Startseite > Embedded > Hardware > IoT in mobilen Märkten

Vernetzung

IoT in mobilen Märkten

29. Oktober 2015, 11:17 Uhr | Ralf Higgelke

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Robustes Design für besondere Ansprüche

Je nach Anwendungsbereich und Markt muss die Hardware folgende Eigenschaften aufweisen:

Erweiterter Temperaturbereich: In Bahnanwendungen beispielsweise gibt die EN 50155 in der Klasse TX eine Betriebstemperatur von -40 °C bis +70 °C vor, und zehn Minuten lang auch bis +85 °C. Für Straßenfahrzeuge oder im Avionik-Bereich gehen die Anforderungen sogar noch darüber hinaus.
Schutz gegen Staub, Feuchte und Chemikalien: Baugruppen im System sind üblicherweise lackiert (Conformal Coating). Gehäuse haben entsprechende IP-Schutzklassen, zum Beispiel IP67.
Schutz vor Stößen und Vibration: Bauteile sind fest verschraubt oder verlötet, bewegliche Teile werden generell vermieden. Für Kabelverbindungen gibt es robuste Stecker, zum Beispiel M12, die ebenfalls fest verschraubt sind und starken Vibrationen standhalten.
Schutz vor elektrischen Störeinflüssen: Hierzu gehört elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ebenso wie tolerantes Verhalten zum Beispiel gegenüber kurzzeitigen Spannungsausfällen. Mit passenden Gehäusen und Netzteilen ist das kein Problem.
Wartungsfreies oder -freundliches Design: Auch aus diesem Grund gilt, möglichst keine Lüfter oder sonstigen beweglichen Teile zu verwenden. Außerdem lassen sich Funktionen, die erfahrungsgemäß fehleranfälliger sind, modular aufbauen.

Hinzu kommen Aspekte wie Langzeitlieferbarkeit beziehungsweise Obsoleszenz, welche die Wirtschaftlichkeit zusätzlich gefährden können. Wenn außerdem die Qualität nicht stimmt, erhöht das langfristig die Betriebskosten. Auch die gegebenen Platzverhältnisse sind zu berücksichtigen. Und als wäre der Anforderungskatalog nicht schon groß genug, verlangt gerade der öffentliche Personenverkehr derzeit immer schnellere Lieferzeiten um konkurrenzfähig zu bleiben.

Box-PCs auf Built-to-Order-Basis

Jobangebote+ passend zum Thema

MACNICA ATD EUROPE - Ihre berufliche Zukunft

MACNICA ATD Europe GmbH, Ingolstadt

Alle Jobangebote im Elektroniknet Karrierebereich anzeigen

Um all diese Anforderungen unter einen Hut zu bekommen setzt MEN auf robuste Box-PCs, denen ein neu eingeführtes Built-to-Order-Konzept zugrunde liegt (Bild 1). Durch eine hohe Bevorratung der einzelnen Komponenten und dem vereinfachten Bestellprozess durch Built-to-Order-Artikelnummern, sind kleine Stückzahlen zur schnellen Evaluierung innerhalb von zwei Wochen lieferbar. Vorkonfiguriert und mit entsprechender Firmware ausgestattet, bleibt kundenseitig nur noch die Auswahl aus dem darauf abgestimmten Zubehör wie mSATA, PCIe-Mini-Cards, Schnittstellen-Adapter, Antennen oder Festplatten (HDDs) etc. zu treffen und die eigene Applikation aufzuspielen.

Gerade bei Systemen, die eine effizientere Fahrzeug- beziehungsweise Gleisausnutzung oder eine Einsparung von Kraftstoff ermöglichen sollen, könnte ein dauernder Ausfall der Elektronik beziehungsweise wartungsintensiver Komponenten das ganze Projekt ad absurdum führen. Noch dazu kommt, dass bei Projektlaufzeiten von über 30 Jahren, wie sie in der Bahntechnik nicht selten sind, auch über einen langen Zeitraum sichergestellt sein muss, dass die Elektronik zuverlässig funktioniert.

Und so kommen die Box-PCs in einem massiven und per Wärmeleitung (Konduktion) gekühlten Aluminiumgehäuse, das für ein geeignetes Wärmemanagement in einem erweiterten Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C sorgt. Das Design erspart die häufige Wartung von reparaturanfälligen Lüftern und schützt außerdem die Elektronik im Inneren vor äußeren Einflüssen. Gelötete Komponenten und Conformal-Coating machen die Boxen widerstandsfähig gegen Schock und Feuchte oder Staub. Um überhaupt in Zügen oder Bussen mitfahren zu dürfen, entsprechen sie natürlich dem Bahnstandard EN 50155 und sind für die E-Kennzeichnung für Straßenfahrzeuge vorbereitet.