Singleboard-Computer Raspberry Pi Compute Modules im Industrieeinsatz

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Raspberry Pis werden weltweit in Unternehmen für verschiedenste Zwecke eingesetzt. Eben Upton präsentiert einige Projekte mit der Industrievariante Raspberry Pi Compute Module.

Mit einer breiten Palette von Computerprodukten und einem Netzwerk von Designpartnern verfügt Raspberry Pi Trading – der von der gemeinnützigen Raspberry Pi Foundation abgespaltene Teil, der sich um die Vermarktung der Singleboard-Computer kümmert – nicht nur über die Technologie, um Unternehmen zu unterstützen, sondern kann diesen auch die entscheidende Hilfe bieten, um das perfekte Setup zu finden.

TBS-Mini-Medienserver

TBS unterstützt nicht nur die Fernsehindustrie, sondern beliefert auch Hotelketten mit Systemen, die die Fernsehgeräte in den Zimmern betreiben. Diese können Kanäle streamen und auch digitale Beschilderung bereitstellen. Bei der Entwicklung des OBP-24-Mini-Servers war eine der Hauptanforderungen, dass die Kunden ihre eigene Tunerkarte hinzufügen können: „So können wir DVB-Kanäle, Satellit, Terrestrik oder Kabel über das gesamte lokale Netzwerk streamen“, erklärt Geschäftsführer Christian Kingler gegenüber Raspberry Pi. Wesentlich für das Projekt, das auf einem Compute Module 4 basiert, war die Beibehaltung eines Standard-Formfaktors und die Flexibilität, das Gerät an verschiedene Benutzer anzupassen.

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„Es war sehr attraktiv, das CM4-IO-Board zur Verfügung zu haben … Wir konnten auch zuerst damit testen, und dann haben wir unsere eigene Anpassung in Bezug auf Formfaktor und PoE gemacht“, fügt Kingler hinzu. Für das kleine LCD-Bedienfeld an der Vorderseite des OBP-24 wurde der Mikrocontroller RP2040 verwendet.

Bio Business

2009 gründete Mostafa Elwakeel zusammen mit zwei Kollegen Bio Business und erkannte das Potenzial von Überwachungsprodukten, die auf dem Internet der Dinge basieren. In diesem Zusammenhang begannen sie mit der Entwicklung von EKG-Geräten, Beatmungsgeräten und weiteren medizinischen Geräten. Die Geräte kamen gut an, und schon bald stellten sie medizinische Geräte für große Unternehmen wie Philips, Siemens und GE her.

Bio Business hat verschiedenste IoT-Geräte im Portfolio, darunter solche, die Bildgebungsdaten wie Ultraschall, Strahlung, Röntgenstrahlen und MRTs austauschen. Der nächste Schritt war die Entwicklung von IoT-Überwachungsgeräten auf OEM-Basis, die detaillierte Umweltinformationen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftqualität lieferten. Alles mit der Cloud zu verbinden, machte die Sache kompliziert, vor allem, wenn ein Großteil der Geräte mobil sein sollte. Bio Business musste außerdem in der Lage sein, Komponenten zu sichern, die sich leicht skalieren ließen, wenn der Kundenstamm bzw. die Produktnachfrage zunahm.

Das Raspberry Pi Compute Module 4 und der RP2040 waren schließlich die Lösung, da das Unternehmen ansonsten Schwierigkeiten hatte, mit der Nachfrage Schritt zu halten. Seine CPAP-Geräte verwenden RP2040 zur Messung des Sauerstoffgehalts, und Bio Business verkauft auch Raspberry Pi-basierende Sauerstoffkonzentratoren mit manueller Steuerung und Leistungsüberwachung.

Homey Pro Smart Home-Hub

Homey wurde 2014 als intelligenter Lautsprecher und Home-Hub des niederländischen Unternehmens Athom eingeführt. Im Laufe der Jahre hat das Unternehmen immer leistungsfähigere Geräte mit erweiterten Funktionen herausgebracht. Dazu gehört auch die Homey Bridge, die 2022 auf den Markt kam, um frühere Modelle um lokale drahtlose Konnektivität zu erweitern.

Bei der Entwicklung des Homey Pro wollte Athom, dass der Homey Pro mit möglichst vielen Kommunikationssystemen zusammenarbeitet – einschließlich Zigbee, Z-Wave, Wi-Fi, Bluetooth, 433 MHz RF, Infrarot und Thread – ohne die zusätzliche Bridge zu benötigen. Es war eine Herausforderung, alles in das Gerät zu integrieren.

„Wir wollten nicht, dass es wie ein Gaming-Router aussieht, aus dem all diese Antennen herausragen“, sagt Emile Nijssen von Athom. „Es hat also lange gedauert, bis wir das richtig hinbekommen haben. Außerdem wollten wir von der Entwicklung, die wir bei Homey Bridge gemacht haben, profitieren. Schon bei der Entwicklung von Homey Bridge, einer Art Light-Version von Homey Pro, haben wir darüber nachgedacht, wie wir später unsere eigene Trägerplatine darauf setzen können, die zum Beispiel ein Compute Module tragen kann.“

„Wir entschieden uns für das Compute Module 4, denn es beschleunigte die Markteinführung, da wir das Rad nicht neu erfinden mussten, um einen kleinen Linux-Computer zum Laufen zu bringen. Dank der Dokumentation des Raspberry Pi und der soliden Softwareunterstützung war die Integration einfach“, so Emile Nijssen von Athom

Korg-Synthesizer

Korg ist einer der bekanntesten Namen bei Synthesizern – das Unternehmen hat sogar den ersten Synthesizer Japans hergestellt. Seit den 2000er Jahren setzt Korg Linux auf seinen High-End-Tastaturen ein, die von Chips angetrieben werden, wie sie in den damaligen Netbooks zu finden waren. In letzter Zeit hat das Unternehmen jedoch das Compute Module 3 in einigen seiner Synthesizer eingesetzt, insbesondere in den Modellen Wavestate, Modwave und Opsix.

Die Umstellung auf das Raspberry Pi Compute Module erfolgte, als die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Korg versuchte, einen Preis von unter 1000 Dollar zu erreichen, ohne dabei die Qualität zu beeinträchtigen und anhaltende technische Probleme zu beheben. Korg hoffte, auf diese Weise mehr Musiker erreichen zu können, und nachdem man über ein Jahrzehnt lang eher traditionelle Desktop- und Laptop-Lösungen verwendet hatte, erkannte man, dass das Raspberry Pi Compute Module der nächste logische Schritt war, um den Preis zu senken.

Daraus entstand Wavestate, ein Nachfolger der 30 Jahre alten Wavestation, der eine Kombination aus zwei Boards verwendet – eines für die eigentlichen physischen Synthesizer-Bedienelemente und ein weiteres mit Audio-Subsystemen und Stromversorgung -, die beide mit dem CM3 verbunden sind.

„Nicht jeder versteht, dass der Raspberry Pi tatsächlich den Sound macht“, sagt Dan Phillips von Korg gegenüber Raspberry Pi. „Wir verwenden das Compmpute Module 3, weil es sehr leistungsfähig ist und es ermöglicht, tiefe, überzeugende Instrumente zu erstellen.“

iPourIt

Nachdem er so lange in der Schlange für ein bestimmtes Bier gewartet hatte, das dann ausverkauft war, als er an der Bar ankam, dachte Brett Jones, CTO von iPourIt, dass es einen besseren Weg geben müsste. Also entwarf er ein automatisiertes System, bei dem die Kunden ihr Bier auswählen und mit einem RFID-Gerät bezahlen können, das mit ihrer Rechnung verbunden ist. Dieses System ist bei Unternehmen sehr beliebt, denn es ermöglicht einen schnelleren Service, weniger Abfall und spart sogar Platz. Tatsächlich gibt es 5800 iPourIt-Zapfstellen an 220 Standorten in ganz Nordamerika.

Im Jahr 2019 waren einige der ersten iPourIt-Terminals bereits acht Jahre alt, und die Wartung und Erneuerung wurde immer kostspieliger. Bis dahin basierten sie auf verschiedenen Android-Geräten, und es war Zeit für eine konsistentere und zuverlässigere Technologie, um sie zu ersetzen. Das Compute Module 3+ wurde mit Hilfe des Raspberry Pi 4 entwickelt.

Das gesamte System wurde von drahtlos auf PoE (Power-over-Ethernet) umgestellt, wodurch die Verkabelung vereinfacht wurde. Jeder Touchscreen ist mit einem Compute Module 3+ ausgestattet, das ihn steuert, und alle zwölf Zapfstellen werden von einem Raspberry Pi 4 kontrolliert. Das System ermöglicht eine äußerst präzise Ausgabe und umfasst jetzt auch die Ausgabe von Spirituosen und Likören.

„Im Moment sind wir wahrscheinlich 20 Prozent billiger als unser nächster Konkurrent. Preislich gesehen hat uns die Art und Weise, wie das Compute Module entwickelt wurde, wirklich ermöglicht, die Anschaffungskosten für unsere Betreiber zu senken“, erläutert Darren Nicholson, CMO von iPourIt, gegenüber Raspberry Pi. (mk)

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