Fanless systemen

Een fanless computer systeem is een PC zonder ventilator. De interne hardware componenten worden indien nodig passief gekoeld. Dit bied gebruikers een aantal voordelen, ten opzichte van ventilator gekoelde computer systemen. FanlessPC systemen zijn namelijk uitermate geschikt voor gebruik in stoffige en vuile omgevingen, trillingen en zijn bestand tegen schokken. Fanless box pc’s worden tegenwoordig uitgerust met Solid State Drives voor de opslag. Hierdoor is ook het laatste bewegende deel, de harde schijf, vervangen. Dit maakt deze fanless computers stil en uiterst betrouwbaar.

Buiten het feit dat de ventilator en harde schijf geluid produceren, hebben ze ook een invloed op de betrouwbaarheid van de industriële PC. De draaiende delen van een ventilator en de harde schijf zijn onderhevig aan slijtage. Door het verwijderen van de ventilator moet er wel een oplossing worden gevonden voor het koelen van diverse componenten. Dit omdat componenten heel warm worden bij gebruik. Hierdoor kunnen ze doorbranden, zijn de prestaties minder en is de levensduur korter.

Zo worden low power componenten, heatpads en koelblokken gebruikt om de warmte af te voeren. Het ontwerp van de pcb, behuizing, heatpads en koelblokken bepaalt de betrouwbaarheid van een Fanless PC systeem. Hoe beter hier door de fabrikant over is nagedacht en de kwaliteit van de gebruikte componenten is , hoe betrouwbaarder het systeem is en de algehele performance. De keuze van een geschikte Fanless PC wordt dus hoofdzakelijk gemaakt op basis van de omgevingseisen, benodigde performance en vereiste levensduur. Op het moment dat dit helder is kan een geschikt fabricaat en model worden geselecteerd.

Met een fanless box pc kan bij een juist ontwerp en gebruikt van componenten een 100% CPU load behaald worden bij temperaturen tot wel +85 graden Celsius. Zonder bewegende onderdelen is een fanless box pc ook resistent tegen schokken en trillingen. Daarnaast is een fanless systeemdesign zeer compact, waardoor fanless systemen in de meest krappe werkomgevingen geïmplementeerd kunnen worden. Dit maakt deze industriële computers geschikt voor de meest uiteenlopende applicaties, variërend van Industrial Internet of Things (IIoT) applicaties tot infotainmentsystemen in treinen.

In ons assortiment vindt u een breed assortiment aan fanless box pc’s, die voor de meest uiteenlopende applicaties toegepast kunnen worden. Om een goede werking onder diverse omstandigheden te kunnen garanderen, worden deze fanless systemen uitgebreid door onze leveranciers getest. Voor bepaalde toepassingen worden deze fanless box pc’s ook aan de hand van diverse kwaliteitsstandaarden gecertificeerd. Zo leveren wij bijvoorbeeld diverse in-vehicle pc’s met een E-mark en/of EN50155 certificering.

Hieronder vindt u een selectie van diverse standaardconfiguraties. Bent u op zoek naar een klant specifieke oplossing? Door onze ruime ervaring en expertise op het gebied van fanless systeemontwerp, kunnen wij u uitgebreid adviseren. Graag komen wij met u in contact om de mogelijkheden te bespreken.

Fanless technologie

De industriële omgevingscondities zijn belangrijke condities voor het selecteren van de juiste industriële PC. Embedded systemen worden vaak in omgevingen gebruikt waar veel stof, trillingen of schokken kunnen voorkomen. Ook zijn extreme temperaturen van invloed op het functioneren van het toegepaste systeem. Een ventilator gekoeld systeem is dan erg kwetsbaar in dit soort omstandigheden. Een fanless design zorgt ervoor dat industriële pc’s ook in dit soort omstandigheden 24/7 kunnen blijven opereren. Onze fanless industriële box pc’s zijn voorzien van een heatsink of koelplaat waarmee warmte van de interne elektronische componenten wordt weggeleid. Industriële fanless box pc’s kunnen hierdoor onder hoge operationele temperaturen met een 100% CPU load blijven opereren.

Processoren

Een microprocessor is een processor die (meestal) op een enkel geïntegreerd circuit geïntegreerd is. Een microprocessor wordt ook wel de CPU (Central Processing Unit) genoemd. Er bestaan twee belangrijke processorarchitecturen: Complexe Instructie Set Computer (CISC) processoren en Reduced Instructie Set Computer (RISC) -processoren. CISC processoren worden over het algemeen voor high performance applicaties toegepast. RISC processoren worden zijn veelal minder krachtig en verbruiken minder energie. In de loop der jaren hebben beide architecturen wat eigenschappen van elkaar overgenomen. Zo worden RISC processoren steeds krachtiger en zijn CISC processoren steeds energie efficiënter geworden. Intel en AMD x86 processoren behoren tot de categorie CISC-processoren, terwijl ARM processoren onder de RISC processorarchitectuur vallen. In ons assortiment vindt u fanless box pc’s met zowel ARM als een RISC of een CISC processor.

X86

Tegenwoordig worden er verschillende soorten AMD en Intel embedded processoren in fanless box pc’s geïntegreerd. Zo vindt u bijvoorbeeld fanless box pc’s met een Intel Atom of AMD G-Series in ons assortiment. Deze processoren bieden een geoptimaliseerde performance-per-watt en zijn zeer energie efficiënt. Ook leveren wij fanless box pc’s, die voor high performance embedded applicaties geschikt zijn. Deze embedded systemen zijn vaak met een AMD Ryzen of Intel Xeon E processor uitgerust. Deze fanless systemen bundelen een krachtige embedded CPU met een GPU voor een uitmuntende performance.

ARM

Ook leveren wij diverse low-power ARM oplossingen. De processoren van deze fanless systemen verbruiken over het algemeen minder dan 5W. Dit is beduidend minder dan het verbruik van een Intel Atom of Intel Celeron processor. Deze processoren verbruiken over het algemeen tussen de 6W en 30W. De snelheid van ARM CPU’s is echter wel een stuk lager. Fanless systemen met een ARM processor worden dan ook meestal voor taken ingezet waar niet veel performance nodig is. Dergelijke fanless box pc’s zijn bijvoorbeeld ideaal voor IoT applicaties. In ons assortiment vindt u diverse ARM gebaseerde fanless systemen, die onder andere als IoT gateway kunnen worden ingezet.

LAN

Het Local Area Network (LAN) is een lokaal netwerk dat computers en andere apparatuur met elkaar verbindt, waardoor ze met elkaar kunnen communiceren. Fanless systemen zijn uitgerust met een LAN poort, zodat deze industriële pc’s op een intern netwerk aangesloten kunnen worden. In bepaalde gevallen beschikken deze systemen over meerdere LAN poorten, zodat deze embedded computers op meerdere lokale netwerken aangesloten kunnen worden.

PoE

PoE staat voor Power over Ethernet. Dit is een technologie waarmee zowel stroom als data naar een device gestuurd kan worden. Het gebruik van PoE maakt een voedingsadapter overbodig. Dit biedt een uitkomst in industriële omgevingen, waar een stroomvoorziening via het stopcontact moeilijk haalbaar is.

Een fanless box PC met PoE+ poorten voorziet gebruikers van een voordelige, flexibele en schaalbare oplossing. Op lange termijn bespaart men op bekabelingskosten, omdat zowel stroom als data via een CAT5 kabel verzonden wordt. Voor security applicaties biedt het gebruikers ook diverse voordelen. Naast het feit dat er minder kosten gemoeid zijn met het installeren van IP camera’s, kunnen deze camera’s ook vanaf een afstand voorgeprogrammeerd worden. Eenmaal aangesloten, kunnen de PTZ camera’s ook doormiddel van een fanless box PC via PoE+ aangestuurd worden.

Chassis Mogelijkheden

Standaard beschikken onze fanless pc’s in de meeste gevallen over een compact chassis met diverse mounting mogelijkheden. Deze industriële pc’s kunnen middels DIN-Rail of een flange mount op de meest krappe werkplekken geïnstalleerd worden.

De behuizing van een fanless box pc’s bestaat vaak uit hoogwaardige materialen. Bepaalde fanless systemen beschikken over een chromateerd metalen chassis, waardoor de interne componenten zo goed mogelijk tegen EMI beschermd worden. Het rugged design van onze fanless systemen, maakt het mogelijk om deze industriële pc’s in de meest uitdagende omgevingen toe te passen.

Van bepaalde standaardconfiguraties kan de behuizing afhankelijk van de applicatie worden aangepast. Zo kan in bepaalde situaties de hoogte of de lengte van het chassis worden aangepast. Onze Zwitserse partner MPL biedt zelfs de mogelijkheid om de gewenste embedded hardware van een fanless 19” chassis te voorzien.

Automation

In de automatisering wordt machine learning tegenwoordig voor diverse productieprocessen toegepast. Machine learning bestaat uit twee verschillende fasen: AI-training en AI Inference.

AI-training benodigd intensieve rekenkracht om een neuraal netwerkmodel te kunnen ontwikkelen. Ai-Inference richt zich op de analyse van gegenereerde velddata.

Middels Edge computing wordt de voorspelling van performance op basis van AI-training uitgevoerd. Om realtime inference aan de Edge uit te kunnen voeren, heeft u een zeer krachtig fanless systeem nodig. Bij Arcobel kunt u terecht voor krachtige CPUGPU fanless box pc’s.

IIoT Gateways

Gateways zorgen voor de vertaling en daarmee ook de verbinding tussen twee incompatibele netwerken. Door de opkomst van Industrial Internet of Things (IIoT), wordt er in de industrie veel gebruik gemaakt van gateways.

Een gateway beschikt over de benodigde I/O om de signalen van sensoren in data om te kunnen zetten. Deze data wordt vervolgens de Cloud ingestuurd.

Op Arcobel.com vindt u diverse fanless systemen die als IIoT gateway kunnen worden ingezet. Door het compacte design en de diverse configuratiemogelijkheden, zijn deze oplossingen uitermate geschikt voor het opzetten van een next gen IoT infrastructuur.

In-Vehicle Applicaties

De computersystemen aan boord van voertuigen zijn vaak uiterst compact, bestand tegen schokken, trillingen en temperatuurschommelingen. Een fanless box pc biedt dan een uitkomst. FanlessPC systemen worden aan boord dan ook voor diverse taken ingezet.

Aan boord worden deze systemen voor o.a. fleet management, infotainment en communicatiedoeleinden ingezet. Deze applicaties behoeven een robuuste en betrouwbare oplossing. Belangrijke factoren zijn een wide-range power input, een betrouwbare communicatieverbinding en een robuust ontwerp. In-vehicle pc’s zijn ideaal voor applicaties in automobiele en transportomgevingen. Deze fanless box pc’s zijn compact en eenvoudig te integreren.

Onze in-vehicle pc’s en railway pc’s zijn fanless, schokbestendig en kunnen zeer extreme temperaturen weerstaan. Dankzij een wide range power supply voldoen deze systemen tevens aan de EN50155 en E-mark standaarden. Deze embedded systemen zijn vaak voorzien van specifieke I/O en combineren CPU power met grafische performance.