Jednodoskové počítače sa už stali trvalou súčasťou ponuky produktov adresovaných konštruktérom elektronických zariadení a nadšencom noviniek zo sveta elektroniky. Jednou zo sérií takýchto produktov je aj rad počítačov UP 4000. Celý počítač sa v tomto prípade nachádza na obdĺžnikovej DPS s rozmermi 85,6 mm x 56,5 mm. Takéto malé rozmery umožňujú využiť jednotky AAEON v mnohých neobvyklých aplikáciách a znížiť výrobné náklady rozmanitých priemyselných alebo domácich spotrebičov (odstránením procesu navrhovania, prototypovania a výroby zložitých riadiacich obvodov). Nižšie uvádzame špecifikáciu celej série produktov – podrobne uvádzame rozdiely medzi nimi, ako aj vlastnosti v nich použitých procesorov Intel.

Špecifikácie počítačov UP 4000
Väčšina malých jednodoskových počítačov je vybavená procesormi ARM. Toto riešenie má svoje výhody, do určitej miery však obmedzuje kompatibilitu takýchto počítačov so softvérom určeným pre počítače typu „desktop“, teda pre stolné počítače. Tím zaoberajúci sa prispôsobením zariadenia danej konkrétnej aplikácii sa bude musieť vo väčšine prípadov spoľahnúť na niektorú z distribúcií Linuxu (Android) alebo FreeBSD. V prípade počítačov série UP 4000 od firmy AAEON je však situácia úplne iná, keďže sú ich základné dosky integrované s procesormi značky Intel (Atom, Celeron alebo Pentium). Základom týchto jednotiek je architektúra x64 umožňujúca spustiť na nich napr. operačný systém Microsoft Windows. Používatelia tak získavajú možnosť využívať štandardný PC softvér, ako aj služby poskytované značkou Microsoft (zariadenia majú certifikáciu Azure). Niekedy je však priam potrebné využívať systémy založené na jadre Linuxu. Počítače AAEON je preto možné používať aj s takýmto softvérom, napr. s distribúciou Ubuntu (18.04) alebo personalizovaným OS zostaveným pomocou platformy Yocto Project. Atraktívnou alternatívou je kompatibilita produktov UP 4000 s minimalistickou kompaktnou verziou Windows známou ako IoT Core.

Modely Intel Atom	Modely Intel Celeron	Modely Intel Pentium

Dostupné procesory a ich možnosti
Dosky UP 4000 je možné zakúpiť s tromi modelmi procesorov Intel: Celeron N3350 (2,4 GHz), Pentium N4200 (2,5 GHz) alebo Atom x7-E3950 (2 GHz). Dôležitou vlastnosťou, ktorú tieto systémy zdieľajú, je integrovaný grafický systém Intel HD Graphics 500 alebo 505. Koprocesor v oboch prípadoch poskytuje podporu technológií DirectX alebo OpenGL, vďaka čomu ponúka možnosť budovania rozsiahlych grafických rozhraní a uľahčuje vykresľovanie trojrozmerných objektov (treba však pamätať, že obvod zdieľa operačnú pamäť s centrálnou jednotkou). Treba tiež poznamenať, že počítače UP 4000 je možné pripojiť k dvom monitorom súčasne a zobrazovať na nich obraz s rozlíšením až 4K a obnovovacou frekvenciou 30 Hz. Chladenie CPU je možné realizovať pasívne (pomocou chladiča), no v prípade dlhšej a náročnejšej prevádzky sa odporúča použiť termoreguláciu s núteným obehom vzduchu.
Nižšie uvedené video predstavuje porovnanie výkonu (benchmarking) počítačov UP 4000 s konkurenčnými produktmi:

Rozhrania a konektory
Dôležitou výhodou počítačov AAEON je široký výber rozhraní. V prvom rade treba spomenúť tri zásuvky USB 3.2, jeden USB konektor typu C (s podporou DP1.2, t.j. grafických výstupov) a 10-pinový konektor pre pripojenie dvoch dodatočných externých zásuviek USB 2.0. Vďaka tomu je napríklad možné vyviesť pripojenie tohto obľúbeného rozhrania až na panel cieľového zariadenia. Grafický výstup je implementovaný prostredníctvom HDMI 1.4 a plnohodnotného konektora tohto štandardu. A čo viac, na doske sa nachádza aj typická sieťová zásuvka (RJ45) ponúkajúca podporu gigabitového (max. 1 Gb/s) rozhrania Ethernet.

Spodná strana dosky UP 4000 bez chladiča.

Napájanie počítača vyžaduje napájací adaptér s výstupným napätím 12 V DC, schopný dodávať prúd s intenzitou 5 A (pripojenie prostredníctvom koaxiálneho konektora). Za zmienku tiež stojí, že na rozdiel od mnohých konkurenčných riešení nájdeme na základnej doske tlačidlo plniace funkciu hlavného vypínača (umožňujúce nútené vypnutie počítača). Na okraji DPS je okrem toho konektor umožňujúci obsluhovať túto funkciu pomocou externého monostabilného spínača. Inžinieri firmy AAEON nezabudli ani na možnosť napájania ventilátora (vyvolávajúceho nútený pohyb vzduchu cez chladič) priamo zo základnej dosky, prostredníctvom konektora inštalovaného na tento účel. Podobným spôsobom boli implementované vstupy a výstupy analógových audio signálov. Na doske nechýba ani 40-pinový konektor GPIO vyrobený pomocou dvojradového kolíkového konektora "samec" ("goldpin") s rastrom 2,54 mm. Tento typ pripojenia pre elektronické prekrytia a inú elektroniku sa pomaly stáva celosvetovým štandardom. V prípade série UP 4000 je možné linky GPIO nakonfigurovať tak, aby okrem digitálnych stavov 0\1 podporovali aj UART, SPI, I2C, PWM, ADC a I2S. Vybrané piny slúžia na napájanie pripojených komponentov napätím 3,3 alebo 5 V DC (intenzita prúdu do 0,5 A).

Operačná a systémová pamäť
V závislosti od zvoleného modelu môže byť počítač vybavený pamäťou RAM s kapacitou 2 GB, 4 GB alebo 8 GB implementovanou v technológii LPDRR4 (LP tu znamená low power, nakoľko sa obvody tohto typu vyznačujú relatívne nízkou spotrebou energie). Energeticky nezávislá systémová pamäť s kapacitou 16 GB, 32 GB alebo 64 GB je implementovaná prostredníctvom Flash čipov (eMMC) integrovaných v základnej doske.

Možnosti a aplikácie
Kombinácia širokej škály rozhraní, značného výpočtového výkonu a možností ponúkaných pokročilými operačnými systémami Windows alebo Ubuntu robí z počítačov UP 4000 ideálne riešenie pre množstvo aplikácií. V prvom rade ich možno použiť ako centrálne riadiace jednotky v strojoch na verejné použitie (dávkovače potravín, automaty na lístky, balíkomaty a pod.). Dosky sú okrem toho priam ideálne ako základ pri konštruovaní zariadení IoT (Internet of Things) a domácej automatizácie, pri tvorbe zabezpečovacích systémoch, či ako ovládače osvetlenia atď. Vďaka konkurenčnej cene sú atraktívnou voľbou pri výrobe priemyselných ovládačov a monitorov, kde umožňujú hlbokú automatizáciu výrobných procesov alebo prepravy, a zároveň zjednodušujú ich programovanie a ponúkajú používateľsky priaznivé rozhranie.

Výrobca ako príklad aplikácie, pre ktorú je séria UP 4000 priam ideálne prispôsobená, uvádza sieť nabíjacích staníc pre elektromobily (EV). Po prvé, počítač AAEON môže komunikovať s množstvom rôznych komponentov v jednotkách takejto infraštruktúry (senzory prúdu, ovládač nabíjania, prvky rozhrania, sťahovanie údajov o stave pripojeného vozidla cez komunikačný kolík obsiahnutý v nabíjacom konektore). Procesory Intel sú okrem toho vybavené hardvérovou podporou šifrovacích inštrukcií AES a technológie ochrany identity (IPT), ktorá zaisťuje jednoduchú a efektívnu ochranu osobných údajov. Vďaka tomu je možné využiť produkty UP 4000 pri realizovaní elektronických platieb za energiu odoberanú z nabíjacej stanice. V tomto scenári prakticky celé zariadenie obsluhuje jeden integrovaný počítač.
Produkty AAEON sa samozrejme dajú využiť aj mnohými inými spôsobmi – ak nie v sériovo vyrábaných zariadeniach či strojoch, tak v procesoch tvorby prototypov, či pri efektívnom vývoji priemyselných, študentských a hobby projektov.

Text/FotoTransfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.

https://www.tme.eu/sk/news/library-articles/page/54289/minipocitace-aaeon-vybavene-procesormi-intel/