zusammen mit unseren Herstellern begleiten wir unsere Kunden von der Spezifikation und Musterproduktion bis hin zur Fertigung und Lieferung.« Bei einem Full-Custom-Display-Design ist praktisch alles möglich, alle Einzelkomponenten des Anzeigesystems werden nach Kundenwunsch entwickelt und gefertigt. Die Entwicklung bedeutet nicht nur hohe Kosten, sondern auch den Einsatz enormer Manpower auf der Hersteller- und auch der Anwenderseite bis hin zur Serienreife. Da im Kundenauftrag sogar die Glaszelle entwickelt werden kann, ist je nach Auswahl des Herstellerpartners in Asien die Wahl der LCD-Technologie beim TFT Display zwischen TN, MVA und IPS möglich. Bei passiven Displays sind alle gängigen Technologien für verschiedene Performances von Positive Mode zu Negative Mode mit den daraus resultierenden Farbgebungen verfügbar. Dies ist entscheidend für die optische Performance des Displays, geht jedoch auch direkt in den Preis der kompletten Display-Lösung ein. Roland Federle: »Am Ende steht eine Display-Lösung, die im Gegensatz zum Standard-Display keinerlei Kompromiss darstellt und alle Anforderungen der jeweilige Anwendung erfüllt.« Semi Custom Displays beginnen bei recht einfachen passiven LCDs und reichen bis zu HighEnd-TFT-Produkten. In der Regel wird ein Standard-Display ausgewählt, das auf die Anforderungen des Kunden angepasst wird. Beispielsweise lässt sich durch Änderung des Flüssigkristallmaterials die Display-Zelle auf einen größeren Temperaturbereich optimieren. Durch eine Änderung des Backlights kann die Helligkeit erhöht werden, um dann mit Dimmen auf 26 MSC Solution Guide „ Roland Federle, Marketing Manager Display Solutions bei MSC Technologies Kundenspezifische Displays zählen zu unseren Stärken. “ den ursprünglichen Helligkeitswert die Lebensdauer des Systems zu steigern. Es ist möglich, den Backlight-Treiber im Display zu integrieren oder an Stelle der vorhanden Schnittstelle durch Bestückung eines Controllers bereitzustellen. Durch eine geschickte Auswahl aller Komponenten lassen sich der Energieverbrauch des Displays und die Batterielebensdauer in Handheld-Geräten optimieren. Weitere Optionen für kundenspezifische Varianten betreffen mechanische Modifikationen, z.B. am Bezel oder Backlight-Körper, und die Anpassung des Folienanschlusskabels (FPC). Um den nach einer Betrachtungsseite geringeren Blickwinkel bei TN Displays zu kompensieren, kann eine spezielle Folie eingesetzt werden. Für alle genannten Display-Varianten von „monochrom passiv“ bis hin zum „Full Custom TFT“ stehen optional MSC-Touch-Sensoren zur Verfügung. MSC Technologies bietet zur Abrundung des Portfolios die im eigenen Hause entwickelten Touch-Technologien wie DITO und Nanosilber auch mit einer kundenspezifischen Cover Lens an. Zudem wurde die hochmoderne Fertigungsstätte für innovative Display-Module in Stutensee weiter ausgebaut und ein vollautomatischer Optical Bonding-Prozess installiert. Die MSC-Spezialisten begleiten den Kunden bis ins EMV-Labor, wo die finale Justierung der Parameter stattfindet. ■ www.msc-technologies.eu 1500 unterschiedliche Displays von drei Dutzend Herstellern Intelligenter Online-Display-Navigator M SC Technologies hat seinen DisplayNavigator auf seiner Website www. msc-technologies.eu weiterentwickelt, optimiert und mit den neuesten Herstellerinformationen versehen. Der kostenfrei nutzbare Navigator erlaubt allen Kunden die schnelle und komfortable Auswahl eines auf die jeweilige Anwendung optimierten Displays. In der aktuellen Version umfasst der Display-Navigator über 400 passive und 1100 TFT-Displays von 36 namhaften Herstellern. Die verschiedenen Displays können nach unterschiedlichen Parametern wie Technologie, Bildschirmgröße, Auflösung, Helligkeit, Ablesewinkel, Interface, Abmessungen und Temperaturbereich ausgewählt werden. Eine additive Funktion beschleunigt und verfeinert die Auswahl. Hat sich die Selektion auf einige wenige Typen reduziert, so bietet sich die Möglichkeit an, die technischen Daten der einzelnen Displays zu vergleichen und die wesentlichen Eigenschaften in einer Tabelle darzustellen und auch auszudrucken. Um die detaillierten technischen Merkmale zu erfah- ren, sind für alle Displays Datenblätter beziehungsweise ausführliche Spezifikationen hinterlegt. ■ TFT-LCD Modules Perfekte Sicht – in jeder Situation: TFT-LCD Module von Mitsubishi Electric. Besuchen Sie uns auf der embedded world: 14. – 16. März 2017 Halle 1, Stand 181 Die Anforderungen übertreffen: TFT-LCD Module von Mitsubishi Electric setzen neue Standards im Bereich der industriellen Nutzung. Dafür sorgt die Kombination aus innovativer Bildwiedergabe für eine optimierte Ablesbarkeit und weiteren Top-Eigenschaften: einzigartige PCAP Multitouch- und Gestensteuerung, höchste Widerstandsfähigkeit und Zuverlässigkeit sowie ein breites Produktsortiment mit unterschiedlichen Formaten. Darum entscheiden sich professionelle Anwender für TFT-LCD Module von Mitsubishi Electric. Mehr Informationen: [email protected] / www.mitsubishichips.eu Neue AT-Serie für extreme Outdoor-Anforderungen – Line-up von 7,0" bis 10,4" Displaydiagonale – Höchste Schock- und Vibrationsfestigkeit (6,8G) – Betriebstemperaturbereich von –40 °C bis +85 °C – Hohe Leuchtdichten bis zu 1.500 cd/m² – Breite Blickwinkel bis 170° – Langzeitverfügbarkeit NEU! Display Solutions Vollautomatische Fertigung Optical-Bonding-Prozess für Touches im eigenen Werk MSC Technologies hat ihre hochmoderne Fertigungsstätte für innovative Display-Module in Stutensee weiter ausgebaut und einen vollautomatischen Optical-Bonding-Prozess installiert. D amit können im eigenen Hause komplette HMI Frontends entwickelt und produziert werden, bestehend aus Display, Touch und Cover-Glas. Roland Federle, Marketing Manager Display Solutions bei MSC Technologies: »Wir verfügen jetzt über ein Jahr Erfahrung und haben bereits sehr erfolgreich die ersten Projekte in die Massenproduktion übergeführt.« In den letzten Monaten ist der Anteil der Displays mit Touchscreen gewaltig angestiegen. Roland Federle bestätigt: »Heute liefern wir über 50 Prozent unserer Displays mit PCAPTechnologie. Die PCAP-Implementierung wird durch die Auswahl des passenden Displays, das spezielle Design, die Montage und die Parametrisierung beeinflusst. Die Optimierung von Touch-Systemen ist eine unserer Kernkompetenzen, die wir unseren Kunden anbieten.« Bei unflexiblen Materialien, z.B. Glas-TouchSensor mit Cover-Glas oder optischer Verklebung eines TFT mit einem Deckglas kommt das Wet Bonding (Nass-Verklebung) zum Einsatz. Unter diesem Verfahren versteht man die optisch klare Verklebung von zwei Materialschichten mittels eines flüssigen oder zumindest gelförmigen Klebstoffs. Die Nass-Verkle- „ Roland Federle, Marketing Manager Display Solutions bei MSC Technologies Wir liefern über 50 Prozent unserer Displays mit Touch. “ bung wird durch chemische Vorgänge der Klebstoffkomponenten oder durch UV-Licht ausgehärtet. Gerade hinzugekommen sind in Stutensee weitere Ausrüstungen zum Laminieren. Eine Laminierung wird durchgeführt, wenn mindestens einer der beiden zu verbindenden Materialien flexibel ist. Mittels eines optisch klaren Klebstoffs (OCA) wird die flexible Materialschicht auf das starre Material gewalzt. Möglich ist auch die Laminierung zweier flexibler Schichten. ■ Impressum Redaktion: Rosemarie Krause, Redaktion, Technisches Redaktionsbüro, Tel. +49 (0)89 / 90 66 37 Edgar Huber, MSC Technologies, verantwortlich für den Inhalt, Tel. +49 (0)7249 / 910-426 Karin Zühlke, Markt&Technik; Dieter Grahnert, Markt&Technik Anzeigenleitung: Christiane Koberstein, MSC Technologies, Tel. +49 (0)7249 / 910-427 Grafik: Jasminka Kasibovic, MSC Technologies, Tel. +49 (0)8165 / 906-308 Layout & Design: Dieter Grahnert, Markt&Technik; Alexander Zach, Markt&Technik. Druck: L.N. Schaffrath Druck Medien, Marktweg 42 – 50, 47608 Geldern Herausgeber & Anschrift:MSC Technologies, Industriestr. 16, 76297 Stutensee, Tel. +49 (0)7249 / 910-0, Fax +49 (0)7249/7993 Urheberrecht: Alle in „MSC Solution Guide 2017“ erschienenen Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen, gleich welcher Art, nur mit schriftlicher Genehmigung des Herausgebers. Aus der Veröffentlichung kann nicht geschlossen werden, dass die beschriebene Lösung oder verwendete Bezeichnung frei von gewerblichen Schutzrechten sind. Haftung: Für den Fall, dass in „MSC Solution Guide 2017“ unzutreffende Informationen enthalten sein sollten, kommt eine Haftung nur bei grober Fahrlässigkeit des Verlages oder seiner Mitarbeiter und des Herausgebers in Betracht. Auflage: 35.000 28 MSC Solution Guide www.msc-technologies.eu Leuchtstarke TFT-Displays für einen extrem weiten Temperaturbereich Robuster geht’s nicht Einen weiten Temperaturbereich, eine hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit bei gleichzeitig enormer Leuchtdichte und ein großes Kontrastverhältnis kennzeichnen die drei neuen extrem robusten Displays von Mitsubishi, die von MSC Technologies erhältlich sind. M SC Technologies bietet eine breite Palette an Displays für industrielle Anwendungen an. Für Einsatzgebiete, die gleichzeitig eine hohe Vibrations- und Schockunempfindlichkeit, einen extremen Temperaturbereich und eine gute Ablesbarkeit bei Sonnenlicht fordern, sind die TFT Displays der AT-Serie von Mitsubishi bestens geeignet. Die außergewöhnliche Güte der Displays über den riesigen Temperaturbereich wird durch die Verwendung hochwertigster Komponenten und Materialien erreicht. Das betrifft zum Beispiel die Polfilter und das Flüssigkristallmaterial. Die hohe Vibrations- und Schockfestigkeit wird durch konstruktive Maßnahmen erzielt. Durch die unterschiedlichen Materialien wie Kunststoff, Glas und Metall treten durch Temperaturunterschiede Spannungen auf. Diese müssen durch genügend Spiel zwischen den einzelnen Komponenten vermieden werden, sodass das System – gerade wenn noch Vibrationen hinzukommen – keinen Schaden nimmt. Die TFT-LC-Module weisen eine hohe Vibrationsfestigkeit von 6,8 G auf und liefern damit einen um den Faktor 7 höheren Wert als konventionelle Anzeigen. Der Betrieb der Displays ist für den extrem weiten Temperaturbereich von –40 °C bis +85 °C spezifiziert. Der Vorteil ist, dass die Displays auch im Outdoor-Betrieb keine spezielle Heizung bzw. Kühlung benötigen. Die Helligkeit der Displays wird mit 1500 cd/m² angegeben. Wird die extrem hohe Helligkeit nicht zu jeder Zeit benötigt, dann lässt sich das Display auch dimmen. Erreicht wird damit auch eine Verlängerung der Lebensdauer des LED-Backlights. Mitsubishi gibt für seine neuen TFTDisplays 100.000 Stunden an. Das Kontrastverhältnis von 700:1 sorgt für eine optimale Ablesbarkeit selbst bei starkem Umgebungslicht oder im Außenbereich. Das TFT-Dìsplay AT070MJ11 von Mitsubishi in TN-Technologie weist eine WVGA-Auflösung mit 800 x 480 Bildpunkten bei einem Bildschirmdurchmesser von 17,78 cm (7,0“) auf. Der Blickwinkel beträgt 140 Grad vertikal und 160 Grad horizontal. Das 26,42 cm (10,4“) große TFT-Display AT104SN11 bietet eine SVGA-Auflösung mit 800 x 600 Pixeln. Ebenfalls einen Durchmesser von 26,42 cm (10,4“) weist das LC-Modul AT104XH11 mit XGA-Auflösung (1024 x 768) auf. Die Helligkeit beträgt 1200 cd/m², der Blickwinkel Your long term reliable industrial solution partner for TFT Displays www.innolux.com www.msc-technologies.eu liegt bei 160 Grad (horizontal und vertikal). Die Display-Oberfläche aller drei Produkte ist mit einem Anti-Glare-Film und einem HardCoating 3H versehen. Anti-Glare verhindert Lichtreflexe und sichert die Ablesbarkeit unter allen Beleuchtungssituationen. Mit den technischen Eckdaten eignen sich die robusten Displays von Mitsubishi besonders für Anwendungen in der Fabrikautomation, im Outdoor-Bereich und in mobilen Systemen, die im extremen Umfeld zum Einsatz kommen. ■ Display Solutions Innolux Hochwertige Displays für die Industrie und Medizintechnik L03 mit 300 cd/m² und LVDS. In den nächsten drei bis fünf Jahren wird LVDS die bevorzugte Schnittstelle bleiben. Die Auflösung beträgt 1024 x 768 Bildpunkte (XGA) bei 8 Bit Farbtiefe. Das Kontrastverhältnis liegt bei 2500:1 für Outdoor- und Semi-Outdoor-Anwendungen wie im Kfz-Innenraum. Das LED Backlight hat eine typische Lebensdauer von 70.000 Stunden und wird über den integrierten LEDTreiber betrieben. Alle drei Displays entsprechen dem PSWG (Panel Standard Working Group)-Standard und sind daher kompatibel zu allen gängigen Panels und für ein einfaches Design-In ausgelegt. Die aktive Fläche der Anzeigen liegt bei 304,1 x 228,1 mm. Die Außenabmessungen der Displays betragen 326,5 x 253,5 mm. Der weite Arbeitstemperaturbereich geht von -30 bis +80 °C (G150XNE-L01) bzw. –20 bis +70 °C für die beiden anderen Modelle. M SC Technologies hat die 38cm-(15“-) TFT-Display-Familie G150XNE von Innolux in sein Vertriebsprogramm aufgenommen. Die hochwertigen Panels kommen mit MVA-Technologie, die einen großen Blickwinkel von 88 Grad in allen Richtungen zulässt. Für Innolux ist MSC Technologies ein wichtiger und kompetenter Partner, um den zentraleuropäischen Markt zu bedienen und weiter auszubauen. Der Hersteller sagt: »MSC vertreibt nicht nur unsere Produkte, sondern liefert komplette Lösungen mit Touch oder LCD Kit für unsere Kunden in der Industrie.« Die G150XNE-Familie umfasst heute die drei Modelle G150XNE-L01 mit einer Leuchtdichte von 500 cd/m² und LVDS-Schnittstelle, G150XNE-L02 mit 350 cd/m² und embedded DisplayPort (eDP) Interface sowie G150XNE- Wie für alle Industrie-Displays bietet Innolux auch für die G150XNE-Familie eine Mindestverfügbarkeit von fünf Jahren ab Produktionsbeginn an. Die hochwertigen 38cm-(15“-)TFTDisplays zeichnen sich durch ein besonders gutes Preis-Leistungs-Verhältnis aus und sind für industrielle oder medizinische Anwendung bestens geeignet. Innolux: »Unser Schwerpunkt in der Zukunft sind Displays mit breitem Format und weitem Blickwinkel, die für den erweiterten Temperaturbereich spezifiziert sind.« ■ AU Optronics 38,1cm- (15“-) Displays mit PCAP-On-Cell-Technologie D ie drei neuen Displays G150XTK01.0, G150XTK01.1 und G150XTK01.2 von AU Optronics (AUO), die von MSC Technologies erhältlich sind, verfügen über einen integrierten PCAP Touchscreen. Die 38,1 cm (15“) großen Anzeigen mit On-Cell Touch weisen Abmessungen von 326,5 (B) x 253,5 (H) und eine Dicke von nur 10 mm maximal auf. Gewöhnlich tragen Touchscreens auf einem Display wesentlich zur Dicke des Gesamtmoduls bei. Selbst wenn kein spezielles Cover-Glas gewünscht ist, wird das Panel mit Touchscreen in der Regel um 3 bis 5 mm stärker. Die 30 MSC Solution Guide 38,1-cm-(15“-)Displays erfüllen den PSWGStandard, sind relativ leicht und können mühelos in ein System integriert werden. Die typischen Werte für Helligkeit und Kontrast betragen bei allen drei Varianten 390 cd/m² @ 700:1. Der Blickwinkel wird mit 80 Grad (links/rechts) und 70 Grad / 80 Grad von oben und unten bei einem Kontrastverhältnis von 10:1 angegeben. Während das Modell 0 über ein LVDS Interface angesteuert werden kann, sind die Versionen .1 und Version .2 mit einer eDP-Schnittstelle ausgestattet. ■ www.msc-technologies.eu Wireless Solutions Vielfältige Wireless-Funktechnologien im Smart Home Alles unter einem Dach Trotz der vielen unterschiedlichen Funktechnologien im Markt kristallisieren sich Wi-Fi und Bluetooth als Schlüsselelemente für Smart-Home-Systeme der Zukunft heraus. D as Internet of Things hält Einzug in unser Heim. Wir wollen unser Haus oder unsere Wohnung bequem steuern und setzen immer mehr intelligente Systeme mit High-Tech-Elektronik ein. Sensoren für Temperatur und Helligkeit, Aktoren für Rollos oder Heizungsventile sorgen für Behaglichkeit. Über Lichtschalter mit IP-Adressen lassen sich intelligente Lampen vernetzen. Smart Meter kontrollieren unseren Energieverbrauch und helfen, Strom zu sparen. Sicherheits- und Alarmsysteme sind schon lange online; wir wollen unser Haus remote, von der Arbeit oder aus dem Urlaub, überwachen. Die Technologie dahinter ist nichts anderes als eine Cloud-Kommunikation und folgt zumeist funkbasierten Standards. Im Smart Home kommen vorrangig Wi-Fi und Bluetooth zum Einsatz, da diese beiden Technologien in mobilen Endgeräte wie Smartphone, Notebook, Tablets und PCs bereits im täglichen Gebrauch vorhanden sind. Walter Puhl, Die Einbindung von Wi-FiProdukt Manager Wireless Solutions und Bluetooth-Geräten in die bei MSC Technologies Netzwerke wird immer einfacher. Die Module und Chips Wi-Fi und Bluetooth sind kompakt, stromsparend, sind die Basis für leistungsstark und durch das Smart Home. steigende Stückzahlen relativ günstig. Heute werden Bluetooth-Smart-Module angeboten, die nicht nur den Bluetooth Stack integrieren, sondern auch die Applikationssoftware abdecken können. Damit kann ein Modul stand-alone einen kompletten, sogar batteriebetrieben Sensor betreiben. „ “ Es existieren im Smart Home jedoch noch zu viele unterschiedliche Technologien. Zudem fehlen bei einigen Applikationen die Standards. Walter Puhl, Produkt Manager Wireless Solutions bei MSC Technologies, erklärt an einem Beispiel: »In der Beleuchtungssteuerung gibt es keinen eindeutigen Trend; hier kommen neben Bluetooth auch Technologien wie ZigBee mit dem LightingProfil oder Wireless Dali und einige proprietäre Protokolle zum Einsatz.« Die Wireless-Kommunikation der zentralen Steuereinheiten wird weiterhin deutlich von Wi-Fi dominiert – das betrifft die Vernetzung im Allgemeinen, aber auch die Verbindung zu Smartphones. Diese wird manchmal aufgrund der einfachen Handhabbarkeit bei Bluetooth verbleiben. Beide Technologien bilden eine Basis für die Raum-Controller, als Bridge oder Hub. Um sich anderen Technologien nicht zu verschließen, ist ein modularer Aufbau eines Raum-Controllers sinnvoll. Als modulare Komponente lässt sich dann zum www.msc-technologies.eu MSC Solution Guide 31 Wireless Solutions Diagramm Smart Home Control mit Wi-Fi Bluetooth, Zigbee, KNX, Internet AP Beispiel Zigbee, Wireless KNX oder Wireless Dali integrieren. Wichtig für die Entwicklung eines hochkomplexen Wireless-Kommunikationsgeräts sind folgende Punkte: - Die Verwendung von zertifizierten Modulen mit innovativen Technologien, denn hier hat der Funkspezialist, der die Module entwickelt hat, in der Regel sehr viel Know-how in Bezug auf HF-Technologie, Koexistenz und Qualitat investiert; - die Prüfung der Koexistenzvertraglichkeit der Tech- nologien im Frühstadium der Entwicklung; eine frühzeitige Integration der passenden Antennentechnologie und des optimalen Layouts der Antennenpositionierung sowie Beratung durch Funkfachleute der Hersteller und der Testlabore. Der derzeit schnellste Wi-Fi-Standard entspricht der Spezifikation 802.11 a/b/g/n/ac. Die Technologie ermöglicht bei Verwendung einer Antenne Datenraten von typisch bis zu 433 Mbps. Dadurch wird sogar ruckelfreies Ideal für Smart Home Control: SPB209 und PAN1740“ Quelle: Gira, H&D Wireless und Panasonic 32 Video-Streaming möglich, zum Beispiel von Kameras, die an der Eingangstür installiert sind. Eine aufwändige Verkabelung zwischen Raum-Controller und dem Eingangsbereich entfällt. Die Datenübertragungsgeschwindigkeit im WLAN hängt allerdings von der Entfernung der Komponenten, von dämpfenden Materialien in der Umgebung und besonders auch vom schwächsten Teilnehmer im WLANNetz ab. Zur Kommunikation mit Sensoren und Aktoren bietet sich Bluetooth Smart (Low Energy) an. Sollen also Multimedia-Funktionen wie Musik-Streaming implementiert werden, ist ein Bluetooth Classic nötig. Trotz der sehr kompakten Bauform von nur 14 x 14 mm und eines Stromverbrauchs von 335 mA im vollen Wi-Fi-Sendemodus sind nicht nur die drei genannten Technologien im Funkmodul SPB209 von H&D Wireless implementiert, sondern enthalten ist auch die NFCTechnologie für Identifizierung und NahfeldDatenabgleich. Diese Technik kann genutzt werden, um zugriffsberechtigte Anwender zu identifizieren und um die Präferenzen des jeweiligen Nutzers, wie etwa Raumtemperatur, Lichtfarbe usw., zu beeinflussen. Bluetooth Smart kann mit Modulen von Panasonic oder Chips von EM Microelectronic umgesetzt werden. Durch die hohe Verfügbarkeit an vorqualifizierten Stacks und eine Vielzahl an verfügbaren Profilen ist die Smart-Home-Technologie relativ einfach zu realisieren. Zigbee zur Lichtsteuerung und Wireless KNW zur Einbindung in ein KNX-Feldbus-System lassen sich zusätzlich integrieren. ■ www.msc-technologies.eu Gemalto / SparkLAN / Quectel Weltweit erstes LTE-CAT.M1-Modul G emalto hat mit dem „Cinterion EMS31“ das weltweit erste LTE-CAT.M1-Modul vorgestellt. Das LTE-Modul basiert auf einem dedizierten LTE Cat. M1 Chipset und unterstützt mehr als zehn Frequenzbänder. Das bedeutet, dass für eine weltweite Nutzung nur eine Variante des Moduls benötigt wird. Das „Cinterion EMS31“ bietet einen optimierten Stromverbrauch bei Datenraten von bis zu 300 kbps downlink und 375 kbps uplink. Das Modul ist Footprint kompatibel mit der kompletten Cinterion Industrial-Modulbaureihe. Die ersten Muster des USB-Wi-Fi-Moduls WUBQ-159ACN von SparkLAN werden im zweiten Quartal 2017 verfügbar sein. Das Mo- www.msc-technologies.eu Wir sagen Danke dul unterstützt 802.11 a/b/g/n/ac und ermöglicht einen günstigen Einstieg in 11ac-Lösungen. Erhältlich ist das WUBQ-159ACN mit verschiedensten Varianten von Antennen. Auch Varianten mit erweitertem Temperaturbereich sind verfügbar. Das „NB IoT BC95“ von Quectel ist eines der ersten Module im Markt, das konform zur „3GPP Release 13“ für NB-IoT ist. Es unterstützt GSM 900 MHz und wird zukünftig auch 1800 MHz/ 700 MHz/850 MHz/800 MHz bedienen. Mit Datenraten zwischen 100 bps bis 100k bps und einem sehr niedrigen Stromverbrauch ist es ideal für die Migration von früheren GPRS-Anwendungen auf neueste IoTTechnik geeignet. ■ Wir bedanken uns bei allen Kollegen, Partnern und Herstellern für die Gastbeiträge und ihre Unterstützung, die die Realisierung unsers MSC Solution Guides möglich machte. Wir freuen uns auf die Fortsetzung unserer erfolgreichen und vertrauensvollen Zusammenarbeit. Edgar Huber, Manager Communications bei MSC Technologies MSC Solution Guide 33 Wireless Solutions Flexible IoT-Lösungen basierend auf der energieeffizienten LoRa-Technologie Vom Sensor in die Cloud MSC Technologies bietet ein breites Produktportfolio von MultiTech Systems an, das auf der energieeffizienten LoRaTechnologie basiert und von Kommunikationsmodulen bis hin zu Cloud-Lösungen reicht. D as Internet der Dinge (IoT) ist eines der Topthemen in der Industrie. Schätzungen sagen voraus, dass bis zum Jahr 2020 25 bis 50 Milliarden Devices miteinander verbunden sind. Der Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) der International Telecommunication Union definiert IoT als „eine globale Infrastruktur für die Informationsgesellschaft, die durch die physikalische und virtuelle Verbindung von Dingen fortschrittliche Dienste anbietet. Die Basis sind bereits existierende und zukünftige Informations- und Kommunikationstechnologien, die zueinander kompatibel sind.“ Bei der Implementierung einer IoT-Lösung kommen zahlreiche Kommunikationstechnologien zum Einsatz, die sich in puncto Energieeffizienz, Reichweite und Zuverlässigkeit unterscheiden. Deshalb existieren verschiedene Wireless-Technologien mit Stärken und Schwächen in erwähnten Punkten nebenein- ander. Eine dieser Technologien ist die neue LoRa-Technologie. LoRa steht fur Long Range und zeichnet sich vor allem durch eine große Reichweite und Leistungsübertragungsbilanz aus, welche durch ein Frequenzspreizverfahren und den Einsatz vergleichsweise niedriger Übertragungsfrequenzen erreicht wird. Hinzu kommen durch den physikalischen Layer und Mechanismen wie Adaptive Data Range hohe Zuverlässigkeit und Energieeffizienz. Als Mitglied der LoRa Alliance bietet MultiTech Systems ein breites Portfolio für LoRaWAN an, das von Kommunikationsmodulen bis hin zu Cloud-Lösungen reicht. MSC Technologies liefert nicht nur die Produkte, sondern unterstützt seine Kunden beim Design-In. MultiTechs Long-Range-RF-Modul „MultiConnect xDot“ stattet Sensoren mit der LoRaTechnologie aus. Die Transceiver arbeiten in den Frequenzbändern 868 MHz und 915 MHz, und zukünftig 433 MHz. Diese bidirektionale Funklösung kann heute schon sehr lange Entfernungen bis zu 16 km outdoor und 2 km indoor abdecken. Das MultiConnect xDot basiert auf einem Low-Power-ARM-Cortex-M3-Prozessor, z.B. verfügbar mit dem einfach programmierbarem ARM-mbed-Betriebssystem. Abhängig von der Implementierung kann ein xDot mehrere Jahre mit einer Batterie laufen. Für anspruchsvollere Anwendungen eignet sich die leistungsfähigere Variante mDot. „ Filip Hirsch, Produkt Manager Wireless Solutions bei MSC Technologies Das flexible KommunikationsGateway ist eine echte IoT-Lösung vom Sensor in die Cloud. “ Die MultiConnect Dots arbeiten entweder mit der MultiConnect-Conduit-IP67-Basisstation oder mit dem Indoor-Gateway MultiConnect Conduit zusammen, beide Gatewayversionen optional mit 2G/3G/4G-Konnektivität. Das Gateway verfügt über zwei Steckplätze für MultiConnect mCards, zum Beispiel zwei LoRa mCards zur Verbindung von bis zu 10.000 Dots. Die MultiConnect Conduit IP67 Base Station und MultiConnect Conduit können als ein LoRaWAN-Netzwerk-Server oder als ein Packet Forwarder fungieren und mit privaten oder öffentlichen LoRaWAN-Netzwerken arbeiten. Das Cloud Management Tool DeviceHQ konfiguriert und steuert MultiConnect Conduit Quelle: Multitech 34 MSC Solution Guide www.msc-technologies.eu Abhängig von der Backbone-Infrastruktur besteht die Option, das Conduit mit WiFi oder Bluetooth LE zu erhalten. Conduit mit WiFi und Bluetooth Low Energy. MultiConnect mCards können GPIO, serielle Schnittstellen oder Ethernet bieten. Zudem ist eine mCard erhältlich, die das XBee-Format unterstützt. Filip Hirsch, Produkt Manager Wireless Solutions bei MSC Technologies, sagt: »Diese Möglichkeiten zeigen, dass das flexible Kommunikations-Gateway eine Lösung für eine Vielzahl industrieller IoT-Anwendungen sein kann.« Basierend auf dem 32-Bit-ARM9 mit 400 MHz und dem 256-MB-Flash-Speicher des MultiConnect Conduits lassen sich die Applikationen entweder mit dem grafischen Tool IBM Node RED oder mit mLinux Open Embedded / Yocto programmieren. Die möglichen Programmiersprachen Java, Ruby, Perl, Python, C/ C++, PHP C# und Java Script werden ebenfalls unterstützt, was eine Vielzahl an Applikationsmöglichkeiten eröffnet. Mit dem kostenfreien Cloud Management Service DeviceHQ von MultiTech lässt sich MultiTechs flexible Conduit Gateways das MultiConnect Conduit remote konfigurieren, upgraden und steuern. Entwickler können mit Device HQ den Application Marketplace für NodeRed nutzen oder ihre eigene Node Red Applikation implementieren. Das MultiConnect Conduit kann mit der Node-RED-Umgebung so konfiguriert wer- den, dass es mit jedem REST API Cloud Service kommunizieren kann. Die Multitech-LoRa-Familie ist Dank der Konnektivität und unterschiedlcher Hardware- und Software Konzepte eineechte IoT-Lösung vom Sensor bis in die Cloud. ■ Nutzen Sie Ihr IoT Potential mit Gemalto Cinterion® EHS6T-LAN Terminals Mit M2M-optimierten Datenraten, bewährter Zuverlässigkeit, langfristiger Verfügbarkeit und industriellen Standardinterfaces bieten Gemalto’s Cinterion EHS6T-LAN Terminals eine schnelle und einfache Implementierung Ihrer IoT-Lösung. Durch optionales Power over Ethernet (PoE) kann das Terminal ohne zusätzliches Netzteil kostengünstig und flexibel installiert werden. GEMALTO.COM/M2M Cinterion EHS6T-LAN Terminals bieten: > > > > > Plug & Play Global 2G/3G und LTE Cat1* Ethernet mit PoE (Power over Ethernet) Embedded Java™ Flexible Befestigungsmöglichkeiten * Demnächst verfügbar CONNECT. SECURE. MONETIZE.™ ENABLING ORGANIZATIONS TO OFFER TRUSTED AND CONVENIENT DIGITAL SERVICES TO BILLIONS OF INDIVIDUALS. LEARN MORE AT GEMALTO.COM www.msc-technologies.eu R EM MICROELECTRONIC EMPOWERING CONNECTED THINGS Energy Harvesting Power management Thermal Solar IoT BLE 2.4GHz long range proprietary Controlling with sensors With integrated displays RFID Wireless Solutions Gemalto und Taoglas Ideale Kombination für M2M-Anwendungen D as LTE-Cat1-Modul ELS61 des Herstellers Gemalto und die Chip-Antenne PA.26 von Taoglas, die bei MSC Technologies verfügbar sind, ergänzen sich ideal in M2MAnwendungen. Das LTE-Category-1-Cellular-Modul ELS61 von Gemalto wurde 2016 als Serienprodukt erfolgreich in den Markt eingeführt. MSC Technologies promotet dieses Modul als ideale Plattform für M2M-Anwendungen, aber auch für IoT-Lösungen. Es basiert auf dem Sequans Cat 1 Baseband Chipset und erfüllt die Applikationsanforderungen an Stromver- Applikationen auf dem Modul laufen können, es ist also ein Stand-alone Betrieb möglich. Neben der 4G-LTE-Kommunikation ist in der US-Variante auch Dualband 3G und in der EU-Variante Dualband 2G als Fallback-Radio möglich. Keramische Wideband-Antenne Um eine gute Performance auch indoor zu liefern, lässt sich das Modul mit der Antenne „Anam PA.26“ von Taoglas ergänzen. Diese NFC-RAIN EM ECHO RFID Dual frequency – single chip epc / UHF 125 -134kHz Low power ASIC 0.3V Operation 30nA current draw Sensor interfaces (R, C, L) MCU cores (8bit, 32bit) Communication IP Display / Modules TN plastic substrate Including capacitive touch OLED-PLCD dual display Complet module service Hybrid modules brauch und kostenoptimierte Leistung, dies mit der für LTE Cat1 typischen Datentransferrate von bis zu 10 Mbit/s download und 5 Mbit/s uplink. Viele Schnittstellen werden unterstützt Wireless 2.4GHz low energy, long range RX-TX controller BLE beacon Beacons with sensors Stand-alone module with harvesting [email protected] Das Modul unterstützt zahlreiche Schnittstellen wie Pins für RX-Diversity, USB 2.0 HS Interface, schnelle serielle Modemschnittstelle ASC0, GPIO, SPI, PWM, ADC und I2C Interface. Es bietet Support für eine Java ME 3.2 Multi-Threading Engine, mit der Java- 36 MSC Solution Guide keramische Wideband-Antenne weist eine hervorragende Effizienz von 40,83 Prozent bis 74,1 Prozent und mit einem Peak Gain von 1,1 bis 3,7 dBi je nach Frequenzband eine hervorragende Signalqualität auf. Mit einer Baugröße von 35 x 5 x 6 mm und einer Spezifikation für den erweiterten Temperaturbereich ist diese kompakte Antenne für viele Industrieapplikationen mit Kunststoffgehäuse optimal geeignet. Über weitere Antennenvarianten beraten die MSC-WirelessSpezialisten je nach Bauform des Gerätes und Anwendung gerne unverbindlich. Taoglas bietet ein Portfolio mit mehr als 350 Standardantennen. ■ www.msc-technologies.eu Panasonic Bluetooth Smart / NFC, kombinierbar mit WLAN M it dem Bluetooth Smart/NFC-Modul PAN1761 hat Panasonic seine auf den Toshiba-TC35xxx-Chipsätzen basierende Modul-familie erweitert. Das Modul PAN1761 von Panasonic, das von MSC Technologies geliefert wird, ist Bluetooth-LE 4.1- und NFC-Forum-Class3-kompatibel. Es ist für den industriellen Temperaturbereich von –40 bis +85 °C ausgelegt und damit für raue Industrieanwendungen geeignet. Zur Optimierung des Stromverbrauchs im Standby lässt sich das Modul unter der Voraussetzung, dass sich das Bluetooth im Standby befindet, komplett ausschalten. Mittels NFC kann das Modul z.B. mit einem Smartphone oder NFC Tag aufgeweckt werden. Im Bluetooth LE Mode wird die Kommunikation mit anderen Aktoren, Sensoren oder Smartphones durchgeführt. Das PAN1761 ist Pin-kompatibel zu den Modulen „PAN1760 Bluetooth Smart“ und „PAN 1026 Smart ready“ von Panasonic. Teile der Bluetooth-LE-Profile und Software-Applikationen sind auf allen drei Modulen anwendbar. Das Modul kann im Stand-alone-Betrieb genutzt werden, da es eine MCU und 512 kb EEPROM integriert. Zudem kann es auch mit dem Panasonic-WLAN-Modul PAN 9320 kombiniert werden. Dieses Modul integriert einen eigenen Stack, der viele Möglichkeiten bietet und sich z.B. auch an kleine Controller in Sen- www.msc-technologies.eu sor-Applikationen anschließen lässt, um die per UART übertragenen Daten in IP-Pakete zu verpacken und per WLAN zu versenden. Das IEEE 802.11.-b/g/n-Modul PAN 9320 von Panasonic kann als Webserver mit AJAX- und JSON-Protokoll programmiert werden und lässt sich zeitgleich im Access Point und Infrastructure Mode nutzen. Das preiswerte und effiziente Modul für WLAN-Applikationen ist einfach integrierbar und bietet ein hohes Maß an Software Features, verglichen mit anderen Modulen mit integrierten Stacks. Die PAN 9320 Series kombiniert eine performante CPU, ein hochempfindliches (–98 dBm) Radio, einen Baseband-Prozessor, eine Verschlüsselungseinheit, ein internes SRAM, ein in-System-programmierbares Flash Memory usw. Auf dem integrierten Speicher des Moduls kann eine Applikation wie Web Content, HTML-Seiten oder Bilder gespeichert werden. Durch Kombination beider Module lassen sich mit relativ geringem Aufwand leistungsfähige IoT-Systeme entwickeln, da die Stacks und viele benötigte Profile und Protokolle verfügbar sind. ■ MSC Solution Guide 37 Wireless Solutions H&D Wireless und SparkLAN Wi-Fi-Lösungen für unterschiedliche Anforderungen N eben dem Hersteller Panasonic hat MSC Technologies Produkte der beiden Wi-FiSpezialisten H&D Wireless und SparkLAN im Angebot. Das Unternehmen H&D Wireless ist auf Module für den echten Embedded-Einsatz spezialisiert. Zur schnellen und einfachen Integration in IoT-Produkte ist das komplette Modul SPB820P mit 802.11b/g/n und einer integrierten MCU und IP-Protokollen geeignet. Per UART kann das Modul mit dem Treiber oWL-pico bedient werden. Für hohe Stückzahlen und für stromsparende Applikationen kommt das kompakte Wi-Fi-SiP-Modul HDG200 mit Abmessungen von 8 x 8 mm und einem Linux-Host-Treiber in Betracht. Sollen die Funktionen deutlich erhöht werden, so sind Kombimodule die richtige Wahl. Das hochintegrierte Wi-Fi 802.11ac, BT4.2 Smart ready und NFC-Modul SPB209 basiert auf einem Marvell Chipset und ist in Serienstückzahlen verfügbar. Das neue SiP-Modul HDG226 bietet 802.11 ac als auch BT4.2 und ist für Multimedia und Videoanwendungen geeignet. SparkLAN hingegen hat einen anderen Fokus und bietet zumeist steckbare Module mit Linux und Windows Support im m.2-, MiniPCIe Formfaktor und mit USB Interface an. Oftmals sind dies MiMo-Module, die mehrere Antennen erfordern und für leistungsstarke HostPlattformen gedacht sind, zum Beispiel Em- 38 MSC Solution Guide bedded-Rechner mit neuen x86-Prozessoren. Eines der neuesten Module ist das WNFQ258ACN(BT), welches 802.11ac/a/b/g/n WiFi und Bluetooth v .4.1 unterstützt. Aber auch Produkte für Industrieanwendungen mit hohen Leistungsanforderungen und erweitertem Temperaturbereich sind erhältlich, was bei diesen Modulen eher selten ist. Das Mini- PCIe WPEQ-256ACNI ist ein 802.11ac/b/g/nIndustrial-Grade-Modul mit einem Temperaturbereich von –40 bis +85 °C. Auch dieses Modul bietet ein 2T2R MiMo und unterstützt sogar 256-QAM-Modulation, um die Bandbreite zu erhöhen. Das schnellste Modul von SparkLAN für Enterprise-Anwendungen ist das WPEA-353ACNI, das 1,3 Gbps Datenrate im 11ac-Modus mit VHTMCS9 bietet. ■ www.msc-technologies.eu EM Microelectronic RFID und NFC in einem Chip M SC Technologies bietet den Chip EM4423 von EM Microelectronic an, der die zwei Kommunikationsprotokolle Rain RFID und NFC in einem IC kombiniert. Rain (RAdio frequency IdentificatioN Alliance) RFID (auch als EPC Gen2 bekannt) ermöglicht dank der hohen Geschwindigkeit und der großen Reichweite ein gleichzeitiges Auslesen zahlreicher Produktinformationen, was in heutigen Logistikanwendungen immer wichtiger wird. Für das einzelne Produkt bietet sich als Standard „Near Field Communication“ (NFC) an, um Marketing- und Produktinformationen an den Kunden zu übermitteln. Mit dem gemeinsam genutzten Speicherbereich, dem einheitlichen Unique Identifier (UID) und den verbesserten Sicherheitsmerkmalen vereinfacht EM4423 die Adaption von Rain-RFID-gesteuerten Lagerprozessen, die den UHF-Standard für längere Reichweiten mit speziellen Lesegeräten nutzen. Dank der NFC-Technologie, die in vielen Smartphones und vergleichbaren Geräten mit guten Apps vorhanden ist, besteht die Möglichkeit, auf den gleichen Chip und die gleichen Informationen im Speicher zuzugreifen. Normalerweise wird der RFID-Chip mit einer Antenne in ein Label, einen Tag oder Sticker eingebettet und in dieser Form dann an dem Produkt angebracht. Alternativ kann EM 4423 aber auch komplett in eine Verpackung integriert werden oder sogar in das Produkt selbst. Das Rain-RFID-Protokoll ermöglicht schnelle Multi-Item-Schreib- und -Leseoperationen, die den reibungslosen Logistikprozess von der Produktion über die Distribution bis hin www.msc-technologies.eu zum Verkauf und sogar darüber hinaus aufrechterhalten. Das IC unterstützt ISO/IEC 18000-63 und EPC-Gen2-Protokolle sowie Multi-Vendor chip-based Serialization, um eine möglichst hohe Kompatibilität sicherzustellen. Das NFCProtokoll wird genutzt, wann immer ein einzelnes Produkt aus einer kurzen Distanz (typischerweise im cm-Bereich) ausgelesen werden muss. Dies ist ideal für Unternehmen, die ihre Kunden direkt mit Marketing, Anzeigen, Kundenbindungsprogrammen, Echtheitsnachweisen oder wichtigen Informationen ansprechen möchten oder eine Produktregistrierung per Anwendung erreichen wollen. Der Chip zählt sogar die Anzahl der NFC-Zugriffe. Der EM 4423 ist NFC-Forum-Type-2- und ISO/IEC-14443A-kompatibel. Er ermöglicht eine NDEF-Datenstruktur und Baud-Raten bis 106 kbps. Das Modul ist für den erweiterten Temperaturbereich (–40 bis +85 °C) ausgelegt. ■ Storage Solutions InnoDisk DDR3L-DRAM-Module für Apollo Lake D ie zwei neuen DDR3L-1866-Modulserien UDIMM/SODIMM und UDIMM/SODIMM mit ECC von InnoDisk sind für den industriellen Einsatz ausgelegt und basieren auf Intels neuester Apollo-Lake-Plattform. Die ungepufferten langen DIMM- und kompakten SODIMM-Speicher sind gekennzeichnet durch eine bis zu 15% höhere Leistung bei einem um 10 Prozent niedrigeren Stromverbrauch im Vergleich zu gängigen MainstreamDDR3-Modulen. Die Arbeits-geschwindigkeit beträgt 1866 MT/s, die Betriebsspannung liegt bei 1,35 V. Eine der beiden Speicherserien integriert eine ECC-Fehlerkorrektur, die insbesondere für industrielle und Embedded-Anwendungen interessant ist. Die proprietären 30 μ“ Golden Finger Connectors an der Schnittstelle von InnoDisk übertreffen den Industriestandard von 3 μ“ aus der Spezifikation und stellen eine Pin-Breite von 30 μ“ an den DRAM-Modulen sicher. Damit wird ein besonderer Schutz vor Kratzern und Beschädigungen durch äußere Einflüsse erreicht. Die Verwendung von industriellen Komponenten mit breitem Temperaturfenster ermöglicht einen stabilen Betrieb bei Temperaturen von –40 bis ca. +85 °C. Ein eingebauter Thermalsensor warnt das System vor Temperaturveränderungen. Ermöglicht wird dadurch die Temperaturüberwachung einzelner Speichermodule, um im Falle einer drohenden Überhitzung die Leistung zu drosseln. Die Temperaturüberwachung spielt gerade beim Einbau in passiv gekühlten Computern eine große Rolle. ■ InnoDisk Neue SSD-Generation M SC Technologies liefert die zwei SSDSerien SATA 3ME4 und PCIe 3ME von InnoDisk, die speziell für Industrieanwendungen konzipiert sind. Die neue SSD-Generation integriert aktuelle Marvell-Controller und basiert auf der L³-Architektur von InnoDisk, die nicht nur eine herausragende Zuverlässigkeit und hohe Leistung bietet, sondern auch die zu erwartende Flash-Lebensdauer verlängert. Die exklusive L³-Architektur von InnoDisk definiert sich als L²-Architektur (Long Life), multipliziert mit LDPC (Low Density Parity Check). Die L²-Architektur ist ein 4K-Map- 40 MSC Solution Guide ping-Algorithmus, der den WAI (Write Amplification Index) reduziert und einen Echtzeit-Wear-Leveling-Algorithmus beinhaltet, um eine hohe Leistung und eine lange Lebensdauer zu ermöglichen. LDPC ist eine leistungsstarke ECC-Technologie, die jetzt bei NAND-Flash-Speichern eingesetzt wird, um die Zuverlässigkeit zu verbessern. Die exklusive, speziell für den Einsatz in der Industrie entwickelte Firmware von InnoDisk ist zudem flexibel nach Kundenwünschen anpassbar und eignet sich damit perfekt für die unterschiedlichen Einsatzszenarien in der Industrie. Da PCIe zunehmend zur Mainwww.msc-technologies.eu Power Solutions stream-Schnittstelle wird, verwenden immer mehr Hersteller von Industrie-PCs die PCIeSpezifikation für ihre Laufwerke. InnoDisk startet nun mit einer PCIe-SSD-Serie, um diese Nachfrage zu befriedigen. Die PCIe-3MESerie unterstützt NVMe und AHCI, Gen III und HMB (Host Memory Buffer). Die SATA-3ME4-Serie ist in mehreren Formfaktoren verfügbar, inklusive SATADOM, mSATA, M.2, CFast, SATASlim (MO297) und 2,5“ SSD. Die PCIe 3ME SSDs werden im M.22242-Formfaktor angeboten. Beide Serien werden sowohl für 0 bis +70 °C wie auch für –40 bis +85 °C angeboten. ■ Leistungsfähiges Management in der Stromversorgung Energie sparen ist zentrales Thema Das Thema „omnipräsente Energieeffizienz“ ist ohne passende Power-Komponenten und Netzteile nicht lösbar. Der Artikel beschreibt einige Beispiele für robuste Industrieanwendungen, Batterie-unterstützende Low-PowerManagement-Systeme und LED-Stromversorgungen. U „ Theo Goertz, Linemanager und Business Development Manager für Power Solutions bei MSC Technologies Unsere Beratung beginnt bereits in der Design-Phase des Geräts. www.msc-technologies.eu “ m die technische Unterstützung für Embedded-Kunden mit Industrieanwendungen zu intensivieren, hat MSC Technologies unter dem Motto „Driving Innovation & High Power Application“ ein großes Produktspektrum für Stromversorgung und Power Management zusammengefasst. Doch es geht um mehr. Theo Goertz, Linemanager und Business Development Manager für Power Solutions bei MSC Technologies, ergänzt: »Wir wollen uns nicht auf die Auswahl des passenden Bauteils beschränken, sondern bereits in der Layout-Phase des Designs mitwirken. Heute werden beispielsweise bei Stromversorgungen die Spezifikationen schon am Anfang der Produktentwicklung festgezurrt.« Im Bereich Leistungselektronik gibt es keine „eierlegende Wollmilchsau“. Jede Technologie, ob Planar, Trench, Superjunction oder Thin Wafer, hat ihre Vor- und Nachteile. Die unterschiedlichen Anforderungen und Applikationen adressieren die Hersteller meist mit verschiedenen Produkten. MSC Technologies ist MSC Solution Guide 41 Power Solutions Die Power Management-ICs von RICOH, die von MSC Technologies lieferbar sind, ermöglichen die Entwicklung energiesparender, kleinformatiger Geräte. Die Spannungsregler, Detektoren und DC/DC-Wandler zeichnen sich durch sehr geringe Leistungsaufnahme, hohe Genauigkeit und beste Qualität aus. Im LowVoltage-Bereich sind ICs mit kleinsten Spannungsabstanden von 0,1 V erhältlich. im Bereich Power mit IXYS, Wolfspeed, UTC und Trinno gut aufgestellt und kann dedizierte Lösungen anbieten. Umrichter mit mehreren Kilowatt Leistung bei dreistelligen Taktfrequenzen lassen sich mit Siliziumkarbid realisieren. Im Vergleich zu Silizium müssen hier jedoch andere Designregeln beachtet werden. Beispielsweise weist ein 1000-V-SiC-Mosfet der dritten Generation von Wolfspeed nur noch eine gesamte Low Gate Charge von 35 nC mit einen Rdson von 65 mOhm und einer Reverse Recovery Time (Trr) von 24 ns auf. Ähnlich verhält es sich mit dem vollisolierten IGBT im Copack-Gehäuse ITF48IF1200HR von IXYS, z.B. einem 1200-V- Inserenten Avnet Embedded Avnet Silica EM Microelectronic Fujitsu Gemalto H&D Wireless Innodisk Innolux Intel Markt&Technik Wochenzeitung MSC Technologies Mitsubishi Electric Multitech Panasonic Ricoh SparkLAN Taoglas 42 MSC Solution Guide Trench-IGBT-Chip mit einer Stromtragfähigkeit von 48 A (@ TC = 100 °C) und der gleich geratenen schnellen 48-A-Sonic-Soft-RecoveryFreilaufdiode im isolierten TO-247-Standardgehäuse zur Schraubmontage. Durch den Verzicht des klassischen Kupfer-Leadframes zugunsten einer IXYS-eigenen patentierten DCBKeramik (Direct Copper Bonding) erhält man eine vollisolierte Lösung mit bestmöglichen thermischen und mechanischen Eigenschaften. Der ITF48IF1200HR ist für kostensensitive Applikationen geeignet, die sehr hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit stellen. Dazu gehören insbesondere UPS, SMPS, Inverter, Schweiß-Inverter sowie Automotive- und Avionik-Anwendungen. Seite www.avnet-embedded.eu 2 www.avnet-silica.com 12-13 www.emmicroelectronic.com 36 www.fujitsu.com17 www.gemalto.com/M2M35 www.hd-wireless.se 37 www.innodisk.com40 www.innolux.com29 www.intel.de15 www.markt-technik.de 21 www.msc-technologies.eu 3, 44 www.mitsubishichips.eu 27 www.multitech.com33 eu.industrial.panasonic.com31 www.ricoh.de41 www.sparklan.con38 www.taoglas.com39 Bei dem Batterieschutz Analog Front-End IC R5601 für “Power Tools “übernimmt die Kommunikation zur MCU eine 2-Draht-I 2CSchnittstelle. Der Designer kann bei dem High Voltage IC mit max. 32 V am Eingang verschiedene Funktionen per Software steuern oder überwachen und aus drei Betriebsarten wie Normalbetrieb 36 μA Versorgungsstrom, Niedrigverbrauch 6,5 µA, wo interne Funktionen deaktiviert sind, und dem Standby-Modus mit 2,5 μA wählen. Zu den Anwendungen gehören schnurlose Elektrowerkzeuge, Roboter-Staubsauger, Rasenmäher und elektrische Fahrräder. Multiple PMUs sind hochintegrierte PowerManagement-System-ICs, die für Systeme mit Mehrkern-Anwendungsprozessoren geeignet sind. In diesen Applikationen wird eine mehrfach unterschiedliche Stromversorgung benötigt. Die ICs R5T618/619 integrieren einen Step Down DC/DC Converter mit DVS (Dynamic Voltage Scaling), womit die Ausgangsspannungen über I²C programmiert werden. Darüber hinaus sind von RICOH weitere Hochtemperatur-ICs für Anwendungen mit maximalen Betriebstemperaturen von 105 °C und 125 °C verfügbar. Der Siegeszug der stromsparenden und langlebigen LEDs in modernen Beleuchtungssystemen bedingt einen steigenden Bedarf an LEDStromversorgungen. MSC Technologies bietet über tausend verschiedene LED-Netzteile der führenden Herstellern Inventronics und LG-Innotek an. Die Stromversorgung EUD150SxxxDVA von Inventronics entspricht IP67 und ist für Anwendungen im Außenbereich geeignet. Die Serie umfasst 75, 96, 150, 200, 240 und 320 W, bietet Programmable Constant Current Output und nutzt eine Möglichkeit für externe OTP (Over Temperatur Protection). Das LED Power Supply arbeitet mit Dimming Control 0-10V/PWM/ 3 Timer Mode und verfügt über eine DIM-to-OFF-Funktion sowie eine Output-Lumen-Kompensatation. Um externe Geräte wie Sensoren mit dem Netzteil kommunizieren zu lassen, ist ein 12V/200mA-Auxiliary-Ausgang vorhanden. Für Indoor-Anwendungen sind von MSC LED-Stromversorgungen mit weniger Leistung erhältlich, z.B. die SlimLine-Serien mit DALI-Funktion LUD-40S150BSF und LUD-60S150BS2. ■ www.msc-technologies.eu
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