GPU Jetson, czyli nie tylko X86

Standardem w przypadku Box PC i "większych" komputerów jest cały czas architektura Intela, jednak im bardziej przemieszczamy się w stronę urządzeń embedded i mniejszych komputerów jednopłytkowych, tym bardziej widać zmiany i pojawianie się innych technologii. W ostatnim z przypadków coraz popularniejsze stają się urządzenia z układami ARM, których atutami są niska cena, wysoki poziom integracji w systemie docelowym oraz możliwość obsługi różnych systemów operacyjnych z Androidem i Linuksem na czele. Wspiera je również wielu dużych dostawców półprzewodników, przez co dawne problemy z kompatybilnością czy brakiem wsparcia przy korzystaniu z takich rozwiązań można uznać za historię.

Ankietowani zwracają uwagę na rosnącą rolę platformy GPU Jetson. Rozwiązania NVIDIA Jetson zapewniają wydajność i energooszczędność potrzebną do uruchamiania oprogramowania maszyn autonomicznych i relatywnie dużą wydajność obliczeniową przy niższym zużyciu energii. Każdy układ jest kompletnym systemem SOM (System-on-Module) wyposażonym w CPU, GPU, PMIC, DRAM i z pamięcią Flash. Platformę Jetson cechuje również duża skalowalność.

Rys. 10 Najpopularniejsze systemy operacyjne (i ich wersje) stosowane w systemach z IPC

Jetson Nano pozwala na tworzenie komputerów jednopłytkowych SBC zaprojektowanych z myślą o rozwiązaniach przemysłowych i wspierany jest w taki sposób, by ułatwiać projektantom i programistom tworzenie nowych aplikacji. Technologię można uznać za konkurencyjną do Raspberry Pi (ARM), która może nie jest aż tak wydajna, jak stosowane w większości układy Intel, ale jej przewagą jest społeczność pracująca wokół coraz to nowych zastosowań w różnych obszarach, w tym także w przemyśle. Małe komputery jednopłytkowe opracowywane są często przez entuzjastów, ale również organizacje i bazują w większości na mikrokontrolerach 32-bitowych oraz systemach operacyjnych Linux oraz Android. Przykładami są tu m.in. Arduino, Beagle-Bone czy wspominane Raspberry Pi.

Wszystkie one są nie tylko doskonałymi komputerami przydatnymi w badaniach i edukacji, ale też nie brakuje ich zastosowań w obszarach półprofesjonalnych, a nawet profesjonalnych. Takimi są m.in. aplikacje związane z monitoringiem, inteligentnymi budynkami, rozwiązaniami pomiarowymi czy wideo. Wiele firm sięga po nie również w celu wykorzystania w większych, komercyjnych systemach, czyli traktuje się je jak typowe układy embedded.

Mateusz Pijanowski

ASTOR

Co wpływa na rynek komputerów przemysłowych i jakie są tu trendy?

Na branżę IPC oraz, ogólniej, na sektor automatyki przemysłowej coraz silniejszy wpływ mają technologie oraz koncepcje zaliczane do Przemysłu 4.0. Jedną z nich jest technologia edge computing, gdzie komputery przemysłowe wykorzystywane są jako urządzenia brzegowe, które służą do wstępnej obróbki danych oraz komunikacji z systemami nadrzędnymi np. systemami chmurowymi. Taka architektura niesie z sobą korzyści, takie jak odporność na awarię sieci oraz cyberataki za sprawą lokalnego przetwarzania danych, mniejsze obciążenie sieci (brak konieczności przesyłania wszystkich danych do chmury) oraz nieograniczone możliwości lokalnego sterowania obiektem bez rezygnacji z zalet chmurowej akwizycji danych.

Przykładem urządzenia obrazującego tendencję rynku może być jednostka Emerson CPL410. Jest to urządzenie "2 w 1", łączące w sobie kontroler PAC z systemem czasu rzeczywistego oraz komputer przemysłowy z systemem Linux na pokładzie. Zastosowany jako urządzenie brzegowe wnosi dwie funkcjonalności. Po pierwsze, daje możliwość niezawodnego sterowania w aplikacjach dyskretnych oraz procesowych. Po drugie, za sprawą wbudowanego IPC z Linuksem, zapewnia obsługę systemów bazodanowych, języków wysokiego poziomu, lokalnej wizualizacji oraz sztucznej inteligencji do wstępnej obróbki i analizy danych oraz przesłania części z nich do chmury. Wraz z popularyzacją Przemysłu 4.0 w Polsce, zastosowania IPC w infrastrukturach edge computing powinny być coraz powszechniejsze.