Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Raspberry PI – der PC im Scheckkartenformat

Den Raspi aus der Bastelecke geholt

Der Computer Raspberry Pi ist nur so groß wie eine Scheckkarte und kostet den Bruchteil eines Industrierechners. Eigentlich verfolgt die Raspberry Pi Foundation mit der Weiterentwicklung des offenen Systemes das Ziel, Technikbegeisterten ein preisgünstiges Arbeitsmittel zur Verfügung zu stellen, um sie zur Entwicklung von Computersoftware zu motivieren. Doch immer wieder liest man von industrienahen Internet of Things-Lösungen, die mit den preisgünstigen Rechnern arbeiten. Der Blick auf seine Fähigkeiten verrät, ob er sich als Expertimentierkasten für Ihre Anwendung eignet.

Die Raspberry Pi Organisation entwickelt dieses Produkt ständig weiter und stellt den künftigen Software-Ingenieuren viel Unterstützung, Hilfe, Schulungsmaßnahmen und eine große Community Gleichgesinnter zum gegenseitigen Erfahrungs-Austausch über das Internet bereit. Bis heute sind über 14 Millionen Boards verkauft und zahlreiche Programme suchen nach praktischem Einsatz.

Bild: Mass GmbH

Die Raspberry Pi-Organisation entwickelt den gleichnamigen Minirechner ständig weiter und stellt den Software-Ingenieuren viel Unterstützung, Hilfe, Schulungsmaßnahmen und eine große Community Gleichgesinnter zum gegenseitigen Erfahrungs-Austausch über das Internet zur Verfügung. Bis heute sind über 14 Millionen Boards verkauft und es existieren eine Vielzahl unterschiedlicher Programme für den Raspberry Pi.

Die Hardware

Der ARM-Prozessor Cortex A53 des Raspi arbeitet mit vier Kernen bei 1,2 Gigahertz Taktfrequenz und ist mit einem Gigabyte Arbeitsspeicher und einer steckbaren Mikro-SD-Karte (mindestens acht Gigabyte) für Betriebssystem und Anwender-Software ausgestattet. Es sind viele Schnittstellen onboard. Standardmäßig stehen vier USB2.0- und ein Ethernet-Anschluss zur Verfügung; dazu sind Verbindungen zu HDMI-Monitor, CSI-Kamera, Video und Audio, WIFI, Bluetooth und digitalen sowie analogen I/O-Pins möglich. Alle Signale sind auf Steckverbindern herausgeführt, so dass auf den Raspi kabellos eine Erweiterungsplatine gesteckt werden kann. Solche Zusatzkarten werden für die jeweils gewünschten Funktionen ausgelegt und können zum Beispiel mit Echtzeituhr/Batterie, RS232/RS485, opto-entkoppelten DIO oder Steckplatz für CAN- oder andere Module bestückt werden.

Härten für den Industrieeinsatz

Die Raspberry-Pi-Version 3B ist inzwischen so leistungsfähig, dass sie für viele industrielle Anwendungen infrage kommt; zumal das Preisniveau am unteren Ende der Computerboards liegt. Das hat inzwischen einige IPC-Hersteller bewogen, die Boards aus der Bastelecke zu holen und mit professionellen Komponenten auszustatten, um sie für Industrieeinsätze zu ‚härten‘. Hierfür werden etwa störungssichere robuste Metallgehäuse mit standardisierten Steckverbindern, stabilen Industrienetzteilen, opto-entkoppelten I/Os und modernen Touchscreen Displays mit sieben- oder zehn Zoll-Diagonale eingesetzt. Die Erweiterungsboards enthalten keine kostenträchtigen Komponenten, die nicht wirklich benötigt werden. Insgesamt sollten Lösungen aber CE-konform sein und je nach Aufgabe den geforderten Zertifizierungen entsprechen.

Aus der Maker-Scene

Da auf der Raspi-Plattform inzwischen viele Betriebssysteme laufen und Unmengen von Tools, Programmiersprachen und Anwenderprogramme mit sogar Echtzeit-Eigenschaften verfügbar sind, wird aus der ‚Maker-Scene‘ teils eine professionelle Programmierer-Gemeinschaft. Die Digitalisierung greift auf alle Bereiche unseres Lebens über und die Computerisierung hat höchste Wachstumsraten. Nur einige Trends zum Einsatz des Raspi sind zu beobachten:

  • Der Internet of Things-Trend (IoT) und die Entwicklung hin zur Industrie 4.0 sind auch in der Raspi-Gemeinschaft zu spüren. Dahinter verbirgt sich die Notwendigkeit, in Produktionsbetrieben alle Maschinen miteinander zu vernetzen, um eine optimale und fehlerfreie Fertigung zu ermöglichen und weiter zu automatisieren. Hier werden zahllose Sensoren zur Erfassung aller Zustände der Produktionsanlagen eingesetzt. Deren Messwerte werden von Kleincomputern wie dem Raspi erfasst, ausgewertet, gespeichert, angezeigt und über Netzwerke an die Business Backend-Systeme wie SAP oder andere übertragen, die auch in der Cloud laufen können.
  • Die Gebäudetechnik hat ebenso zahlreiche Anwendungsgebiete: Temperaturmessung und Regelung für Heizung, Lüftung und Klima, die Beleuchtungstechnik, Steuerung des Wasser- und Energieverbrauches, Sonnenschutz aller Fenster, Zugangskontrolle, Anwesenheits- und Sicherheitstechnik, zum Beispiel im Bereich des Facility-Managements, sofern diese eingesetzt wird zur vorbeugenden Störungsbearbeitung oder anderen Aufgaben. Dazu kommen die vielen künftigen Aufgaben im Smart Home: Der Empfang von externen Befehlsgebern (zum Beispiel tragbaren Geräten) und die damit zu steuernde Haus-Installation.
  • Es entstehen vielerorts Smart Grids: Kleinrechner helfen bei der Überwachung von Inhalten von Verkaufsautomaten aller Art mitsamt automatischer Nachbestellung. Sie helfen bei Transaktionen der Ticketing-Systeme, der Anbindung von Nutzfahrzeugen an das Internet zwecks Optimierung von Fahrtrouten und der Be-/Entladungsreihenfolge und Menge. Das Auslesen von Barcode- und RFID-Systemen sowie Bearbeitung vieler stationärer und mobiler Automationsaufgaben lässt sich auch durch Kleinrechner wie den Raspi realisieren.
  • Auch in der Office-IT etwa auf SAP-Basis können die kleinen Computer genutzt werden: Hierfür haben Tüftler den Wert der Raspi-Systeme als Gateway zur Middleware erkannt und bieten einfache und standardisierte Integrationspfade zur Einbindung in die Unternehmenssoftware an. Auch Gebiete wie künstliche Intelligenz oder Embedded Vision, also die PC-gestützte Bildverarbeitung, greifen auf den Raspi zurück.

Rechner ohne Anzeige

Neben vollständigen PC-Funktionen sind häufig auch Box-PCs ohne Bedien- und Anzeige-Ebene gefragt, die besonders klein und preisgünstig sind. Eine notwendige Aufgabe für Einsteiger in die Digitalisierung ist, aus der Vielfalt vorhandener Tools, Programmiersprachen und Anwenderprogramme die geeigneten Komponenten für das eigene Vorhaben auszuwählen. Hierbei können erfahrene Systemintegratoren helfen. Mit dem Griff zu offenen Systemen lassen sich häufig die Kosten einer Neuprogrammierung sparen. Schon die ausführliche Recherche im Internet kann für viele Aufgaben zu einer Beschleunigung und Kostenreduzierung in der Entwicklungsphase führen.


Das könnte Sie auch interessieren:

Autoneum CZ verfolgt das Ziel, alle Logistikprozesse zu digitalisieren. Auf dem Weg dorthin wurde im Jahr 2019 die Produktionsplanung digitalisiert. Die hohen Anforderungen erfüllt das Advanced Planning and Scheduling-System von Asprova.‣ weiterlesen

Das Ludwigshafener Softwarehaus Fasihi hat ein digitales Assistenzsystem ins Programm genommen. Es unterstützt Mitarbeiter in der Produktion durch die Anzeige von Dokumenten wie Handbücher, Anleitungen, Betriebs- und Verfahrensanweisungen oder auch Informationen aus Modulen wie einer Gefahrstoffdatenbank.‣ weiterlesen

Die FOG Software Group will mit der Übernahme von Facton ihr Portfolio an Softwarelösungen für die intelligente Fertigung ausbauen.‣ weiterlesen

Eplan startet mit der Gründung eines neuen Partnernetzwerks in das neue Jahr. Durch den Austausch der Partner soll unter anderem die Integration unterschiedlicher Systeme vereinfacht werden.‣ weiterlesen

Am Unternehmenshauptsitz von Dyer Engineering laufen bis zu 1.000 Aufträge gleichzeitig ab, bis zu 5.000 Komponenten sind dafür im Umlauf. Wer da auf technische Unterstützung verzichtet, verliert schnell den Überblick und riskiert Stillstände und Zusatzaufwand. Gelöst hat die Firma dieses Problem mit einer Asset-Tracking-Lösung auf Bluetooth-Basis.‣ weiterlesen

Mit der Übernahme des US-Unternehmens Diversified Automation will Leadec seine Präsenz in Nordamerika stärken.‣ weiterlesen

Wer bei der SMS Group in Hilchenbach wirklich alle Maschinendaten in die MES-Software integrieren will, muss bis zu 30 Jahre alte Steuerungen zum Reden bringen. Wie das geht, wussten die Mitarbeiter des Metallspezialisten zwar. Aus Zeitgründen erhielt jedoch der Dienstleister Schmid Engineering den Auftrag, die 55 Maschinen ans MES anzuschließen.‣ weiterlesen

Campus-Netze sind in Deutschland zur Zeit der vielversprechendste Ansatz, wenn es um den industriellen Einsatz von 5G-Funktechnik geht. Denn erstmals erlaubt die Bundesnetzagentur auch Unternehmen außerhalb der Telekommunikationsbranche, Funkfrequenzen zu buchen. Doch welche Konzepte für den Aufbau eines Campus-Netzes gibt es?‣ weiterlesen

Um den Robotereinsatz bei kleineren und mittleren Unternehmen zu fördern, wurde Ende des vergangenen Jahres der Deutsche Robotik Verband gegründet.‣ weiterlesen

Auf 2021 blicken die Entscheider in der Branche mit einer Mischung aus Zurückhaltung und leichtem Optimismus. Dies geht aus dem aktuellen Maschinenbau-Barometer von PwC hervor.‣ weiterlesen

Die SmartFaxtory KL arbeitet an der Realisierung an einem Shared Production-Ansatz und bildet so die Grundlage für das europäische Infrastrukturprojekt GAIA-X.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige