Computer rugged orientati alle applicazioni
Lucio Pellizzari
Cresce la domanda di computer modulari con caratteristiche rugged anche per le applicazioni critiche non tradizionalmente legate ai pochi tipici settori dove questi moduli sono da anni destinati, come il militare, l’aerospaziale e l’industria. I sistemi rugged popolano oggi una gran varietà di ambienti nel medicale, nei trasporti, nella logistica, nella sicurezza e nell’elettronica consumer e ciò ne ha fatto crescere il valore di mercato, stimolando i costruttori a non fabbricare più solo moduli embedded rugged esclusivamente custom ma anche con caratteristiche di versatilità che li hanno fi nalmente resi multifunzionali e adattabili alle applicazioni. La prima conseguenza di questa nuova tendenza è la graduale discesa dei prezzi, indispensabile per affrontare la competizione nei settori abituati a volumi di vendite molto grandi. La seconda conseguenza è l’inedita proliferazione dei sistemi ibridi con parti rugged e parti commerciali, nei quali sono necessariamente soddisfatti tutti i requisiti mission-critical ma, nel contempo, si trovano installati dispositivi e componenti più economici in tutti quei sottosistemi che non devono essere per forza rugged, in modo tale da offrire un prezzo di vendita fi nale competitivo. Infi ne, ci sono sempre più costruttori che allargano la varietà dei settori di destinazione per i loro prodotti, producendo sistemi rugged con caratteristiche dedicate a diversi ambienti applicativi. Robustezza certificata Perfectron progetta e produce sistemi embedded rugged caratterizzati dall’affi dabilità di funzionamento e dalla versatilità applicativa. Particolarmente effi cace è l’innovativa tecnica impiegata per smaltire il calore generato soprattutto dai processori ma anche dai circuiti integrati a maggior densità di transistor. Dentro al cabinet sono installati alcuni tubicini di rame (Copper Heat-Pipe) che veicolano il calore dai componenti più caldi verso le zone periferiche del chip mentre al di sopra sono applicati dei dissipatori (Heat-Sink) con un particolare disegno geometrico detto “High&Low”, che favorisce lo spostamento del calore all’esterno. L’effetto congiunto dei tubetti e del dissipatore consente di far sparire dalle schede l’80% del calore e perciò ne assicura il corretto funzionamento anche nelle condizioni più impegnative. Grazie a questa tecnica i computer Perfectron fanless (senza ventilazione forzata) sono garantiti per la piena operatività in tutto l’intervallo di temperatura esteso da -40 a +85 °C. Per verifi carne la robustezza termica vengono sottoposti ai test Wideband Temperature Operation, che consistono in 500 accensioni e spegnimenti per oltre venti ore ai due limiti di +85 °C e -40 °C, nonché in 48 ore di burn-in per la ricerca dei guasti infantili agli stessi valori limite di temperatura. Dopodiché seguono 1000 on&off a 25 °C e poi 51 ore di burn-in durante le quali la temperatura prima scende da 25 °C a -40 °C, poi risale fi no a +85 °C e infi ne torna a 25 °C. Tutti i dispositivi montati sulle schede Perfectron sono W.T.G.C. (Wide Temperature Grade Component)
e soddisfano la normativa IEC 60068 sull’Environmental Testing. Inoltre, 
sono di tipo a montaggio superfi ciale e saldati sulle schede con processi che abbattono gli effetti parassiti e garantiscono la massima protezione meccanica rispetto a urti e vibrazioni. I computer Perfectron sono tutti garantiti contro gli urti fi no a 30g o a 50g e contro le vibrazioni di 5 grms e soddisfano le certifi cazioni tipiche come EN50155 per l’uso nelle ferrovie oppure MIL-STD-810G per l’impiego militare. Per verifi carne la robustezza meccanica sono sottoposti a urti di 20g con durata di 11 millisecondi ciascuno ripetuti più volte su tutte le tre direzioni spaziali. Infi ne, le schede Perfectron sono modulari e dotate del connettore multifunzione StackPC, che consente di impilarle una sull’altra scegliendo di volta in volta lo StackPC-FPE oppure lo StackPC-PC104 per poter aggiungere le interfacce che occorrono alle applicazioni, senza bisogno di riempire di cablaggi l’interno dei cabinet. Oltre ai computer rugged, la società progetta e fabbrica anche schede di espansione, computer a pannello, display a cristalli liquidi, schede grafi che industriali, convertitori di potenza e schede custom PCIe.
Un’unica anima per tre orientamenti applicativi
Fra i computer rugged più recentemente introdotti dalla società si trova SR100 fanless con scheda madre in formato EBX basata sul chipset Intel Haswell QM87 e sul processore di quarta generazione Intel Core i7/i5/i3 Quad-Core con clock di 2,4/1,7 GHz. La scheda viene proposta in due versioni con tolleranza termica da -20 a +60 °C oppure da -40 a +70 °C, proprio per non 
soddisfare solo le applicazioni militari ma anche l’automazione industriale, il medicale e l’automotive. Nella dotazione di bordo ci sono un disco solido SSD Nano Sata-III con capienza fi no a 64 GByte, una memoria Swissbit XR-DIMM espandibile fi no a 8 GByte, due DisplayPort, una DVI-I, due Gigabit Ethernet, due USB 3.0, due USB 2.0 e una seriale. Inoltre, nel cabinet da 19” ossia da 250x149x76 mm ci sono due slot di espansione mPCIe e i connettori per aggiungere i moduli supplementari PCIe/104 e/o FPE. L’alimentazione va da 9 fi no a 36 Vdc, mentre la robustezza è certifi cata MIL-STD-810G con immunità agli urti fi no a 50g e alle vibrazioni fi no a 5 grms. Stesso formato EBX e stessa certifi cazione MIL-STD- 810G per il modello SR200 fanless, basato sullo stesso chipset Intel QM87 ma con sopra un processore Quad-Core Intel i7- 4700EQ Haswell e un coprocessore grafi co Nvidia GT730M, in grado di pilotare fi no a quattro display indipendenti attraverso altrettante interfacce DisplayPort. Nella dotazione si trovano 8 GByte di RAM DDR3 Swissbit XR-DIMM, fi no a 64 GByte di SSD SATAIII da 2,5”, due Gigabit Ethernet, quattro USB 3.0, una seriale RS232/422/485 e due slot di espansione mPCIe. L’alimentazione è la stessa da 9 a 36 Vdc mentre il cabinet è poco più grande e misura 308x149x76 mm con tolleranza termica anche qui in versione base da -20 a +60 °C oppure estesa da -40 a +75 °C. Un po’ più grande è SR700 fanless che misura 350x230x76 mm e oltre alla certifi cazione MIL-STD-810G è anche classifi cato IP65 perché è immune alla polvere e all’acqua grazie ai connettori di tipo M12. Il processore è ancora Intel Haswell Quad-Core i7-4700EQ con clock di 2,4/1,7 GHz e con attorno il chipset QM87, una RAM Swissbit XR-DIMM da 8 GByte di tipo DDR3 e un SSD SATAIII da 2,5” espandibile fi no a 64 GByte. Inoltre, ci sono sei porte di interfaccia impermeabilizzate perché dotate dei connettori M12 e precisamente una VGA, due PCIe Gigabit Ethernet, due USB 2.0 e una seriale. La tolleranza termica viene anche qui proposta nella versione estesa da -40 a +75 °C oppure nella versione base da -20 a +60 °C e in entrambi i casi con resistenza agli urti fi no a 50g e alle vibrazioni fi no a 5 grms, mentre l’alimentazione rimane ancora ammessa da 9 a 36 Vdc.