I PC industriali in tutte le loro forme (Chassis, Panel PC, BOX PC etc.) vengono utilizzati sempre di più in applicazioni critiche, in applicazioni complesse che non tollerano interruzioni e in ambienti difficili per temperatura, polvere, shock, vibrazioni, umidità.
In ogni applicazione la ricerca della massima affidabilità è un obiettivo che non può mancare.
Di seguito alcune considerazioni guida nella ricerca dello scopo di cui sopra:
Hardware: la scelta deve essere fatta in base all’applicazione tenendo conto di fattori quali la temperatura di esercizio adeguata all’ambiente e relativa ventilazione. Un sistema chiuso in un armadio senza ricambio d’aria causerà temperature crescenti del sistema. Ogni aumento di 5°C della temperatura causa una considerevole diminuzione dell’affidabilità
Esempio di chassis con ottima dispersione del calore
| Fissaggio schede: resistenza a shock e vibrazioni. |  |
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| Ventole: sono deleterie in quanto contaminano le schede con la polvere introdotta causando fermi macchina e guasti. Una soluzione eccellente alternativa è una ventola posta sul dissipatore esterno per aumentarne l’efficienza. |  |
Processore adeguato: un processore eccessivamente potente genera maggiore calore e diminuisce l’affidabilità. Il Processore deve appartenere alla categoria “embedded option available” (nel sito Italiano tradotto in “Opzioni Integrate disponibili”) che gode di longevità da parte di Intel.
Alimentazione adeguata e protetta: negli ambienti industriali o a bordo di veicoli l’alimentazione può essere soggetta a disturbi e sbalzi. Un alimentatore 9/48 VDC, per esempio, è molto più adatto a sopportare l’instabilità dell’alimentazione rispetto a un’unità alimentata a 12VDC.
Overvoltage protection: è una funzione preziosa che protegge dagli sbalzi di tensione spesso presenti in fabbrica e sempre presenti sui mezzi mobili.
Protezione antistatica
Interfacce/Fissaggi e isolamento: è importante che i connettori abbiano, ove possibile, un fissaggio. Le interfacce possono essere protette con isolamenti vari. In particolare l’interfaccia RS-485 spesso è collegata a cavi molto lunghi e, come tali, soggetti a introdurre disturbi anche di elevata entità. Un suggerimento è quello di utilizzare un convertitore da RS-232 a RS-485. In caso di guasto la sostituzione è facile e veloce. Se l’interfaccia fosse invece a bordo della scheda l’intera scheda madre andrebbe sostituita.
Le interfacce DIO richiedono anch’esse, per le considerazioni precedenti, l’isolamento.
Seguendo i suggerimeni di cui sopra ecco un esempio di elevata affidabilità
Considerazioni sui dischi a stato solido
Oggi i dischi a stato solido hanno raggiunto costi ragionevoli e sono sempre più impiegati soprattutto per capacità non particolarmente elevate. Esistono tuttavia delle limitazioni da prendere in seria considerazione: la prima è il limitato numero di scritture effettuabili. A tale scopo Innodisk, e anche altri produttori, forniscono dei SW di analisi. Utilizzarli in fase di definizione del sistema con l’applicazione reale ci consente di prevedere la durata dei dischi SSD. E’ possibile inoltre programmare il SW di analisi (nel caso di Innodisk il nome è iSmart) e lanciare eventuali allarmi al raggiungimento di limiti predefiniti. Inoltre la densità dei dati sui dischi SSD attuali è tale che anche la difettosità di una sola cella renderebbe il disco inutilizzabile. Una delle cause frequenti è lo spegnimento accidentale e non programmato. Innodisk ha tra le opzioni la funzione iCELL che, in caso di spegnimento “errato” consente il completamento dell’eventuale operazione di scrittura in corso evitando la corruzione del disco.
Accorgimenti atti a migliorare l’affidabilità di sistema
La causa principale di malfunzionamento di un sistema è la corruzione del disco di sistema dovuta principalmente a spegnimenti non programmati. Esistono vari accorgimenti per ovviare al problema (vedi al capoverso precedente) ma ce ne sono di ulteriori: InnoOsr di Innodisk è un innovativo disco SSD con interfaccia SATA con 1 o 2 partizioni nascoste che, in caso di corruzione del disco, effettua un ripristino dello stesso tramite un semplice interruttore o con un comando remoto. L’unità è del tutto trasparente all’utilizzatore e non comporta alcun accorgimento SW per il suo l’utilizzo.
In alternativa una configurazione a due dischi consente di avere il primo con il S.O. installato e protetto in scrittura e il secondo con dati e programma applicativo. Con la funzione “Shell launcher” di Windows IOT è possibile configurare la funzione di boot e di esecuzione a ns. scelta.
Un ulteriore miglioramento di affidabilità si ottiene con la funzione di Windows IOT “UWF” che consente di proteggere aree del disco da qualunque tentativo di accesso.
Il fattore umano: Errate operazioni da parte dell’operatore e, peggio ancora, accesi non autorizzati o incompetenti sono una delle cause di malfunzionamento.
Windows IOT ci offre alcune funzioni di protezione:
UWF Filter: consente di rendere immodificabile una partizione o un intero disco.
Protegge il sistema operativo ed eventualmente file e programmi che non richiedono aggiornamenti frequenti.
Stabilisce il disco da proteggere, i file e le cartelle all'interno del disco protetto che richiedono invece di poter essere aggiornate.
Protegge registri di sistema ad evitare modifiche indesiderate.
In modalità "service" consente l'esecuzione e il salvataggio di aggiornamenti di sistema predefiniti.
USB Filter: consente l'esecuzione dei soli dispositivi USB autorizzati in base al loro ID. E' possibile anche bloccare i dispositivi per tipologia. I filtri possono essere bypassati dagli amministratori di sistema per effettuare le normali operazioni di manutenzione e aggiornamento.
DeviceGuard: funzione di sicurezza per la sola esecuzione di applicazioni "trusted" certificate.
Touch e Keyboard Filter: permette di disabilitare alcuni comandi tastiera e touch come ad esempio CTRL+ALT+DEL e altre definizioni per evitare accessi incontrollati.
AppLocker e personalizzazione Layout: stabilisce quali applicazioni possono essere eseguite e visualizzate.
Shell Launcher: consente di eseguire un applicativo predefinito al login, con profili di accesso personalizzabili e di definire il comportamento del sistema in caso di crash (riavvio, spegnimento).
Unbranded Boot: consente di rimuovere logo ed altri elementi Microsoft che compaiono nelle schermate di boot e di riavvio. Con BIOS UEFI è possibile anche modificare il logo di startup.
Personalizzazioni BIOS
Corrette funzioni BIOS sono fondamentali in applicazioni che richiedono affidabilità, stabilità e sicurezza. Molti nostri prodotti, consentono libere modifiche alle impostazioni di default del BIOS con salvataggio su flash tramite utilities di semplice utilizzo.
Offriamo anche personalizzazioni di default del BIOS tramite la nostra assistenza e i nostri partner, ad esempio:
- Abilitazione o disabilitazione di periferiche ed interfacce
- Implementazione logo cliente nelle schermate di boot
- Protezione del BIOS via password
- Implementazione di risoluzioni display speciali
- Velocizzazione dei tempi di boot
Contradata, grazie all’approfondita conoscenza sin dal 1978 di HW e SW, è in grado di offrire servizi e soluzioni hardware avanzati proponendo solo i prodotti migliori dei migliori produttori mondiali:
IEI da oltre 30 anni IEI copre una posizione di rilievo nel mercato proponendo alta qualità dalla scheda madre in tutti i formati, alle soluzioni finite quali sistemi Rack 19”, Panel PC, BOX PC e relativi accessori.
Cincoze offre la più ampia gamma di embedded box Fanless caratterizzati da soluzioni innovative e ineguagliate. I Panel PC MODULARI di Cincoze offrono una flessibilità di installazione e manutenzione inedita e coperta da brevetto.
Innodisk è leader mondiale indiscusso nel mondo degli SSD industriali con dischi SSD e soluzioni innovative cui abbiamo accennato precedentemente.
Axiomtek è particolarmente focalizzata nel mondo COM con un’ampia gamma di moduli in vari formati standard. In collaborazione con Contradata si propone sul mercato con un livello di assistenza elevatissimo in Europa: dalla progettazione “custom”, alla progettazione di baseboard per i moduli COM all’assistenza per la risoluzione di eventuali problemi di inizializzazione.
ICOP è una delle poche aziende mondiali che si autoproduce i CHIP di CPU. Basati sulla tecnologia 386 SX, 486 e 586, a bassissimi consumi, sono particolarmente adatti, nei vari formati (schede, BOX PC e Panel PC), ad applicazioni embedded con sistemi operativi Linux, DOS e anche Windows di vecchia generazione.
Adlink gode da oltre trent’anni di una posizione leader nel mercato delle schede DAQ e di I/O in vari formati e soluzioni.