Raspberry Pi für die Industrie und Automotive-Anwendungen

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„Raspberry Pi gos Industry“ – was ist dran?

In Pressemeldungen wird von einem Exklusivvertrag zwischen Farnell element14 und Raspberry Pi berichtet. Unter der Überschrift „Farnell passt Raspberry-Pi-Boards an individuelle Kundenwünsche an“ wird verkündet „Raspberry Pi goes Industry“. Das sollte man nicht wörtlich nehmen. Wie in der Überschrift gemeldet können Platinen mit unterschiedlichem Layout, auf Kundenwunsch bei einer Mindestbestellmenge zwischen 3000 und 5000 Stück, gefertigt werden.

Es ist richtig, dass bei industriellen Anwendungen eine große Vielfalt an Varianten benötigt wird. Allerdings werden für industrielle Anwendungen erheblich höhere Anforderungen (z.B. ab IP54) gestellt als für einen Kleincomputer auf dem Schreibtisch (z.B. IP20) im Wohnzimmer.

Bildergalerie

Bild 2: Die modulare Hardware im HAIIC MICA umfasst derzeit RFID, USB etc., CPU und Power&Network. Links spezifisch mit RFID-Leser und Antennenbuchse, mitte Computer, rechts Stromversorgung und Internetanschluss (rechter Steckverbinder) sowie GPIO (2. Steckverbinder von rechts).(Bild: Harting)

Bild 3: Das Modul HAIIC MICA als Explosionsdarstellung. Ein Niederhaltebügel verbindet und fixiert die drei Platinen.(Bild: Harting)

Bild 4: Die Software des MICA-Systems basiert auf einer einfachen Anwendungsstruktur mit gegenseitig isolierten Containern.(Bild: Harting)

Wie im Artikel kurz angedeutet, müssen bestimmte Werte für Stoß, Vibration, Temperaturbereich, Feuchte, Stromversorgungstoleranz oder Schutzart (IP-Code) erfüllt werden. Auch ist möglicherweise eine Funkzulassung (z.B. für RFID-Leser) erforderlich. Auch die Sicherheit (IEC 61508, SIL 1 bis 4) und Lebensdauer (z.B. Bahnbetrieb 20 Jahre; eine Wartung alle 5 Jahre) unter den erschwerten Bedingungen müssen oft durch geeignete Tests zuverlässig bestimmt werden.

Die Werte müssen nachgewiesen und dokumentiert werden. Dazu sind umfangreiche Tests nötig, die viel Zeit und Geld kosten. Solche Tests sind für den Raspberry Pi nicht bekannt und wohl auch nicht geplant.

Zum Test von reinen Software-Routinen oder zum einfachen Funktionstest kann natürlich ein sehr preisgünstiges Raspberry-Pi- oder Fischertechnik-System eingesetzt werden. Auf großen Industriemessen sieht man oft Modelle ganzer Produktionsanlagen in Fischertechnik aufgebaut.

Das dient zur Prüfung der Funktionen und Abläufe und zur Veranschaulichung für potentielle Interessenten. In beiden Fällen (Raspberry Pi und Fischertechnik) kann man aber nicht von Industrieanwendungen sprechen.

Das im Artikel beschriebene MICA-Sytem mit ARM-Prozessor wie beim Raspberry Pi erfüllt die, je nach Anwendung unterschiedlichen, Industrieanforderungen. Die Werte sind dokumentiert und – soweit erforderlich – zertifiziert.

Wettbewerb zu Anwendungen auf der Hannover Messe

Im Rahmen des Anwendungs-Wettbewerbs „Was machst Du mit MICA?“ wurden Ingenieure aufgefordert auf Basis der MICA-Plattform eine Anwendung zu entwickeln. Die drei besten Umsetzungen werden auf der diesjährigen Hannover Messe auf dem Harting-Stand prämiert und ausgestellt.

* * Hermann Strass ... arbeitet als Berater (Technology Consulting) für neue Technologien in Nördlingen.

Glossar zu wichtigen Bezeichnungen bei Industrie 4.0

Busybox: „Schweizer Taschenmesser für embedded-Linux“ für eingebettete Betriebssysteme mit sehr beschränkten Ressourcen (Empfohlen für Produkte)

CSS: Cascading Style Sheets (für elektronische Dokumente)

Debian Linux-Variante (empfohlen für Proof of Concept)

DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol

eMMC embedded MultiMediaCard, Flash-Speicherkarte wie SD-Karte

ERP: Enterprise Resource Planning

Fluentd Fluentd sammelt, organisiert und vereinheitlicht Daten zur leichteren Verarbeitung

GPIO: General Purpose Input Output

hadoop: Software-Gerüst (Ordnungsrahmen) für skalierbare, verteilt arbeitende Software von Apache

HTML: Hypertext Markup Language (für digitale Dokumente)

IIC: Integrated Industry Computer

Industry 4.0: die Vernetzung und Integration durch kollaborative Zusammenarbeit für industrielle Systeme (cyber physical systems, smart systems, smart factory)

IoT: Internet of Things (Oberbegriff für Industrie 4.0, Integrated Industry u.a.). Verknüpfung eindeutig identifizierbarer (mit RFID, Strichcode u.a.) physischer Objekte (Things) mit einer virtuellen Repräsentation in einer Struktur von intelligenten Geräten und Menschen.

IPv: Internet Protocol version (Schicht 3 OSI-Modell)

JavaScript: dynamisch typisierte, objektorientierte, klassenlose Skriptsprache (ECMA 262) für Browser, Server und Microcontroller (nur geringe Gemeinsamkeiten mit Java)

JSON: JavaScript Object Notation (JavaScript ≠ JAVA) wird zur effektiven Verarbeitung und Aufbereitung von Daten aus Fluentd genutzt

KI: Künstliche Intelligenz, Probleme lösen mit Hilfe von Computern

KNIME: Konstanz Information Miner, ist eine freie Software mit grafischer Oberfläche für die interaktive Datenanalyse durch Integration von Verfahren des maschinellen Lernens und des Data-Mining

KPI: Key Performance Indicator

LXC: Linux Container

M2M: Machine-to-Machine (communication) durch automatisierten Informationsaustausch zwischen Endgeräten (Maschinen, Automaten, Fahrzeugen oder Containern) untereinander oder mit einer zentralen Leitstelle

MICA: Modular Industry Computing Architecture

MQTT: Message Queuing Telemetry Transport, offenes, kompaktes Protokoll für M2M und IoT

MySQL: Structured Query Language

OPC UA Open Platform Communication Unified Architecture (M2M)

OpenJDK on Busybox: freie Implementierung der Java Platform für BusyBox

OpenSSL: Open Secure Sockets Layer

OpenVPN: Open Virtual Private Network

PoE: Power over Ethernet

Python: Programmiersprache (einfach, offen, kompakt mit vielen modernen Konzepten)

Python on Busybox Python für BusyBox

R: freie Programmiersprache für statistisches Rechnen und statistische Grafiken

RAMI: Reference Architectural Model Industrie 4.0, Ordnungsrahmen (Gerüst) für I 4.0

RFID: Radio-Frequency IDentification

SAP: Systemanalyse und Programmentwicklung (ursprüngl. Firmenname, jetzt SAP)

SAP AII: SAP Auto-ID Infrastructure

SAP MII: SAP Manufacturing Integration & Intelligence

SAP PCo: SAP Plant Connectivity

SPS: Speicher-Programmierte Steuerung

SQlite: Programmbibliothek, die ein relationales Datenbanksystem für eingebettete Systeme enthält

SSL: Secure Sockets Layer

STEP 7: SPS-Programmiersprache von Siemens zur Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) in Anlehnung an EN 61131-3

TPM: Trusted Platform Module

VPN: Virtual Private Network ist ein virtuelles privates (geschlossenes) Kommunikationsnetz in einem bestehenden Kommunikationsnetz

WebUI: Web User Interface

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Stand: 08.12.2025

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