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Embedded-Systeme für Industrie 4.0

Unternehmen werden zukünftig ihre Maschinen, Lagersysteme und Betriebsmittel als Cyber-Physical-Systems (CPS) weltweit vernetzen - so steht es in den Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 der Acatech. In wie weit sind die Technologien für eine solche Aufgabe heute schon vorhanden?

Aus Sicht Kontrons ist Industrie 4.0 keine Vision einer fernen Zukunft, sondern schon heute in weiten Stücken realisierbar. Der Artikel beschreibt, wie in Zusammenarbeit mit Technologiepartnern wie Intel, Windriver, Telekom und Salesforce schon an CPS-Lösungen gearbeitet wird, die auf einer einheitlichen Embedded-Basis beruhen, eine IoT-Anbindung ermöglichen sowie einen Cloud-Lösungsansatz bieten.

Die Embedded-Basis

Betrachtet man eine Fertigung näher, dann haben wir es mit den unterschiedlichsten computerbasierten Komponenten zu tun - Visualisierungseinheiten, BV-Systeme, Steuerungen und ähnliches. Heute schon lassen sich all diese Geräte auf einer einheitlichen technologischen Basis realisieren. Als Beispiel dienen Intel-basierte COM-Express-Module, die sich in einem weiten Leistungsbereich skalieren lassen. Die COM-Express-Module von Kontron etwa decken mit einer Performance, die vom High-End 1,7GHz-Quad-Core Intel Core i7-Prozessor bis zum Intel Celeron oder Intel Atom-Prozessor reicht, ein breites Anwendungsspektrum ab. Auf Basis dieser COM-Express-Module launchte Kontron bereits z.B. einen Schaltschrank-IPC für die Automatisierung als neues Mitglied der KBox IPC Produktfamilie.

Embedded Application Programming

Schon vor einigen Jahren stellte Kontron eine plattformübergreifende Middleware namens KEAPI - Kontron EAPI (Embedded Application Programming Interface) vor. Mit diesem Interface standardisierte Kontron den Zugriff auf und die Steuerung von Hardware-Ressourcen in Embedded-Applikationen. Applikationsentwickler profitieren von einer Bibliothek an API-Funktionen, die Hardwareinformationen aller neuen Kontron Embedded-Plattformen bereitstellen. Mit dem Middleware-Paket können Geräteentwickler sehr viel schneller und einfacher auf einen raschen Technologiewandel reagieren. Die Standardisierung vereinfacht die sonst komplexen I/O-Zugriffe. Und das nicht nur für ein einzelnes Board, sondern plattformübergreifend. Im Endeffekt vereinheitlicht das Middleware-Paket den Zugriff auf alle Kontron Embedded-Plattformen, unabhängig von Formfaktor und Betriebssystem. Und das nicht nur für eine Produktkategorie, sondern für das gesamte Portfolio. Kontron EAPI ist konform zum EAPI der PICMG, erweitert aber dessen Funktionsumfang um zusätzliche Funktionsaufrufe, beispielsweise für grundlegende Systeminformationen (z.B. CPU, Speicher, HDD, Akku), Temperatur- und Spannungsanzeigen, CPU-Leistung und Temperaturkontrolle. Darüber hinaus unterstützt das Kontron EAPI verschiedene Formfaktoren wie COM Express, Smarc oder Motherboards und erlaubt auch den Fernzugriff über das Internet. Entwickler profitieren damit von der Sicherheit einer unabhängig standardisierten Programmierschnittstelle kombiniert mit einem hohen Komfort und erweitertem Funktionsumfang.

Kontron Europe GmbH

Dieser Artikel erschien in Embedded Design III 2015 - 08.04.15.
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