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Spezifikation für Box-PCs

PICMG entwickelt neuen Standard

21. Februar 2022, 7:30 Uhr | Tobias Schlichtmeier

Mit einem Standard für modulare Box-PCs möchte die PICMG das Marktwachstum weiter antreiben und das Entwickeln vereinfachen.

Eine Arbeitsgruppe der PICMG entwickelt eine Spezifikation für industrielle Box-PCs namens ModBlox7. Der derzeit proprietäre Box-PC-Markt könnte mithilfe des offenen Standards einen neuen Aufschwung bekommen. Kosteneffektive und nachhaltige Produkte sollen hiermit einfacher umsetzbar sein.

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Die ModBlox7-Spezifikation soll laut dem Standardisierungsgremium der PICMG einen kompakten und modularen Box-PC beschreiben. Er soll flexibel konfigurierbar sowie an der Wand, auf einer DIN-Schiene oder in einen 19-Zoll-Baugruppenträger montierbar sein. Bei der Baugröße sind Höhe und Tiefe fest vorgegeben, die Breite ist mit einem Vielfachen von 7HP variabel, die maximale Länge beträgt 84HP. Die modularen Box-PC-Designs sollen robust ausgelegt sein, passive Kühlung unterstützen und für anspruchsvolle Applikationen in Bahntechnik, Avionik oder autonomer Mobilität zum Einsatz kommen. Ebenfalls sind Einsatzbereiche wie Maschinen in der Fertigungstechnik oder Steuerungen in kritischen Infrastrukturen der Prozessindustrie denkbar.

Das Ergebnis der Arbeit der Arbeitsgruppe soll eine Basisspezifikation sein. Sie soll die Mechanik, die modularen Funktionseinheiten und die elektrischen Verbindungen der Einheiten beschreiben. Ziel der PICMG ist es, die Interoperabilität von Box-PCs sowohl für Hersteller als auch für Anwender zu gewährleisten und die Vorteile modularer Systeme mit denen von Box-PCs zu kombinieren.

Die Spezifikation soll folgende Anforderungen beziehungsweise spezifizierten Funktionen enthalten:

Kosteneffizientes Design mit minimalem mechanischem Aufwand. Es sind keine zusätzliche Backplane und kein Kühlkörper nötig. Board-to-Board-Steckverbinder koppeln jede Einheit mit ihrem Nachbarn und führen definierte I/O-Schnittstellen (PCIe und USB) zum nächsten Board.
Modulare, funktionsgekapselte Plug-in-Baugruppen in Vielfachen von 7HP-Breitenraster. Sie bilden funktionale Baugruppen wie Stromversorgung, CPU, Switch und I/Os und können ein Vielfaches von 7HP sein, um mehr Schnittstellen oder Funktionen in einer einzelnen Baugruppe zu implementieren.
Hieraus ergibt sich eine breite Palette von Gerätekombinationen in 7HP-Schritten (21HP, 28HP, 42HP bis 84HP), was die Kosteneffizienz auch in kleinen Mengen steigert.
Jede modulare Recheneinheit kann einen Stapel von 1, 2 oder 3 Leiterplatten aufnehmen – je nach Komplexität. Die Aufteilung erfolgt nach der Front-I/O-Schnittstelle und den Strom- und Kommunikationsanforderungen zwischen der Host-Einheit und ihren Erweiterungseinheiten.
Flexible Montage mit minimalen Zubehörkomponenten für Wand-, Hutschienen- und 19-Zoll-Baugruppenträgerinstallationen.

Laut Markets and Markets steigt der weltweite Markt für Industrie-PCs von 4,6 Mrd. USD im Jahr 2021 auf 6,1 Mrd. USD im Jahr 2026 an – mit einer Wachstumsrate von 5,8 %. Angetrieben wird das Marktwachstum durch eine steigende Nachfrage nach IIoT-Applikationen, einem stetigen Verlagern von der traditionellen Fertigung hin zur digitalisierten Fertigung sowie einem wachsenden Bewusstsein für die Ressourcenoptimierung in der Fertigungsindustrie. Hinzu kommen strenge regulatorische Vorgaben.

Ziel der PICMG ist es, die Spezifikation bis Ende 2022 zu ratifizieren. Das Team hat Bernd Kleeberg von EKF Elektronik zum Vorsitzenden des Ausschusses gewählt. Manfred Schmitz von Ci4Rail ist der technische Redakteur und Johann Klamer von ELTEC Elektronik fungiert als Sekretär. Weitere Informationen finden Sie auf der PICMG-Website.