Intel-Rechner für Marine-Anwendung
Kurze Entwicklungszeit mit Standard-Modulen
Ein 4-kanaliger CAN-Bus-Controller war Ausgangspunkt einer kundenspezifischen Entwicklung für ein Militärunternehmen. Das Unternehmen suchte ursprünglich nach einem Single-Board-Rechner mit vielfältigen Schnittstellen für ein bestehendes VPX-System. esd electronics aus Hannover entwickelte daraufhin einen kundenspezifischen Embedded-PC auf Basis eigener Komponenten sowie betriebsbewährter Fremdkomponenten wie einem CPU-Modul mit Intel-Atom-Prozessor.
Auf der Suche nach einem Single-Board-Rechner für ein bestehendes 3HE-VPXSystem mit vier CAN-Bus-Schnittstellen sowie weiteren Leistungsmerkmalen wurde ein norddeutsches Unternehmen aus der Militärbranche auf das 4-Kanal PCI/CAN-Board von esd aufmerksam.
Neben den CAN-Schnittstellen forderte die Applikation folgende Schnittstellen: eine serielle, eine Ethernet- und eine USB-Host-Schnittstelle sowie digitale Ein- und Ausgänge gemäß eigener Spezifikation. Außerdem sollte das CPU-Board ohne Lüfter bei Umgebungstemperaturen von -20 bis +85 °C betrieben werden können.
Betriebsbewährte Komponenten geben Sicherheit
Esd bot an, unter Verwendung des erprobten eigenen CAN-Cores, ein kundenspezifisches Board zu entwickeln. Ein kritischer Punkt der Applikation war die Forderung, dass das PC-System mit Intel-Atom Prozessor unter einem Realtime Betriebssystem in weniger als zehn Sekunden gebootet haben muss. Um zu beweisen, dass die ausgewählte Kombination aus Prozessor und Betriebssystem die Zeitforderungen erfüllt, erstellte das hannoversche Unternehmen eine Vorstudie unter Verwendung eines Evaluation-Boards. Nach erfolgreichen Testreihen erhielt esd den Auftrag für die Entwicklung einer Nullserie. Aus Zeitgründen verzichteten die Beteiligten auf eine sonst übliche Prototypfertigung. Das war möglich, da man auf das betriebsbewährte Intel Atom-CPU Modul sowie den auf anderen Produkten erprobten CAN-Core zurückgreifen konnte.
Um die Wärme bei 85°C Umgebungstemperatur sicher abzuleiten, entwickelte esd für das Board einen flächigen Kühlkörper, der über Retainer mechanisch und thermisch mit dem Conduction cooled chassis verbunden wird. Auf diese Weise entstand ein kundespezifisches CPU-System, das durch die vom Kunden entwickelten Anwenderprogramme seine Funktion erhält und in unterschiedlichen Konfigurationen eingesetzt werden kann. Nach abschließender Prüfung gemäß der vereinbarten Spezifikation konnte der Kunde das Board ohne Probleme in sein System integrieren.
Fazit
Durch diese Vorgehensweise sparte der Kunde Zeit und Manpower. Die qualifizierten Mitarbeiter des Unternehmen blieben frei für die applikationsrelevanten Aufgaben des Unternehmens. Mit Hilfe bewährter Komponenten und einem umfassenden Know-how entwickelte esd in der vorgegebenen kurzen Zeit ein kundenspezifisches CPU-Basis-Bord. Bei dieser Entwicklung erreichte bereits die Nullserie Serienqualität, sodass kein Redesign mehr erforderlich war.
Intern oder extern entwickeln?
Einige Unternehmen haben den Anspruch, die erforderlichen Komponenten selbst zu entwickeln, wenn Erweiterungen oder Änderungen an der bestehenden Steuerung anstehen. Da aber die Entwicklungsprozesse innerhalb eines Unternehmens nicht kontinuierlich, sondern in größeren zeitlichen Abständen ablaufen, fehlt häufig das aktuelle Know-how dazu. Dementsprechend muss vor Projektbeginn eine zusätzliche Einarbeitungszeit des Entwicklers berücksichtigt werden. Des Weiteren betritt der Entwickler in Teilbereichen des Projekts Neuland, was eine zeitliche Einschätzung erschwert und ein Designrisiko bedeuten kann. Das Systemhaus esd entwickelt mit seinem Team kontinuierlich Steuerungskomponenten, wodurch es einen Wissensvorsprung und mehr Erfahrung hat. Damit lassen sich die Realisierbarkeit und die Dauer von Projekten besser einschätzen und das Designrisiko reduzieren.
