Echtzeit-Fabriken im Fokus: congatec präsentiert Edge-Computing-Plattformen mit TSN-Support

Deggendorf, Deutschland / Taipei, Taiwan, 8. September 2021 * * * congatec – ein führender Anbieter von Embedded und Edge Computer Technologie – präsentiert auf der Smart Factory & Automation World Korea (Stand D136) seine neuesten IIoT-Edge-Computing-Plattformen. Der Fokus liegt auf Plattformen, die Time Sensitive Networking (TSN) unterstützen, um die Echtzeit-Ethernet-Kommunikation auf Basis offener Standards zu ermöglichen. Da TSN sogar Single Pair Ethernet unterstützt, kann es sowohl proprietäre industrielle Ethernet-Protokolle als auch Feldbusse ersetzen. Highlights auf dem congatec-Stand sind Edge-Computing-Plattformen mit Intels neuesten Hochleistungsprozessoren, darunter auch das Portfolio an Prozessoren, die unter dem Codenamen Tiger Lake H entwickelt wurden. Diese neuen COM Express Type 6 und COM-HPC Client Computer-on-Modules mit Intel Core vPro, Intel Xeon W-11000E und Intel Celeron Prozessoren der 11. Generation sind für das Design von Echtzeit-Ethernet vernetzten Edge-Computern – die TSN als herstellerunabhängige offene Standardtechnologie für anspruchsvolle kollaborative Industrie 4.0-Anwendungen nutzen – geradezu prädestiniert.
 

„Intelligente Fabriken setzen zunehmend kollaborative Robotertechnik sowie CNC- oder SMT-Maschinen ein, die mit autonomen Logistikfahrzeugen interagieren. Diese Interaktion erfordert Determinismus. Offene Standards für Echtzeitkommunikation, wie beispielsweise TSN, sind der nächste Schritt, um solche IIoT-Szenarien zu beschleunigen“, erklärt Yoonsun Kim, Country Manager von congatec Kor.
 

Ein Setup, das für Systemdesigns mit TSN-Interaktion prädestiniert ist, wird als Live-Demo auf dem Stand präsentiert: Das congatec Demosystem zur Workload-Konsolidierung. Die in Zusammenarbeit mit Intel und Real-Time Systems entwickelte Plattform integriert drei vorkonfigurierte virtuelle Maschinen, um zu demonstrieren, wie verschiedene Aufgaben auf einer einzigen Plattform mit vollem Determinismus ausgeführt werden können – selbst wenn eine virtuelle Maschine gerade bootet. Die Demo zielt auf kollaborative Systeme ab und ist so vorkonfiguriert, dass sie für eine verbesserte Situational Awareness sowohl Bildverarbeitung als auch KI unterstützt.
 

Für OEMs, die Rechenleistung auf Edge-Server-Niveau benötigen, zeigt congatec eine Live-Demo seiner COM Express Type 7 Server-on-Modules mit AMD EPYC Embedded 3000 Prozessoren. Durch den Einsatz von virtuellen Maschinen auf Basis der Hypervisor-Technologie von Real-Time Systems eröffnen diese Module mit bis zu 16 Cores noch mehr Möglichkeiten zur Workload-Konsolidierung. Da diese Prozessoren je nach Auslegung bis zu 100 Watt TDP verbrauchen, hat congatec auch entsprechende Kühllösungen entwickelt, welche die Systemintegration dieser High-End Embedded Plattformen deutlich erleichtern.
 

Ein weiterer Beschleuniger für TSN-fähige Embedded-Systeme auf Serverniveau sind die kommenden Computer-Module auf Basis der COM-HPC-Server-Spezifikation. Für sie hat die PICMG kürzlich auch ein Platform Management Interface vorgestellt. Es kommt für das Remote-Systemmanagement zum Einsatz und funktioniert auch ‚out-of-band‘. Die congatec-Demo zeigt, wie diese Module aussehen werden. Die mechanischen Muster sollen Ingenieure inspirieren, die nächste Generation ihrer Edge-Server-Appliances auf Basis dieses neuen Standards umzusetzen.
 

Zudem werden auch Lösungen für den Low-Power-Performancebereich präsentiert. Zu den Flaggschiffen mit TSN-Unterstützung gehören Lösungsplattformen mit Prozessoren der Intel Atom x6000E Series sowie Intel Celeron und Pentium N & J Series (Codename "Elkhart Lake"), die congatec sowohl auf den Computer-on-Module Standards SMARC und Qseven sowie COM Express Compact und Mini als auch auf Pico-ITX Single Board Computers (SBCs) unterstützt.
 

SMARC- und Qseven-Plattformen auf Basis der NXP i.MX 8-Prozessortechnologie runden die Präsentationen auf dem Messestand ab. Hier setzt congatec den Fokus auf den neuesten NXP i.MX 8M Plus-Prozessor. Mit ihren Maschinen- und Deep-Learning-Fähigkeiten ermöglichen die neuen ultra-low Power SMARC-Module und die kommenden Qseven-Module die Wahrnehmung und Analyse ihrer Umgebung. Zu Anwendung kommen sie für Situational Awareness, visuelle Inspektion, Identifikation, Überwachung und Tracking sowie zur gestenbasierten, berührungslosen Maschinenbedienung und Augmented Reality. TSN-Support ist selbstverständlich auch bei diesen Plattformen gegeben.
 

OEMs, die TSN-Expertise benötigen, werden dazu aufgerufen, sich an congatec zu wenden, um umfassende Unterstützung und Antworten auf alle Fragen zu erhalten, die während des Implementierungsprozesses auftreten können. Als einer der ersten Embedded-Computing-Anbieter mit praktischer Erfahrung in der Software-Implementierung von TSN – sowohl auf Ethernet-Controller- als auch auf CPU-Ebene – hat congatec bereits ein breites Fachwissen erworben, das nun auch für Kundenprojekte genutzt werden kann.