Ein vollständig vom Anwender entworfenes System ermöglicht das individuelle Gestalten der endgültigen Lösung und ist bei hohen Stückzahlen auch besonders kostengünstig. Andererseits kann es zu zeit- und kostenintensiven Verzögerungen kommen, wenn Designspezifikationen nachträglich geändert werden müssen oder der Entwickler im Designprozess etwas übersieht. Im Gegensatz dazu erhöht der Einsatz einer kommerziell verfügbaren Standardplattform die Herstellungskosten des Endprodukts. Trotzdem ermöglichen Standardsysteme meist einen beschleunigten Design-, Prototypenerstellungs- und Validierungsprozess und damit auch eine verkürzte Markteinführungszeit.
Damit eine fundierte Wahl zwischen Zukauf oder Eigenentwicklung getroffen werden kann, müssen die Kosten für das Erstellen einer eigenen Lösung genau abgeschätzt werden. Wenn nur die Aufwendungen für den Kauf der Komponenten sowie die Entwicklung von Hard- und Software berücksichtigt werden, besteht das Risiko, dass die veranschlagten Kosten deutlich unter den tatsächlichen Kosten liegen. Auch die Aufwendungen für Fertigung, Wartung und Entwicklung von Software für das Betriebssystem, Treibern und Middleware werden häufig unterschätzt.
Flexible Entwicklung
Eine Alternative zu benutzerdefinierter Systementwicklung ist der Einsatz einer kommerziell verfügbaren Standardplattform mit einer Infrastruktur, auf der sich das Gesamtkonzept aufbauen lässt. Obwohl die Kosten dafür normalerweise merklich höher sind als für dediziert ausgewählte Einzelkomponenten, kann die Markteinführung für gewöhnlich schneller erfolgen, da der Hersteller einen Großteil des Hardwareentwurfs und der -implementierung für den Anwender übernimmt. Darüber hinaus fällt es bei diesen Systemen leichter, Erweiterungen und Ergänzungen vorzunehmen, die im Laufe der Konzeptionierungs- und Prototypenphase notwendig werden können, ohne dabei einen besonders großen Aufwand betreiben zu müssen.
Kommerzielle Standardwerkzeuge können auch dazu genutzt werden, um schnell Prototypen zu erstellen und Systeme zu entwickeln, ohne bereits zu Beginn zu viel Kapital und Zeit zu investieren. Denn wenn mit einer neuen Technologie gearbeitet wird, ist es oftmals zwingend erforderlich, so schnell wie möglich einen Prototypen zu erstellen und einzusetzen, damit bestimmt werden kann, ob das Produkt einen Wert für das Unternehmen und für seine technische Entwicklung hat. Bei neueren Produkten und Technologien lässt sich aber nur schwer mit Sicherheit abschätzen, wie hoch die Nachfrage und die Stückzahlen letztlich sein werden.
Eine Lösung für Prototyp und Serienfertigung
Kommerziell verfügbare Standardplattformen sind mittlerweile so kosteneffizient, dass sie finanziell auch eine Alternative für Embedded-Anwendungen in großen Stückzahlen im Serieneinsatz darstellen. Die Embedded-Produktfamilie NI CompactRIO bietet die für industrielle und Embedded-Anwendungen notwendige hohe Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit. Zudem ist sie eine geeignete Plattform für den Entwurf und die Prototypenerstellung von Mess-, Steuer- und Regelsystemen. Jedes CompactRIO-System vereint die Funktionalität einer offenen Embedded-Architektur und die Zuverlässigkeit eines FPGAs (Field-Programmable Gate Array) mit robusten, indus-trietauglichen I/O-Modulen, die während des laufenden Betriebs austauschbar sind.
Für OEM-Anwendungen wurde die NI-Single-Board-RIO-Produktfamilie um zwei neue Module erweitert. Die neuen Geräte NI sbRIO-9605 und -9606 stellen die OEM-Versionen der cRIO-Chassis 9075 und 9076 dar. Sie bieten einen kompakten und kostenoptimierten Formfaktor für die NI-RIO-Plattform und eignen sich für OEM-Embedded-Anwendungen. Sie verfügen über einen Prozessor für Echtzeitverarbeitung mit 400 MHz und Spartan-6-FPGAs von Xilinx. Des Weiteren enthält die Architektur integrierte Peripherieanschlüsse für RS232, CAN, USB und Ethernet. Zusätzlich verfügen die Geräte über einen Anschlussstecker mit hoher Kanaldichte und hoher Bandbreite, der Anwendern direkten Zugriff auf den FPGA und den Prozessor sowie die Anbindung von Peripheriegeräten für das weitere benutzerdefinierte Anpassen. Beide Optionen, CompactRIO und Single-Board RIO, eignen sich besonders für Embedded-Steuer-, -Regel- und -Überwachungsanwendungen in Bereichen wie Energie- oder Medizintechnik und Robotik, in denen kurze Markteinführungszeiten, anspruchsvolle Steuer- und Regelalgorithmen sowie Hochgeschwindigkeits-Analog- und -Digital-I/O erforderlich sind. Die Technologieplattform NI RIO, zu der CompactRIO-, PXI- und PC-Hardware gehört und die über eine gemeinsame Standard-Embedded-Hardwarearchitektur verfügt, wird mit den neuen Systemen im unteren Preissegment verstärkt. Durch die Kombination der Hardwareplattform NI RIO mit Labview, der Software für das grafische Systemdesign, werden Entwicklerteams außerdem mit einem einfach rekonfigurierbaren Embedded-System ausgestattet und müssen keine benutzerdefinierte Hardware für Produkte mit hohen Stückzahlen und OEM-Anwendungen mehr entwickeln. Zudem können Anwender die Markteinführungszeit verkürzen und die Zuverlässigkeit des Systems verbessern, indem von der Prototypenerstellung bis zum Einsatz derselbe Labview-Code verwendet wird.
Klaus Dinnes
(mf)
