Einen Fahrzeug-PC auswählen

Die Auswahl und Konfiguration eines Fahrzeug-PCs ist keine einfache Aufgabe. So erfordern die mobile digitale Beschilderung, das Flottenmanagement, die automatische Verkehrssteuerung, die Sicherheit und die Überwachung ganz unterschiedliche Spezifikationen. Dabei sind dies nur einige der beliebtesten Anwendungen für einen Fahrzeug-PC. Zusätzlich zur Komplexität hat die fahrzeuginterne Umgebung ihre eigenen Herausforderungen, einschließlich Stromversorgung, Temperatur und Vibration. Im Folgenden finden Sie fünf Fragen, die Sie sich stellen sollten, um den erforderlichen Prozess der Entwicklung und des Prototypings in Gang zu bringen.

Brauche ich einen Fahrzeug-PC?

Angesichts der Optionen wie Tablets, Smartphones und Dockingstationen für Laptops im Fahrzeug müssen Sie sich fragen: „Brauche ich überhaupt einen Fahrzeug-PC?“ Die Antwort ist definitiv situationsabhängig.

Wenn Sie ständig das Fahrzeug wechseln und ein Gerät benötigen, das mit Ihnen reist, lautet die Antwort nein. Aber wenn Sie in einem speziellen Fahrzeug sind, in dem das Gerät eine bestimmte Anwendung ausführen muss, wenn Sie eine problemlose integrierte Stromversorgung benötigen oder wenn Sie den Computer in ein System des Fahrzeugs integrieren müssen? Dann lautet die Antwort: Ja.

Darüber hinaus enthalten Fahrzeugsysteme Komponenten, die sich gut für eine mobile Umgebung eignen, in der Erschütterungen, Vibrationen, Strom- und Temperaturschwankungen an der Tagesordnung sind.

Welche Art von Prozessorleistung und I/O benötige ich?

Wenn Sie sich für einen Fahrzeug-PC entschieden haben, stellt sich die Frage nach der Prozessorleistung und dem Input/Output (I/O). Dabei hängt die Entscheidung, welcher Prozessor zu verwenden ist, größtenteils von den Bedürfnissen Ihrer Anwendung ab. Allerdings sollten Sie bedenken, dass Prozessoren Wärme erzeugen (siehe Abschnitt über die Temperatur), und Sie werden wahrscheinlich die niedrigste thermische Verlustleistung (Thermal Design Power, TDP) verwenden wollen, die Ihre Software zulässt.

Als nächstes nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um über Ihre I/O nachzudenken. Nicht nur im Hinblick auf die verschiedenen Peripheriegeräte, die Sie anschließen müssen, sondern auch auf die Geräte, die Sie unterwegs benötigen. Im Allgemeinen sind die I/O der Rückplatte für Peripheriegeräte gedacht, die immer angeschlossen sind. Hingegen ist die Vorderseite für mobile Geräte gedacht. Dies spielt oft eine Rolle, wenn das System auf einem Armaturenbrett oder einer Konsole montiert ist. Außerdem sollten Sie sich überlegen, wie viele leicht zugängliche USB-Anschlüsse Sie benötigen, ob Sie COM, HDMI oder andere Anschlüsse benötigen. Schließlich ist die Zugänglichkeit der I/O genauso wichtig wie ihr Vorhandensein.

Abschließend sei gesagt, dass Antennen oft übersehen werden. Jedoch ist die Art und Weise, wie Ihr Fahrzeug mit anderen Fahrzeugen, Netzwerken, 4G, GPS, Wifi, BlueTooth oder ähnlichem verbunden ist, ein entscheidender Teil des Systems. Somit ist die Vergrößerung der Reichweite mit Antennen oft ein Muss. Außerdem ermöglichen mehrere Antennen die gleichzeitige Nutzung verschiedener Konnektivitäten, beispielsweise wenn Sie Wifi und GPS benötigen. Aber Sie können auch eine Antenne zum Senden und eine andere zum Empfangen verwenden und so den Verkehrsfluss erhöhen. Die Bewertung Ihres Kommunikationsstandards ist ein wichtiger Aspekt, den Sie nicht vergessen sollten.

Mit einem Taxi in New York den Schlaglöchern ausweichen oder als mobiles Sicherheitsfahrzeug im Irak mit Sandstürmen kämpfen – da gibt es nur eines: LÜFTERLOS. Lüfterlose PCs bzw. lüfterlose Systeme mit Solid-State-Komponenten und unbelüfteten Gehäusen lösen Vibrations- und Feinstaubprobleme.

Wie gehe ich mit Stößen/Vibrationen und Staub um?

Die meisten Systeme werden durch Prozessor-/Motherboard-Lüfter und Gehäuselüfter gekühlt. Bewegungen, insbesondere starke Erschütterungen, wie sie in Kraftfahrzeugen üblich sind, können genau das beschädigen, was das System vor Überhitzung schützt. Im Gegensatz dazu nutzen lüfterlose PCs passive Kühltechnologien wie Kühlkörper und Belüftungsöffnungen, um eine solche vibrationsempfindliche Komponente überflüssig zu machen. Außerdem saugt das System durch den Wegfall des Lüfters keine Luft mehr an und damit auch keinen Schmutz, Staub und Sand. Wenn der PC diesem Schmutz und Staub direkt ausgesetzt ist, sollten Sie darauf achten, dass Ihr lüfterloses Gehäuse vollständig geschlossen und nicht perforiert/belüftet ist. Zwar zieht ein lüfterloses Gehäuse mit Belüftungsöffnungen keinen Staub an und hilft bei der Kühlung. Jedoch verhindert es auch nicht, dass sich Staub absetzt und die Elektronik korrodiert. Hingegen verhindert ein lüfterloses, geschlossenes Gehäuse dies.

Um wirklich gegen Vibrationen gewappnet zu sein, sollten Sie die rotierende Festplatte abschaffen und ein Solid-State-Laufwerk (SSD) verwenden. Zum Beispiel in einem Zug sind die Vibrationen ein Killer. Die konstante Bewegung des Zuges erscheint nicht so schlimm. Jedoch kann sie für bewegliche Teile wie die Festplatten in einem PC die Hölle sein. Es gibt eine Reihe von robusten Optionen. Aber bei starken Vibrationen ist eine SSD die beste Wahl. Sie haben keine beweglichen mechanischen Komponenten. Hingegen enthalten herkömmliche Festplatten (HDDs) rotierende elektromechanische Magnetplatten zum Speichern von Daten, bewegliche Lese-/Schreibköpfe zum Lesen und Schreiben der Daten und Motoren zum Betreiben des Ganzen. Im Gegensatz dazu verwendet eine SSD integrierte Schaltkreise als Speicher, um die Daten dauerhaft zu speichern. Damit werden sie schneller, leiser und unempfindlicher gegen Vibrationen. Wenn Vibration ein Faktor ist, sind SSDs ein Muss.

Welchen Betriebstemperaturbereich benötigt mein Fahrzeug-PC?

Häufig heizt sich die mobile Umgebung auf. Wenn Sie damit rechnen, dass Ihr Fahrzeug-PC in Umgebungen mit über 29 °C betrieben wird, sollten Sie darauf achten, dass Sie ein Board, ein Gehäuse und Komponenten auswählen, die mit der Hitze umgehen können, oder lüfterbasierte Systeme in Betracht ziehen. Wenn Sie einen Lüfter verwenden müssen, sollten Sie das System so installieren, dass der Gehäuselüfter ordnungsgemäß abziehen kann. Andernfalls kann das System überhitzen und ausfallen.

Bei extremen Temperaturen, ob heiß oder kalt, sollten Sie sich auf die maximale und minimale Betriebstemperatur konzentrieren. Schließlich beeinflusst die Wahl des Motherboards, der Kühlung, der WLAN- und der Speicherkomponenten die Betriebstemperatur.

Auf einem Schiff ist es oft eine Frage des Wassers. So gibt das Ausmaß der Witterungseinflüsse oft Aufschluss darüber, wie viel Abdichtung erforderlich ist. Denn Wasser ist tückisch, und selbst ein leichter Nebel kann einem System Schaden zufügen. Außerdem ist Salzwasser besonders korrosiv. Wenn möglich, ist die Platzierung des Geräts der beste Schutz gegen Wasser. Somit ist ein Einsatz in der Konsole mit einer Dichtung um die Frontplatte oft die beste Lösung.

Wie gestaltet sich die Stromversorgung des Fahrzeug-PCs?

In Autos, Lastwagen und Bussen ist es oft der Strom, der die Dinge durcheinander bringt. Im Gegensatz zu den meisten Computer-Umgebungen haben PCs im Transportwesen mit schwankendem Gleichstrom zu tun. So kann die Batteriespannung in Fahrzeugen unter normalen Bedingungen zwischen 11 und 14 Volt schwanken. Damit ein System mit kleinem Formfaktor mit Strom versorgt werden kann, sind mindestens 2 Elemente erforderlich. Einerseits ein Regler, um das externe Computersystem mit stabilen 12 Volt zu versorgen und andererseits ein DC-DC-Wandler, um die vom Motherboard benötigten Gleichspannungsschienen zu liefern. Möglicherweise möchten Sie auch eine intelligente Stromversorgung. Dies ist eine Option, die es Ihrem PC ermöglicht, die Autobatterie zu nutzen, ihn aber trotzdem sicher abzuschalten oder weiterlaufen zu lassen, wenn das Auto oder der LKW ausgeschaltet wird. Dies ist wichtig für die Langlebigkeit Ihres PCs.

Autos, Lastwagen, Flugzeuge, Schiffe und Züge: Wohin geht die Reise für den Fahrzeug-PC?

Boote, Flugzeuge, Autos, Züge und dergleichen haben alle ihre eigenen Probleme. Spezielle Umgebungsbedingungen, Platzbedarf, Gewichtsanforderungen und vieles mehr. Die wichtigsten Fragen sind, welchen Einflüssen der PC in Ihrer Umgebung ausgesetzt sein wird, was sich im PC befinden wird und wo er im Fahrzeug untergebracht wird. Halten Sie inne und betrachten Sie die Umgebung wirklich als das, was sie ist. Behalten Sie die Gefahren im Auge, die sie für Ihr System darstellen kann.

Fazit

Es gibt noch viele andere Probleme, die beim Umgang mit Kfz-PCs auftauchen können. Daher ist dies nur ein guter Einstieg. Wenn Sie Fragen haben, können Sie unten einen Kommentar abgeben oder unsere Seite zu Fahrzeug-PCs besuchen. Im Zweifelsfall wenden Sie sich an Fachleute! Wir verfolgen einen beratenden Ansatz, um die beste Lösung für Ihre Bedürfnisse zu finden.

Hinweis: Dieser Blog wurde ursprünglich am 7. Oktober 2013 veröffentlicht. Er wurde am 20. September 2020 inhaltlich aktualisiert.