Moduli SOM e Carrier Board per l’automazione industriale

Moduli SOM e Carrier Board rappresentano soluzioni sempre più diffuse in ambito industriale, in grado di offrire numerosi vantaggi in termini di scalabilità e semplicità di sviluppo. Definiti come System-on-Module o Computer-on-Module, questi sistemi integrati con le relative Carrier Board sono altamente personalizzabili per una vasta gamma di applicazioni IoT.

Uno dei principali vantaggi nell’utilizzo di questi device è senza ombra di dubbio la riduzione del time-to-market: gli sviluppatori possono infatti concentrarsi sulle funzionalità specifiche dell’apparecchio, riducendo significativamente tempi e costi di progettazione. Inoltre, la natura dei moduli SOM offre un'elevata scalabilità, permettendo di aggiornare facilmente le prestazioni sostituendo solo la periferica SOM quando necessario, senza dover riprogettare l'intero sistema.

Le applicazioni ideali per questi moduli embedded spaziano all’interno di diversi settori:

• IIoT: integrazione di applicazioni sul campo, smart gateway e sensori avanzati;

• Sicurezza: gestione di dispositivi di videosorveglianza con analisi in real-time;

• Industria pesante: impiego in sistemi di automazione e logistica;

• Intelligenza artificiale: sviluppo di software e robot intelligenti.

La versatilità, unita all’efficienza energetica e alle dimensioni compatte, rende i moduli COM ideali per applicazioni di edge computing, consentendo l'elaborazione dei dati direttamente sul campo e riducendo la latenza nelle applicazioni con funzionalità in tempo reale.

I moduli SOM (System-on-Module), conosciuti anche come moduli COM (Computer-on-Module), sono il cuore di molti sistemi embedded. Queste soluzioni modulari sono dei veri e propri PC, dotati di componenti come processore, memoria e interfacce di comunicazione, il tutto miniaturizzato su una singola scheda.

I moduli sono dunque progettati per essere facilmente integrabili in sistemi più ampi, attraverso l'impiego di carrier board personalizzate e i diversi standard industriali per moduli SOM con caratteristiche peculiari:

• COM Express: questo standard, regolamentato dal consorzio PICMG, offre diverse varianti di pinout e formati; è particolarmente scalabile e supporta una vasta gamma di processori, da Intel Atom fino a Intel Core i7 e Xeon.

• SMARC (Smart Mobility ARChitecture): orientato verso applicazioni a basso consumo energetico, SMARC è ideale per dispositivi mobili e sistemi compatti; supporta principalmente architettura ARM, ma anche processori x86 a basso consumo.

• Qseven: uno dei primi standard "legacy-free", Qseven è basato su un form factor compatto di 70x70 mm e utilizza un connettore MXM; è adatto per applicazioni che richiedono un basso consumo energetico.

• OSM (Open Standard Module): uno degli standard più recenti, OSM si distingue per le sue dimensioni estremamente compatte, offrendo moduli fino al 51% più piccoli rispetto allo standard SMARC più compatto.

La scelta del modulo SOM dipende dunque da vari fattori: prestazioni richieste, consumo energetico, dimensioni dell’applicazione finale, compatibilità software, flessibilità. Quest’ultima caratteristica offerta permette agli sviluppatori di scegliere la soluzione più adatta che, al contempo, garantisca la possibilità di aggiornamenti futuri e la longevità del sistema.

Nel contesto dell’automazione industriale, dove affidabilità, scalabilità e longevità sono requisiti essenziali nello sviluppo di progetti, i moduli SOM offrono un vantaggio competitivo concreto e tangibile.

Qui di seguito i principali punti di forza in grado di garantire la continuità produttiva e la sicurezza dell’intero impianto:

• Investimento in progettazione hardware ottimizzato e limitato alla sola carrier board;

• Sviluppo di soluzioni scalabili e future-proof;

• Longevità e disponibilità a lungo termine dei form factor standard;

• Compatibilità sia con architettura ARM sia x86;

• Soluzione multi-vendor per la massima versatilità;

• Time-to-market ridotto e ottimizzato.

HPC-ARHm è un modulo AI Edge compatto e ad alte prestazioni sviluppato da AAEON Technology e dedicato ad applicazioni di riconoscimento immagini e vision AI.

Basato su processori Intel® Core™ Ultra Serie 2 e supportato da una memoria DDR5 espandibile fino a 128 GB, questo modulo HPC-Mini offre prestazioni di grande rilievo mantenendo un ingombro ridotto, ideale per ambienti con vincoli di spazio.

Il design modulare, la NPU integrata e l'ampio ingresso DC consentono un'eccellente elaborazione dati in tempo reale, per applicazioni edge AI innovative e di precisione.

Grazie allo standard COM-HPC, questo modulo offre le migliori prestazioni di mercato, attraverso un maggior numero di corsie e interfacce più performanti.

Che si tratti di robotica o edge computing basato su AI, HPC-ARHm offre una soluzione scalabile e ad alte prestazioni per accelerare i carichi di lavoro, garantendo al contempo efficienza energetica e flessibilità in diversi scenari di implementazione.

Le carrier board sono componenti essenziali nei sistemi embedded, poiché fungono da interfaccia tra il modulo e il mondo esterno. Queste schede forniscono le connessioni fisiche necessarie per l’alimentazione e la comunicazione tra i dispositivi, permettendo di personalizzare il sistema embedded in base alle necessità.

Una carrier board è dunque la piattaforma su cui viene montato il Computer-on-Module (COM); fornisce le connessioni elettriche, il supporto meccanico e i componenti aggiuntivi necessari per trasformare il modulo COM in un sistema informatico completamente funzionale.

Le principali funzioni di una carrier board includono:

• Alimentazione elettrica;

• Connessioni I/O (USB, Ethernet, HDMI e slot di espansione per connettere periferiche e altri dispositivi);

• Supporto meccanico (fissa il modulo COM e garantisce una base stabile per l’intero sistema);

• Componenti aggiuntivi (possono includere espansione di memoria, storage o altri elementi specializzati in base alle esigenze dell'applicazione).

La combinazione adeguata di moduli SOM e carrier board permette di costruire soluzioni altamente efficienti, flessibili e adatte a numerose applicazioni industriali.

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