Ультракомпактные компьютеры CompuLab:
динамичное развитие и разнообразие применений

Опубликовано в номере:
PDF версия
Благодаря инновационным возможностям область применения ультракомпактных мини-компьютеров чрезвычайно широка. Ультрабуки fit-PC2, fit-PC3, Intense PC от компании CompuLab используются в проектах различного назначения в России и за рубежом, таких как новый патрульный автомобиль ДПС России, перспективные беспилотные летательные, автономные подводные и надводные аппараты.

Израильская компания CompuLab, основанная в 1992 г., широко известна в области встраиваемых компьютерных технологий как разработчик «компьютеров-на-модуле» (CoM), одноплатных компьютеров (SBC) и законченных изделий на их основе [1]. Сегодня продукция CompuLab востребована более чем сотней фирм во многих странах мира, в том числе в России [1–3], и среди ее основных потребителей можно упомянуть таких гигантов, как Sierra Nevada Corporation, General Dynamics, McDonalds, Cisco Systems, Marconi Electronic Systems, General Electric Company, OKI, Elbit Systems и многих других. Спектр применений изделий CompuLab весьма широк: военная и авиационная промышленность, медицинская техника, транспорт, телекоммуникационное оборудование, интеллектуальные сетевые устройства, оборудование для индустрии развлечений. Еще большие возможности для пользователей открыло новое направление в деятельности компании — выпуск на рынок готовых изделий, таких как открытые (Open-frame) мобильные платформы [2] и ультракомпактные мини-компьютеры [3], в том числе «самые маленькие в мире PC» семейства fit-PC2 (в данном случае аббревиатура PC расшифровывается не как «персональный компьютер» (Personal Computer), а используется для обозначения архитектуры компьютера — x86). Следует отметить, что продукция компании CompuLab получила в 2011 г. российский сертификат соответствия ГОСТ Р.

 

Fit-PC: что новенького?

Наиболее интересные новинки CompuLab — миниатюрные компьютеры fit-PC3 на базе APU AMD серии G с двухъядерным CPU (включая встроенный графический процессор Radeon HD 6310) и Intense PC (IPC) с двухъядерным процессором 3-го поколения Intel Core i7-3517UE (семейства Intel Ivy Bridge). В таблице представлены их сравнительные характеристики. Также заслуживает внимания еще один продукт того же класса — Trim Slice на базе процессора NVIDIA Tegra 2 (Dual-Core ARM Cortex A9 + GeForce GPU). И, наконец, нельзя не упомянуть о миниатюрном безвентиляторном сервере MicroSVR также на базе процессора 3-го поколения Intel Core i7 с пассивным (контактным) охлаждением. MicroSVR имеет наиболее богатые возможности среди ультракомпактных серверов на рынке данных устройств: четыре внутренних 2,5” SATA жестких диска, поддержка RAID 0,1,5,10, сокет mSATA, подключение двух мониторов высокой четкости (2560×1600) и др.

Таблица. Характеристики моделей ультракомпактных компьютеров от CompuLab
Модель fit-PC2 fit-PC2i fit-PC3 Eco fit-PC3 Pro Intense PC
Характеристика  fit-PC2  fit-PC2i  fit-PC3 Eco  fit-PC3 Pro  Intense PC
Процессор Intel Atom Z530 1,6 ГГц AMD G-T40E с Radeon HD 6250 GPU Dual-Core 1 ГГц AMD G-T56N
с Radeon
HD 6320 GPU Dual-Core 1,65 ГГц
Intel Core i3/i7 с Intel HD Graphics 3000/4000 GPU Dual-Core
1,3 ГГц/1,7 ГГц
Память, Гбайт 1 или 2 RAM (onboard) 2, 4 или 8 RAM (pluggable, 64-bit) 4, 8 или 16 RAM (pluggable, 64-bit)
Операционная система Windows 7, Linux Mint
Внешняя память SATA HDD или SSD 2,5″ SATA HDD или  SSD 2,5″, 2×eSATA порта, 1×mSATA
Сеть 1-Гбит Ethernet 2-Гбит Ethernet 1-Гбит Ethernet  2-Гбит Ethernet
Беспроводная сеть 802.11b/g WLAN 802.11b/g/n WLAN 802.11b/g/n WLAN (2 антенны), Bluetooth 3
Графика DVI digital output (до 1920×1200)
Intel GMA500
HDMI 1.3a
(до 1920×1200)
DisplayPort
(до 1920×1200)
HDMI 1.4a (до 1920×1200)
DisplayPort (до 2560×1600)
Аудио 5.1 S/PDIF, line in/out, microphone 7.1 S/PDIF, stereo line-out, line-in
USB-порты 6×USB 2.0
(4 standard/2 mini)
4×USB 2.0
(2 standard/2 mini)
6×USB 2.0
2×USB 3.0
Устройство
для загрузки ОС
HDD, USB thumb drive, USB CD-ROM,
USB hard disk, miniSD slot, PXE
HDD, USB thumb drive, USB CD-ROM, USB hard disk, PXE
BIOS Phoenix BIOS
Возможности расширения
с помощью
FACE-модулей
Нет 2×miniPCIe (1 half size, используемые для модуля беспроводной связи, 1 full size с поддержкой mSATA), модуль FACE
Другие интерфейсы miniSD socket, приемник ИК ПДУ miniSD socket последовательный порт Последовательный порт, разъем «ультра мини»
Энергопотребление, Вт 6–8, <1 в режиме сна 7 в режиме сна, 15 при полной загрузке системы с двумя мониторами 9 в режиме сна, 24 при полной загрузке системы с двумя мониторами 17 в режиме сна,
27 при полной загрузке системы с двумя мониторами
Питание, В 12 DC (8–15) 12 DC (10–16)
Рабочая температура, °C 0…+45 с HDD,
0…+70 с SSD
0…+50 с HDD,
0…+70 с SSD
0…+45 с HDD,
0…+70 с SSD
Корпус Литой алюминиевый Литой алюминиевый оребренный
Размер, мм 101×115×27  (Объем = 0,31 л) 160×160×25
(Объем = 0,64 л)
190×160×40 (Объем = 1,22 л)
Вес, г 370 (включая HDD) 770 (включая HDD) 1230 (включая HDD)
Гарантия Два года стандартно, до пяти лет опционально

В настоящее время в семейство fit-PC2, построенное на основе одноплатного компьютера SBC-FITPC2, входят две модели: fit-PC2 и fit-PC2i (рис.1).

fit-PC2 и fit-PC2i

Рис. 1 Внешний вид fit-PC2 и fit-PC2i

Функциональность моделей fit-PC3, Intense PC и MicroSVR может быть легко расширена с помощью установки дополнительного модуля FACE (Function And Connectivity Extension Modules). Он представляет собой собственно плату расширения и декоративную лицевую панель. Подключение к материнской плате осуществляется с помощью одного или двух разъемов board-to-board. На текущий момент доступны следующие варианты исполнения FACE-модулей:

  • FM-4U — четыре порта USB 2.0;
  • FM-E4U — 1-Гбит Ethernet-порт и четыре порта USB 2.0;
  • FM-4E4U — четыре 1-Гбит Ethernet-порта и четыре порта USB 2.0;
  • FM-2MP — два разъема miniPCIe (full-size).

Кроме того, предлагается открытая спецификация FACE-модуля для разработки других плат расширения в этом конструктиве (рис. 2).

FACE-модуль без лицевой панели

Рис. 2. FACE-модуль без лицевой панели

 

Разнообразные применения

После выхода на рынок в феврале 2009 г. первой модели в семействе fit-PC2 в печатных и электронных СМИ появилось множество положительных откликов, посвященных новому продукту компании CompuLab: «fit-PC2 — самый маленький PC в мире». Действительно, в миниатюрные размеры инженерам CompuLab удалось поместить довольно развитую начинку, что позволяет использовать fit-PC2 в различных сферах деятельности: домашний кинотеатр, маршрутизатор, интернет-телефония (VoIP), POS-терминал, автомобильный компьютер, медиа-центр, мини-кластер, робот, система учета электроэнергии, бортовая авионика, система безопасности и т. д. За прошедшее с момента выхода на рынок сравнительно небольшое время появляется все больше новых и разнообразных применений fit-PC2 [3]. Не вдаваясь в технические подробности, приведем краткий обзор последних по времени применений в России и за рубежом.

Рис. 3 Патрульный автомобиль ДПС с бортовым компьютером АРГУС-БК на основе fit-PC2

Одним из наиболее интересных проектов последнего времени с использованием fit-PC2 является бортовой компьютер патрульного автомобиля ДПС России (рис. 3) АРГУС-БК, который за считанные секунды способен найти владельца любого автомобиля. Конфигурация АРГУС-БК включает вычислитель (fit-PC2), сенсорный монитор 7″ VGA, приемник ГЛОНАСС/GPS, принтер, считыватель банковских карточек.

Проект и функционал АРГУС-БК разработан компанией «Росби Информ Ко», которая стала победителем тендера в рамках конкурса на доработку ИТ-системы дорожной полиции, объявленного МВД России. Напомним, что соответствующий открытый конкурс был объявлен в июле 2011 г. научно-производственным объединением МВД «Специальная техника и связь». Всего заявки на участие в тендере подавали девять участников (с большим разбросом цен), из которых рассматривались восемь. Федеральная информационная система создается в ГИБДД уже много лет. Через нее инспекторы дорожной полиции получают доступ к базе данных о выданных водительских удостоверениях, регистрации автомобилей, нарушителях, угнанных машинах и т. п. Информация собирается с пунктов технического осмотра, регистрации автомобилей, с рабочих мест в МВД по всей стране и т. д. Система интегрирована с порталом госуслуг Gosuslugi.ru. Новая доработка называется «Специализированная территориально-распределенная автоматизированная система Госавтоинспекции реального времени» (СТРАС ГИБДД РВ). Время, которое потребуется инспектору на получение информации после доработки системы, должно будет сократиться до 3 с.

fit-PC2 в составе терминала системы ОКСИОН на станции метро «Охотный ряд» в Москве

Рис. 4. fit-PC2 в составе терминала системы ОКСИОН на станции метро «Охотный ряд» в Москве

Следующий пример применения fit-PC2, о котором следует упомянуть особо, — терминалы нового поколения Общероссийской комплексной системы информирования и оповещения населения (ОКСИОН) в местах массового пребывания людей. ОКСИОН — российский комплекс современных систем наблюдения, информирования и оповещения, который создается в рамках Федеральной целевой программы «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации». Пилотный проект по созданию комплексной системы обеспечения безопасности населения в Московском метрополитене в настоящее время осуществляется на станции метро «Охотный ряд» (рис. 4). Тестовая зона реализована в соответствии с распоряжением столичного правительства, на основании предложений МВД, ФСБ и МЧС России. Система состоит из специального программного обеспечения и новейших многофункциональных терминальных комплексов, разработанных и запатентованных ООО «Технологии Телекоммуникаций», которые включают в себя технические средства отображения информации, обнаружения отравляющих и радиоактивных веществ, систему видеонаблюдения с функцией распознавания и идентификации лиц, а также систему экстренной связи. Вся информация с терминальных комплексов поступает в единый банк данных. Подобную систему сегодня также можно увидеть в Санкт-Петербурге на станции метро «Чкаловская». Комплексную интеграцию системы на территории РФ осуществляет компания «КАРДО МЕДИА». Терминальные комплексы планируется установить во всех метрополитенах России в соответствии с указом Президента РФ «О создании комплексной системы обеспечения безопасности населения на транспорте» от 31.03.2010 г. Таким образом, основные объекты транспортной инфраструктуры на территории Российской Федерации должны быть оснащены специализированными техническими средствами и устройствами, обеспечивающими устранение их уязвимости от актов незаконного вмешательства.

fit-PC2 вызывает большой интерес у разработчиков автономных подводных аппаратов (рис. 5) в разных странах (Исландия, США, Австралия) благодаря таким функциональным характеристикам, как компактный размер и небольшой вес, малое потребление энергии, безвентиляторная работа, надежность и высокая вычислительная мощность. Архив с описанием таких проектов можно скачать на сайте компании «ФИОРД».

 fit-PC2

Рис. 5. fit-PC2 в проекте автономного подводного аппарата

Канадская компания Clearpath Robotics выпустила готовое к применению беспилотное транспортное средство Kingfisher M100 c бортовым компьютером fit-PC2 (рис. 6), предназначенное для применения при исследовании окружающей среды и в чрезвычайных ситуациях. Kingfisher M100 оснащен радиомодемом для работы на достаточно больших расстояниях и может дистанционно управляться оператором. Kingfisher M100 обладает мощными средствами маневрирования — разворот на месте, движение задним ходом. Поддерживаются (включены в поставку) драйверы и примеры для современных программных платформ для роботов, таких как ROS (Robot Operating System) и MOOS-IvP (Mission Oriented Operating Suite,), а также C, Phyton, LabView.

Kingfisher M100

Рис. 6. «Робот на воде» Kingfisher M100 c бортовым компьютером fit-PC2

fit-PC2 используется в проектах беспилотных летательных аппаратов различного класса и назначения в качестве вычислительного и управляющего ядра (Flight Computer). Основной заказчик таких проектов — NASA, вооруженные силы и спецслужбы различных стран. Именно fit-PC2 был выбран разработчиками, так как в наилучшей степени соответствовал предъявляемым требованиям (минимальные вес и энергопотребление, невысокая стоимость).

Представим некоторые из проектов:

  • Проект по изучению алгоритмов взаимодействия в полете группировки беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) — Camera Based Localization for Autonomous UAV Formation Flight. В проекте решается задача точного позиционирования в воздухе нескольких беспилотных или автономных летательных аппаратов, представляющих собой единое формирование. Такая задача возникает, например, в случае ситуаций плохой видимости, необходимости дозаправки в воздухе или съемки цели с разных ракурсов (рис. 7).

    fit-PC2

    Рис. 7. Пример совмещения данных с фотоснимков от двух БПЛА с бортовым компьютером fit-PC2

  • Проект Нью-Йоркского университета при поддержке лаборатории разведывательных летательных аппаратов научно-исследовательского центра NASA — Design of an Unmanned Aerial Vehicle Using Commercial Off-The-Shelf Components.
  • Проект по изучению алгоритмов сбора информации БПЛА с целью предоставления военным оперативных данных воздушного наблюдения за потенциальными угрозами или целями Machine Vision and Autonomy Integration into an Unmanned Aerial System (рис. 8).

    Рис. 8. Проект по изучению алгоритмов сбора информации БПЛА

  • Проект по созданию автономных беспилотных вертолетов морского базирования Vision and GPS based autonomous landing of an unmanned aerial vehicle (рис. 9).

    Рис. 9. Беспилотный вертолет морского базирования

* * *

Приведенная в данном кратком обзоре информация указывает на все более возрастающий интерес к ультракомпактным компьютерам от компании CompuLab, особенно семейства fit-PC2, и демонстрирует реальную возможность для создания инновационных решений мирового уровня. Успех fit-PC2 на рынке обусловлен гармоничным сочетанием таких передовых функциональных возможностей, как минимальные массо-габаритные показатели, низкое энергопотребление, пассивное охлаждение, поддержка большинства операционных систем для платформы x86 и невысокая цена. Отметим также, что вся линейка компьютеров разработана с учетом требований «зеленой» спецификации, соответствует жестким требованиям спецификации энергоэффективности Energy Star и рассчитана на работу в режиме 24/7.

Литература
  1. Дроздов С. Н., Золотарев С. В., Встраиваемые компьютерные модули компании CompuLab: функциональность и надежность, требуемая для военных, транспортных и промышленных систем // Компоненты и технологии. 2009. № 3.
  2. Дроздов С. Н., Золотарев С. В. Exeda: промышленный коммуникатор с Google Android или Windows Mobile для конечных пользователей и OEM-производителей // Компоненты и технологии.2009. № 5.
  3. Дроздов С. Н., Золотарев С. В. «Нано» неттопы семейства fit-PC2 от компании CompuLab: опыт внедрения // Компоненты и технологии. 2011. № 2.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *