In dem folgenden Beitrag möchten wir Ihnen dabei helfen zwischen Computer on Modules (CoM) und System on Modules (SoM) die richtige Wahl zu treffen.
Robotik und industrielle Automatisierung verändern die Fertigungsindustrie, indem smarte Maschinen eingesetzt werden, die effizienter und produktiver als je zuvor arbeiten. Hersteller auf der ganzen Welt führen smarte Fabrik- oder Industrie 4.0-Systeme ein, um die Produktionsleistung zu steigern und die Kosten zu senken.
Der steigende Bedarf an smarten Maschinen führte zu einer höheren Nachfrage nach eingebetteten Systemen mit höherer Rechenleistung und Plug-and-Play-Funktionen, wodurch die Nachfrage nach kompakten und leistungsstarken SoM und CoM resultierte. Diese ermöglichen eine schnellere Entwicklung und Bereitstellung von Produkten auf kostengünstige Weise. Mithilfe von SoMs können neue Produkte im Vergleich zu herkömmlichen Methoden schneller auf den Markt gebracht werden. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz von SoMs die Anwendung fortschrittlicher Technologien wie KI und ML, um die Produktivität weiter zu steigern.
Erläuterung der Begriffe
Genau genommen handelt es sich bei SoMs oder CoMs um eine Platinenschaltung, die eine Systemfunktion in einem einzigen Modul integriert. Es kann digitale und analoge Funktionen auf einer einzigen Platine integrieren. SoMs und CoMs werden größtenteils in Embedded Systemen eingesetzt.
Einfach erklärt handelt es sich bei einem SoM um einen winzigen Computer, der auf einem Embedded Development Board untergebracht ist. Es besteht aus der gemeinsamen Hardware und Software für die Entwicklung eines Embedded Systems. Das SoM enthält das Betriebssystem, Gerätetreiber und zugehörige Board Support Packages. Systementwickler können sich auf anwendungsspezifische Funktionen wie Hardware (Display, Schnittstellen, Peripheriegeräte) und Software (Applikation, User Interface) konzentrieren, indem sie ein handelsübliches SoM verwenden und damit die Markteinführung beschleunigen.
Vorteile im Einsatz
Der Mikroprozessor ist eine Voraussetzung für komplexe Industrieprodukte mit hoher Geschwindigkeit, Kommunikationsstacks, hochauflösenden Grafiken, Anwendungen von Drittanbietern etc. Bei komplexen Produkten mit eingebetteten Systemen ist die chipbasierte Entwicklung von Grund auf sehr zeit- und arbeitsaufwändig. Das kann zu vielen Fehlern und zur Verschwendung von Ressourcen führen, wenn der Entwurf scheitert.
Der wohl wichtigste Vorteil eines SoMs ist ein kürzerer Entwicklungszyklus. Der hohe Aufwand, der mit der Entwicklung eines CPU-Subsystems verbunden ist, entfällt. Dadurch können Produkte früher eingeführt werden. Zudem ermöglicht ein kürzerer Entwicklungszyklus es dem Entwicklungsteam auch, die Kosten zu senken, da sich die Entwicklungskosten und der Zeitaufwand für die Trägerplatine erheblich verringern.
Das Rechenmodul bietet eine Plug-and-Play-Funktion, mit der Sie auf ein SoM mit hoher Rechenleistung umsteigen können, wenn Sie umfangreiche Anwendungen ausführen oder neue Technologien wie KI oder maschinelles Lernen in Ihre Anwendung implementieren müssen, ohne das Design der Trägerkarte zu ändern.
SoMs werden in der Regel für eine Lebensdauer von mindestens 10 Jahren hergestellt. Zudem verringert der Einsatz von SoMs das Risiko in der Entwicklungsphase, da die Komplexität des Lagenaufbaus der Trägerplatte deutlich reduziert wird.
Bei der Auswahl des richtigen SoM müssen Entscheider einige Aspekte beachten, die wir im Folgenden etwas weiter vertiefen möchten.
Es ist wichtig, den Bedarf an Rechenleistung für eine Embedded System zu verstehen. Für IoT-Geräte reicht meistens ein kleines SoM aus, im Gegensatz zu einem KI-basierten Edge-Gerät, bei dem die Anwendung ausreichende Rechenleistung benötigt, um ihre Aufgabe zu erfüllen.
Beim Entwurf eines Embedded Systems müssen der Stromverbrauch und die vom System erzeugte Wärme berücksichtigt werden. Der Stromverbrauch kann bei eingebetteten Designs eines der wichtigsten Kriterien sein. Ein System, das für den Anschluss an eine Stromquelle (z.B. das Stromnetz) konzipiert ist, kann in der Regel die Beschränkungen des Stromverbrauchs ignorieren, aber ein mobiles Design kann vollständig vom Energiemanagement abhängig sein.
Die Anzahl der Peripheriegeräte und die damit verbundenen Einschränkungen sind ebenfalls ein entscheidender Faktor bei der Auswahl eines SoM. Hardware-Entwickler sollten wissen, welche Peripheriegeräte wie 4G, GPS, Card Reader etc. auf der Trägerplatine vorhanden sein müssen, woraufhin ein SoM ausgewählt werden muss.
ARM-basierte Geräte haben den Vorteil, dass auf ihnen für Smartphones entwickelte Betriebssysteme wie Android und Linux laufen. Intel-basierte Geräte hingegen haben den Vorteil, dass auf ihnen so gut wie alle Betriebssysteme laufen, die auch auf einem Standard-Desktop-PC laufen könnten, einschließlich Windows und Linux.
Betriebssysteme spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung smarter Geräte. Die Erstellung von SDKs und die Unterstützung verschiedener Hardware-Varianten hängen stark davon ab, wie wir das Board Support Package für den Betrieb des Systems verwalten. Verfügbare Treiber für Peripheriegeräte und die Ausstattung der Module sind entscheidende Faktoren bei der Auswahl des richtigen Betriebssystems für das Embedded System.
Auch die Lebensdauer der SoMs sollte bei der Auswahlentscheidung Berücksichtigung finden, da der Hersteller ein Produkt in der Regel nur bis zu einem bestimmten Zeitpunkt unterstützt. Da das Produkt teilweise von einem bestimmten SoM abhängt, ist es unerlässlich, das SoM in die Kriterien für das Entscheidungsmanagement aufzunehmen.
Das Budget für den Bau eines IoT- oder smarten Geräts ist einer der wichtigsten Faktoren für Entscheider, da es sich auf die Endkosten des Produkts auswirkt. Es versteht sich von selbst, dass Entscheidungsträger bei der Erstellung der Stücklisten (BOM) berücksichtigen sollten, dass die Kosten für SoM dem verfügbaren Budget entsprechen.
Ob man es nun SoM, CoM oder Computermodul nennt, diese kompakten und leistungsstarken Geräte sind eine große Bereicherung für die Entwicklung eines Embedded Systems. Design-Teams auf der ganzen Welt optimieren den Entwicklungsprozess, indem sie diese in ihren IoT- und smarten Geräten einsetzen.
Haben Sie Interesse an erstklassigen SoMs oder CoMs von Icop. Dann kontaktieren Sie gerne unser Vetriebsteam. Über den folgenden Link gelangen Sie auf unsere Kontaktseite.