Raspberry Pi w jakich zastosowaniach przemysłowych można go wykorzystać?

Dzięki ponad 17 milionom urządzeń sprzedawanych na całym świecie, Raspberry Pi jest najpopularniejszym komputerem jednopłytowym wszech czasów. Ale nie tylko pasjonaci hobbyści uwielbiają ten wszechstronny mikroformatowy komputerek – od dawna trafił on także do przemysłu. Pierwotnie zaprojektowany dla hobby i edukacji, Raspberry Pi ujawnia swój pełny potencjał w przemysłowej technologii komputerowej. Do jakich zastosowań przemysłowych nadaje się minikomputer i jak będzie wyglądać jego przyszłość?

Szczególnie w technice pomiarowej i sterowniczej minikomputer wyłamuje się z przestarzałych ram tworząc przestrzeń dla innowacji. Dzięki zasadzie open source oraz wielu bibliotekom oprogramowania, językom programowania i instrukcjom, Raspberry Pi oferuje elastyczność, jakiej nie daje żaden inny system. W razie potrzeby można go również dowolnie dostosować i rozbudować za pomocą wtykowych modułów, takich jak na przykład PI HATS, na przykład w celu uzyskania dodatkowych interfejsów. Oznacza to możliwość wdrażania wielu nowych pomysłów i prototypów bezpośrednio w środowisku produkcyjnym bez konieczności długiego cyklu rozwoju. Również koszty zindywidualizowanego rozwiązania opartego na Raspberry Pi są stosunkowo niskie w porównaniu z tradycyjnymi produktami przemysłowymi.

Ograniczenia Raspberry Pi

W trudnych warunkach przemysłowych, oryginalny Raspberry Pi początkowo napotyka na ograniczenia. Nawet nieznacznie podwyższona temperatura otoczenia powoduje gwałtowny wzrost temperatury rdzenia ze względu na kompaktowe rozmiary komputera, zaś kompensacja w postaci dławienia procesora prowadzi do ogromnych strat mocy obliczeniowej. Karty microSD używane jako pamięć stała mają bardzo ograniczoną liczbę cykli zapisu i nie są odpowiednie jako pamięć podręczna, dlatego nie mogą spełniać wymagań przemysłowych.

Wprawdzie Raspberry Pi 3B+, najnowszy model w rodzinie produktów, obsługuje już gigabitową sieć Ethernet i WLAN, spełniając w ten sposób podstawowe wymagania stawiane zastosowaniom przemysłowym 4.0, brak mu jednak interfejsów przemysłowych, takich jak RS485 lub CAN. Jednakże, dalsze postępy rozwoju Raspberry Pi mogą usunąć i te przeszkody.

Przykładowe rozwiązania przemysłowe Raspberry Pi

PiXtend, profesjonalna karta rozszerzeń dla Raspberry Pi, może być używana do sterowania i regulacji oraz jako środowisko dydaktyczne technologii sterowania, elektroniki i oprogramowania. Szeregowe interfejsy (RS232, RS485 i magistrala CAN), stała pamięć i możliwość monitorowania w czasie rzeczywistym to cechy, które czynią go odpowiednim do zastosowań przemysłowych. Ponadto komputer jest odporny na temperatury otoczenia do 50 stopni i może być instalowany bezpośrednio w szafie sterowniczej dzięki szynie DIN.

Zestaw Andino X1 łączy Raspberry Pi i Arduino i tworzy rozwiązanie przemysłowe made in Germany. Dzięki własnemu mikrokontrolerowi możliwa jest precyzyjna obróbka wstępna sygnałów oraz adaptacja czujników i aktuatorów. Ponadto Andino X1 chroni wszystkie istotne interfejsy Raspberry Pi zgodnie z obowiązującymi normami branżowymi. Obsługiwane wejścia i wyjścia cyfrowe są izolowane galwanicznie i zapobiegają przepięciom.

Przyszłość Raspberry Pi

Ponieważ branża automatyki wymaga coraz bardziej kompaktowych, efektywnych i opłacalnych rozwiązań, Raspberry Pi stał się niezastąpionym komponentem przemysłowym. Deweloperzy mogą czerpać ogromne korzyści z istniejącej wiedzy społeczności Raspberry Pi.

Gremium odpowiadającym za ulubiony jednopłytowy komputer jest Fundacja Raspberry Pi, która w coraz większym stopniu poświęca uwagę obszarowi oprogramowania umożliwiającego w przyszłości wspieranie na przykład oprogramowania 3D, sztucznej inteligencji i Internetu rzeczy. Ale rynek stale się zmienia, także jeśli chodzi o sprzęt. Pomimo ekstremalnych warunków pracy, wydajność komputerów powinna stale rosnąć przy ciągle malejących gabarytach.

Sven Pannewitz, menedżer produktu działu komponenty aktywne/pasywne (programowanie/rozwój) w reichelt elektronik