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Der industrielle Raspberry Pi: Ein kurzer Rückblick und die nahe Zukunft

Von ·Kategorien: Industrielles IoT·Published On: März 31st, 2021·4.6 min read·

Die Geschichte des Raspberry Pi begann weit entfernt von der Welt der Wirtschaft und Industrie. Der erste in Serie produzierte Raspberry Pi wurde 2012 für 30 Dollar verkauft. Er sollte Hobbyprogrammierer:innen aller Altersgruppen eine kostengünstige Plattform bieten, um die Grundlagen des Codierens zu erlernen. Die ursprüngliche Absicht war nicht, Geld zu verdienen oder den Marktanteil zu erhöhen, sondern den Zugang zu Hardware und Programmierkenntnissen zu erweitern. Einen industriellen Raspberry Pi hatte zu diesem Zeitpunkt niemand auf dem Radar.

Die Wurzeln liegen bei den Macher:innen

Niedrige Kosten, ein kleines Format und die Flexibilität dieses Systems auf einem Chip: Der Raspberry Pi ermöglichte nicht nur den Zugang zur Technologie für Bevölkerungsgruppen, die sich keinen kompletten Desktop-PC leisten konnten. Er inspirierte auch unzählige Bastler und Tüftlerinnen in Garagen, Kellern und Wohnzimmern auf der ganzen Welt.

Die Raspberry Pi-Community bot eine Ressource, um Ideen zu teilen und anderen bei der Entwicklung ihrer Projekte zu helfen. Projekte wie beispielsweise RetroPie, eine Emulationssoftware zur Wiedergabe von Retro-Videospielen auf einem Raspberry Pi, und das Projekt „Magic Mirror“, bei dem ein Raspberry Pi in einen Spiegel eingebettet wurde, um wertvolle Inhalte über den bevorstehenden Tag anzuzeigen, wie etwa die Wettervorhersage und E-Mails.

Raspberry Pi Model B

Raspberry Pi Model B – the first generation of the system on a chip

Diese Heimprojekte schlugen in den sozialen Medien hohe Wellen. Dennoch blieb der Eindruck bestehen, dass der Raspberry Pi eher ein Freizeitcomputer ist als ein Werkzeug, das für industrielle Anwendungen genutzt werden kann. Diese Wahrnehmung hält sich bei vielen immer noch, obwohl industrielle Raspberry Pi-Anwendungen immer mehr an Bedeutung und Popularität gewinnen.

Rapid Prototyping auf dem Pi

Das frühe Konzept eines industriellen Raspberry Pi entwickelte sich bei den Macher:innen, die das System auf einem Chip für Hobbyprojekte einsetzten. Da sie die Leichtigkeit und Geschwindigkeit erlebten, mit der sie Prototypen von Systemsteuerungs- und IoT-Projekten starten konnten, ergab es nur Sinn, die Anwendungsfälle für die Plattform zu erweitern.

Die Entwickler:innen selbst waren die ersten, die das Versprechen industrieller Anwendungen für den Raspberry Pi erkannten. Die Fähigkeit, Endanwendungen auf einem kostengünstigen Board zu erproben, verringerte die Einstiegskosten für das Systemdesign im Vergleich zum Prototyping auf Desktop-Computern oder industriellen Systemen. Smart-Home-Anwendungen wandelten sich zu Smart-Building-Anwendungen. IoT-Sensoren für zu Hause entwickelten sich zu IoT-Sensoren für die industrielle Datenerfassung.

Heute wird der Raspberry Pi von ca. 50 Prozent der Endkund:innen für kommerzielle und industrielle Anwendungen eingesetzt.

Das Raspberry Pi Compute Module

“Wir sind bereit, etwas Besonderes zu enthüllen, das sich dieses Mal an Geschäfts- und Industriekund:innen richtet.”

Im April 2014 kündigte James Adams, COO & Hardware Lead von Pi Trading, über deren Blog das erste Raspberry Pi Compute Module (CM) an. Es enthielt die „Innereien“ des Raspberry Pi, die auf einem kleinen Board integriert waren. Es war so konzipiert, dass es in einen Standard-DDR2-SODIMM-Anschluss passte. Das Compute Module hat eine auffallende Ähnlichkeit mit einem RAM-Stick. Es sollte in PCBs (Printed Circuit Boards) integriert werden, die allgemein auch als Carrier-Boards oder Trägerplatinen bezeichnet werden.

Die Veröffentlichung des Raspberry Pi Compute Modules war zweifellos der Durchbruch für industrielle Geräte mit Raspberry Pi. Die Integration eines Raspberry Pi in anwendungsspezifische Carrier-Boards ermöglichte es Hardware-Designern, die Optionen für Formate zu erweitern und zusätzliche I/O-Verbindungsoptionen zu schaffen um ihre spezifischen Geschäfts- oder Industrieanforderungen zu erfüllen.

CM1 vs. CM2

First Generation Compute Module (left) vs. Fourth Generation Compute Module (right)

Wir springen ins Jahr 2020: Raspberry Pi veröffentlicht die vierte Generation seines Compute Modules. Das CM4 bietet die beeindruckenden Leistungssteigerungen des Raspberry Pi 4, inklusive eines Broadcom BCM2711 Quad-Core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1,5GHz Prozessor, OpenGL ES 3.0 Grafik und erweiterte Speicheroptionen. Das Format ist nach wie vor für Embedded-Anwendungen ausgelegt. Der ursprüngliche DDR2-SODIMM-Anschluss wurde jedoch durch einen zweifachen 100-poligen elektrischen High-Density-Schnittstellenanschluss ersetzt.

Der industrielle Raspberry Pi ist da

Ursprünglich wurde es einige Monate nach der Veröffentlichung der vierten Generation des Compute Modules von OnLogic angekündigt: Am Pi-Tag, dem 14.03.21, enthüllte OnLogic die ersten Details unseres industriellen, mit Raspberry Pi betriebenen Computers für alle, die sich für den Erhalt weiterer Informationen angemeldet hatten. Das System mit dem Spitznamen „ein starker Pi“ wurde komplett im eigenen Haus entwickelt, um das CM4 für Industrie- und IoT-Anwendungen einzusetzen.

Unter Verwendung fortschrittlicher thermischer Simulationen hat das OnLogic-Team ein Gehäuse und eine thermische Lösung entwickelt, durch die der Raspberry Pi für nahezu jede Umgebung optimiert wird. Als neueste Entwicklung unserer lüfterlosen Hardshell-Technologie bieten die resultierenden Aluminium-Seitenteile eine strukturelle Festigkeit. Gleichzeitig leiten sie die Wärme der internen Komponenten ab.

Im Inneren des DIN-fähigen Gehäuses stellt ein kundenspezifisch entwickeltes Carrier-Board industrietaugliche I/O bereit. Dazu gehören zwei GbE-LAN-Ports und ein RS-232/422/485 Terminal Block. Ein zuverlässiger industrieller Wide-Temp-SSD-Speicher ersetzt den eMMC-Speicher, der in vielen Lösungen auf Verbraucherniveau zu finden ist. Er bietet eine höhere Kapazität und eine schnellere Datenübertragung für industrielle Anwendungen.

Wir haben noch so viel mehr, das wir gerne mit Ihnen teilen möchten. Dies ist nur eine der CM4-basierten Entwicklungen, an denen wir arbeiten. Gehören Sie zu den Ersten, die erfahren, was als Nächstes für den „starken Pi“ ansteht – und darüber hinaus. Besuchen Sie OnLogic.com/industrial-raspberry-pi und melden Sie sich an für weitere Informationen.

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About the Author: Patrick Metzger

Patrick is the Partnership Marketer at OnLogic. His love for technology started with building computers from components with is father as a child and continues to this day. With a professional background in IT, Marketing, Media Production and SaaS, communication is the passion that brings it all together. Patrick currently lives in Richmond, VT, taking advantage of all the outdoor adventures Vermont has to offer.
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