Maßgeschneiderte Industrie-PCs

An Flughäfen, in Hochschulen und Einkaufszentren, im Museum und im Krankenhaus und natürlich auf öffentlichen Plätzen gehören elektronische Anzeigen, Ticketautomaten und Bedienterminals längst zum Standard im Straßenbild und in vielen größeren Gebäuden. Mit ihnen können Werbung und andere Informationen zielgruppengerecht je nach Uhrzeit und Besucherfrequenz geschaltet beziehungsweise angezeigt werden. In Schulen können entsprechende Anzeigen als flexibler, stundenaktueller Vertretungsplan genutzt werden, im Tourismus lassen sich Informationen für einzelne Reisegruppen punktgenau platzieren. In Zoos und Museen stehen mehrsprachige Erklärungstexte mit Animationen und Videos zur Verfügung und in Kliniken sorgt das eigens editierte TV-Programm für Unterhaltung in den Krankenzimmern.

Seit Herbst 2015 sorgt ein intelligentes Digital-Signage-System am Münchner Flughafen für eine umfassende und aktuelle Information der Reisenden. Extra Computer

Unabhängig vom jeweiligen Einsatzbereich ist entscheidend, dass Digital-Signage-Lösungen durch ihre Flexibilität und Vielseitigkeit passende, dynamisch präsentierte Inhalte so steuern und anzeigen, dass Botschaft und Adressat akkurat zusammentreffen. Dabei müssen sie unterschiedlichen mechanischen und thermischen Randbedingungen standhalten. Dazu gehören Umwelteinflüsse wie Staub, Vibration oder Feuchtigkeit sowie betriebsbedingte Stressfaktoren wie Lastwechsel und Dauerbetrieb oder eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit (EMV).

Ein Industrie-PC ist das Herz des Systems

Hinter den gelenkten Informationen und zielgruppenspezifischen Angeboten stecken in der Regel leistungsfähige Industrie-PCs (IPCs). Industrie-PCs sind keine Lösung von der Stange. Sie werden präzise auf die spezifischen Anforderungen der einzelnen Anwender abgestimmt und zugeschnitten.

Anstatt eines einfachen Kaufes und nachfolgender Implementierung nach Standardmuster bedeutet die Anschaffung eines entsprechenden Hochleistungsrechners umfangreiche Vorbereitungs- und Anpassungsarbeiten. Das betrifft zeitaufwendige, umfangreiche und kostenintensive Tests sowie verschiedene Zertifizierungen und Akkreditierungen. Das Gesamtsystem muss nachweislich die Bedingungen der elektromagnetischen Verträglichkeit, Produktsicherheit, Energieeffizienz, Umweltverträglichkeit sowie der Resistenz gegen Erschütterungen und Vibrationen erfüllen. Dies betrifft nicht nur den IPC, sondern auch die verbauten Komponenten: vom Mainboard über die Stromversorgungen, Kabelführungen, Lüfter, WLAN-Adapter bis hin zu den Kühllösungen und dem Gehäuse. Hinzu kommen – je nach Branche und konkretem Einsatzbereich – weitere Prüfsiegel und Spezifizierungen, die vorgenommen werden müssen. Produkt-Compliance wird gerade in diesem Bereich sehr groß geschrieben, was im Einzelfall eine Menge Arbeit für jene bedeuten kann, die sich eigentlich „nur“ für die Anschaffung einer Digital-Signage-Lösung entschieden haben.

Getestete und zertifizierte Kit Solutions von Fujitsu und Extra Computer

Doch kein Dilemma ohne Lösung: In diesem Fall lautet sie „fertig getestete und zertifizierte Kit Solutions“ wie die von Fujitsu und Extra Computer. Dabei handelt es sich um industriefähige PCs, die sich aus einem Baukasten ganz nach individuellem Bedarf zusammensetzen lassen. Jede einzelne Komponente ist bereits getestet, zertifiziert und die Komponenten sind aufeinander abgestimmt. Alle weiteren Elemente und ICs sind auf besonders hohe Belastungen (Temperatur und Vibration) zugeschnitten. Solche Lösungen erfüllen nicht nur die Vorgaben von Normen wie EN 60950-1 in Bezug auf die Produktsicherheit zu 100 Prozent. Hersteller wie Fujitsu, die neben einer großen Auswahl an Industrie-Mainboards „Made in Augsburg“ auch ausgereifte Kit Solutions bieten, unterhalten ein eigenes Test- und Compliance-Team, das sämtliche Elemente auf Herz und Nieren prüft und ihre Zertifizierung sichert. Sie führen unter anderem EMC-Tests gemäß den Vorgaben von CE, FCC, EN und weiteren Spezifikationen durch. Damit müssen sich Entwickler und Endnutzer von IPCs keine Gedanken über Zertifizierungen machen. Für alle Bestandteile eines Kits liegen detaillierte Freigaben vor. Das wiederum wirkt sich günstig auf die Entwicklungszeiten dieser Systeme aus, die oftmals auch als Basis für größere Industrielösungen genutzt werden. Darüber hinaus lassen sich die IPCs dank verschiedener Anschlüsse wie M.2, mSATA und mPCIe/PCIe flexibel erweitern.

Herzstück einer Kit Solution ist das Industrie-Mainboard. Fujitsu stellt hierfür unter anderem das D3433-S mit einem Intel-Q170-Chipset und vPRO-Managementfunktionen sowie das D3434-S mit einem Intel-H110-Chipsatz für kostenoptimierte IPC-Plattformen bereit. Sie sind gemäß DIN 60068-2 für den Dauerbetrieb im Temperaturbereich von 0 bis 60 °C spezifiziert. Das gilt auch für die Dauernutzung bei hohen Temperaturen und bei starker Belastung von CPU und Grafikkarte.

Auf der nächsten Seite wird eine Baukastenlösung auf Basis von Fujitsu Mainboards beschrieben

Eine besondere und vor allem bewährte Art einer Baukastenlösung auf Basis von Fujitsu Mainboards liefert das Unternehmen Extra Computer mit der eigen entwickelten Serie Calmo. Dabei handelt es sich um besonders robuste und leistungsfähige Industrielösungen, die verschiedene Schutzklassen erfüllen und in fast jedem Industriebereich eingesetzt werden. Sämtliche IPCs der Calmo-Reihe sind ausschließlich mit Industrie-Mainboards von Fujitsu bestückt. Die lüfterlosen Embedded-Systeme sind sehr kompakt und eignen sich gut für den Einsatz in Digital-Signage-Anlagen. Zudem werden sie wie die Mainboards von Fujitsu komplett in Deutschland gefertigt und bieten maximale Staub- und Wasserresistenz sowie eine garantierte Langzeitverfügbarkeit und ein komplettes Life-Cycle-Management.

Die IPCs der Serie Calmo basieren auf Mainboards von Fujitsu. Extra Computer

Die Kit Solutions und Embedded-PCs kommen zum Beispiel am Flughafen München zum Einsatz. Extra Computer

Neben den Modellen der D343x-S-Serie können sich die Nutzer eines Calmo-Produkts auch für das Fujitsu Mainboard D3313-S entscheiden. Sie dienen als Basis kostengünstiger Bausätze mit erheblichen Erweiterungspotenzialen. So steht beispielsweise bei Bedarf für zwei zusätzliche Monitoranschlüsse optional eine der kleinen Gehäuse-Bauform thermisch angepasste AMD-W2100-Grafikkarte zur Verfügung. Für besonders kostensensitive Anwendungen bietet das Unternehmen mit dieser Modellreihe auch Lösungen auf Basis der Fujitsu Kit Solution an.

Neben den Vorteilen einer geringen Entwicklungszeit, bereits erfolgten Zertifizierungen, hoher Flexibilität und geringem Energieverbrauch erhält der Anwender mit diesen Industrie-PCs zudem die Lösungen und den technischen Support aus einer Hand.

Die Kit Solutions und Embedded-PCs kommen bereits vielfach zum Einsatz. So zum Beispiel am Flughafen München, wo seit Herbst 2015 ein intelligentes Digital-Signage-System für umfassende und aktuelle Information der Reisenden sorgt.

Herz des Systems ist eine lüfterlose PC-Hardware von Extra Computer, die auf dem Fujitsu Mainboard D3313-S2 (mini-ITX, AMD G-Series SoC) basiert. Sie ist rund um die Uhr einsatzbereit und genügt den hohen Anforderungen an die Grafik. So können unter anderem auf zwei unabhängigen Displays Full-HD-Filme gezeigt werden.

Eine besondere Herausforderung stellte bei der Entwicklung des Systems für den Münchner Flughafen das überdurchschnittlich hohe Staubaufkommen am Einsatzort dar. In der Praxis bedeutete das jedoch für die neue Lösung mit ihrer lüfterlosen Hardware ebenso wenig ein Problem wie die Vorgabe, dass zwei Displays gleichzeitig angesteuert werden können und in der Lage sind, Filme störungsfrei und flüssig zu zeigen.

Resistent gegen Erschütterungen und Vibrationen

Alle Grafik- und Stromanschlüsse sind entriegelungsgeschützt, sodass Vibrationen oder Erschütterungen keine Gefahr für die Verbindungskabel darstellen. Um die Kompatibilität zu den vorhandenen Monitoren zu gewährleisten, wurden zwei RS232-Schnittstellen (9-Pol. SUB-D) für die Ansteuerung integriert. Überwacht wird die Lösung über eine kontinuierliche Kontrolle und Auslesung von Spannungswerten, der Temperatur von CPU und GPU sowie der S.M.A.R.T.-Werte. Ein dreistufiger Watchdog garantiert dabei den zuverlässigen Betrieb des Systems beim Einschalten, Systemboot und während des laufenden Betriebs. Nicht zuletzt spielten bei den Entscheidern des Flughafens Aspekte von Umweltschutz und Energieeffizienz eine bedeutende Rolle. Beides wird vom neuen System unterstützt. Zudem werden durch die Herstellung in Deutschland lange Transportwege vermieden. Heute sind insgesamt 520 Embedded-Industrie-Systeme plus 200 weitere als Abrufauftrag am Airport im Einsatz: unter anderem an Check-in-Terminals, der Gepäckförderanlage, den Transfergängen und der Gepäckausgabe.

(ah)