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Robuste Rechnerformate für Züge

In die richtige Bahn gelenkt

13. Januar 2015, 14:41 Uhr | Von Susanne Bornschlegl

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Kalkulierbares Risiko mit Rugged COM Express

Auf diese neue Spezifikation baut ein neues System für Züge. Die lüfterlose Box enthält zwei COM-Steckplätze, die man flexibel bestücken kann. So vereint der Kunde Modularität und Individualität. Der modulare Ansatz erlaubt es, die Box in höheren Stückzahlen zu fertigen, obwohl sie für unterschiedliche Aufgaben einsetzbar ist. Das Gehäuse ist kompakt und bildet mit weiteren Komponenten ein Baukastensystem für Zugfunktionen.

Die Gehäusemechanik der Komponenten verursacht den Großteil der Entwicklungskosten. Sie bleibt jedoch von einem COM-Wechsel unberührt. Dadurch hat der Systemhersteller bereits eine „Second-Source-Option“. Sollte der ursprüngliche COM-Lieferant Obsoleszenz- oder Upgrade-Probleme haben, ist der Wechsel zu einem anderen Anbieter mit vertretbarem Aufwand zu meistern – dank standardisiertem COM-Format. Im Idealfall ist ein COM als COTS-Bauteil erhältlich (commercial off-the-shelf). Das Risiko bei dieser Lösung ist also kalkulierbar niedrig. Das System ist bereits kostengünstig und kann es selbst bei technischen Änderungen bleiben.

Ein Klassiker: der Box-PC

Box-Computer leiten ihre Abwärme ebenfalls meist über Konduktion nach außen. Die passive Kühlung wird oft durch Kühlrippen unterstützt und erlaubt den Betrieb bei hohen Temperaturen ohne wartungsintensive Lüfter (Bild 4).

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Für den Einsatz im Bahnbereich können sie den erweiterten Temperaturbereich von –40 bis +85 °C und volle EN-50155-Konformität relativ einfach einhalten. Das Gehäuse sorgt außerdem für die geforderte Unempfindlichkeit gegen Vibrationen und Stöße und die Einhaltung vorgegebener IP-Klassen.

Als Inselrechner übernehmen Box-PCs verschiedenste Aufgaben. Dabei spielen Bilddaten eine immer wichtigere Rolle. Mit mittlerer bis hoher Grafikleistung eignen sich die Rechner hervorragend als Bordcomputer oder Content Server. Über eine Drahtlosverbindung können sie mit einem Steuerzentrum kommunizieren und Informationen an mehrere Displays senden. Im Vordergrund steht hier meist der dezentrale Einsatz. 19-Zoll-Systeme sind dafür eher ungeeignet und/oder zu sperrig. Box-PCs kommen auch dann zum Einsatz, wenn man besonders genau auf die Kosten achten muss, denn ein klassischer Box-PC entfaltet seine volle Stärke zu einem geringen Preis. Der Markt bietet eine Fülle an serienmäßigen Produkten in diesem Segment. Große Unterschiede gibt es bei den verfügbaren Systemen in der Konfigurierbarkeit. Flexibilität bei Detailfunktionen kann in der Ausführung der Box-Lösung entscheidend sein. Wo mehr Leistung nötig ist, ist ein Konzept mit skalierbarem Prozessor vorteilhaft. Die richtige Konfiguration aus drahtgebundenen und drahtlosen Netzwerkfunktionen, sonstiger Ein-/Ausgabe und entsprechenden Speichermöglichkeiten sollte sich durch Optionen erstellen lassen. So ein System kann dann den gleichen Funktionsumfang mitbringen wie ein entsprechend konfiguriertes 19-Zoll-System, jedoch zu einem Drittel des Preises oder weniger. Mit einem Mindestmaß an Modularität kann der Hersteller Systeme günstiger anbieten, und der Kunde findet schneller ein passendes Gerät auch von der Stange.

Modulares Denken statt Tunnelblick

Trotz der vielen technischen Möglichkeiten, bestehenden Standards und modularen Ansätze muss man zu dem Schluss kommen, dass Vielfalt an sich nichts Schlechtes ist. Bahn-Elektronik muss in den Kontext passen und genau dort zukunftssicher sein. Dazu gehören viele Faktoren, von der Art des Zuges über die Art der Aufgabe bis hin zu den strategischen Entscheidungen des Fahrzeug-Ausstatters. Der Trend bleibt ein bunter Mix aus 19-Zoll-Standards und mannigfaltigen Lösungen, geht aber zugleich immer mehr zu einer modularen Bauweise. Modularität lohnt sich immer bei vielen ähnlich konfigurierten Systemen und weil weniger Entwicklungsaufwand nötig ist.

Modulare Systeme verursachen höhere Initialkosten als Individuallösungen, aber was teuer ist, muss auch länger halten. Und hier trennt sich die Spreu vom Weizen. Dann lohnt es sich, auf zuverlässige Hersteller mit Erfahrung zu setzen. In dem eingangs erwähnten Reiseland gibt es übrigens keine einzige Eisenbahnlinie. Dafür gibt es dort geländetaugliche Linienbusse – das wäre doch ein Fall für einen „schlaglochsicheren“ Box-PC mit konfigurierbaren Drahtlosschnittstellen, damit Fahrer wie Passagiere eine noch bessere Verbindung haben.

Die Autorin

Susanne Bornschlegl
beschäftigte sich während des Studiums zur technischen Übersetzerin in Erlangen eher mit klassischen Maschinenbau-Themen. Seit 1994 konnte sie die Entwicklung modularer Computersysteme durch die Erstellung von Benutzerdokumentation bei men Mikro Elektronik mitverfolgen, wo sie auch heute noch als Technische Redakteurin tätig ist.

Susanne.Bornschlegl@men.de