Welches Problem hatte der Kunde?
Ein Systemanbieter für luftfahrttechnische Systeme benötigte für ein kompaktes Rugged-Computersystem ein kundenspezifisches Carrier Board für ein COM-HPC Mini Modul mit Intel® Core™ Ultra Series 3 Prozessor. Die Herausforderung bestand darin, auf sehr begrenztem Bauraum eine leistungsfähige und zugleich robuste Plattform bereitzustellen. Gefordert waren vier 1000BASE-T Ethernet-Schnittstellen, zwei serielle Schnittstellen, die zwischen RS232, RS422 und RS485 umschaltbar sind, eine zusätzliche RS232-Terminalschnittstelle sowie proprietäre Schnittstellen für Inbetriebnahme und Debugging. Gleichzeitig war das System für den Einsatz in einem Umfeld mit −55 bis +55 °C, in bis zu 10.000 m Höhe und unter Vibrationsbelastung nach MIL-STD-810G und AECTP-400 vorgesehen. Besonders kritisch war das sichere Start- und Betriebsverhalten bei sehr niedrigen Temperaturen. Eine marktübliche Standardlösung konnte diese Kombination aus COM-HPC Mini, hoher Integrationsdichte, definierter Schnittstellenausstattung und anspruchsvollen Umweltanforderungen nicht abdecken.
Wie sieht die Lösung aus?
esd electronics hat den Kunden zunächst bei der Auswahl und Auslegung der geeigneten Plattform beraten und anschließend ein kundenspezifisches Carrier Board für das eingesetzte COM-HPC Mini Modul entwickelt und gefertigt. Das Carrier Board stellt die Spannungsversorgung für das CPU-Modul bereit und versorgt die auf dem Carrier Board integrierten Funktionen. Es verfügt über einen COM-HPC Mini Steckplatz mit 10 mm Steckhöhe, einen M.2 Steckplatz mit M-Key für SSDs in den Formaten 2242, 2260 und 2280 sowie einen zusätzlichen M.2 Steckplatz mit E-Key, beispielsweise für WLAN. Darüber hinaus wurden vier 1000BASE-T Ethernet-Schnittstellen, zwei umschaltbare serielle Schnittstellen für RS232, RS422 und RS485, eine RS232-Terminalschnittstelle sowie proprietäre DisplayPort- und USB-2.0-Schnittstellen für Inbetriebnahme und Debugging umgesetzt.
Für den zuverlässigen Betrieb bei Umgebungstemperaturen unter −40 °C wurde eine intelligente Heizung integriert. Ergänzend stellte esd electronics einfache Software-Tools bereit, mit denen die Betriebsarten der seriellen Schnittstellen sowie die Heizung konfiguriert werden können. Für den Einsatz in rauer Umgebung wurde das Carrier Board mit Schutzlackierung (Coating) geliefert. Zusätzlich beschichtete esd electronics auch die vom Kunden bereitgestellten CPU-Module für die Prototypen und konfektionierte die benötigten Kabel für die internen Verbindungen sowie für die externen Anschlüsse über die eingesetzten Rundsteckverbinder.
Welchen Nutzen bringt diese Lösung dem Kunden?
Der Kunde erhielt eine auf seine Anwendung abgestimmte Hardwarebasis einschließlich Beratung, Entwicklung, Schutzlackierung, Kabelkonfektion, Konfigurationswerkzeugen und Prototypenfertigung. Dadurch konnten zentrale Integrationsaufgaben wie Spannungsversorgung, Schnittstellenanbindung, Servicezugänge, Verkabelung und Verhalten bei niedrigen Temperaturen frühzeitig in einer umsetzbaren Gesamtlösung zusammengeführt werden. Das reduziert den Integrationsaufwand, verringert technische Risiken in Bereichen wie Kaltstart, mechanischer Integration und Schnittstellenanbindung und vermeidet die Aufteilung der Aufgaben auf mehrere Partner. Der Kunde erhält damit eine belastbare Grundlage für die weitere Systemintegration, Erprobung und Qualifizierung des Rugged-Computersystems.
