I computer embedded rinforzati sono piattaforme di elaborazione integrate progettate per acquisire dati dai sensori, eseguire software di controllo, gestire i carichi utili e supportare funzioni autonome su UAV, UGV, UUV e sistemi robotici. Supportano le operazioni ISR, la fusione dei dati dei sensori, la visione artificiale, l’instradamento delle comunicazioni e la navigazione in assenza di segnali GNSS.
Questa pagina presenta i principali produttori di computer embedded rinforzati, compresi i fornitori di SBC, sistemi «computer-on-module», piattaforme VPX e soluzioni montabili su rack.
Leggi il Panoramica tecnologica
Soluzioni di elaborazione video e streaming Edge AI che forniscono consapevolezza situazionale in tempo reale per UAV e sistemi senza pilota mission-critical
Stazioni di controllo a terra (GCS) robuste, imbracature speciali e soluzioni chiavi in mano per sistemi senza pilota e robotica mission-critical
Sistemi informatici integrati di livello industriale per l'edge computing AI e l'apprendimento automatico
Display robusti ad alte prestazioni e soluzioni HMI personalizzate per sistemi senza pilota in missioni critiche
Soluzioni informatiche robuste per UAV e sistemi senza pilota destinati a missioni critiche
Soluzioni hardware ultra affidabili e robuste per UAV e sistemi senza pilota mission-critical che operano in ambienti estremi
Sorveglianza elettro-ottica ed elaborazione video per sistemi senza pilota e applicazioni anti-drone
Se progettate, costruite o fornite Computer embedded resistenti, Crea un profilo per mettere in evidenza le tue competenze ed entrare in contatto con i visitatori che hanno un bisogno concreto delle tue soluzioni.
I computer embedded rinforzati forniscono elaborazione integrata per acquisire dati dai sensori, eseguire software di controllo, gestire i carichi utili e supportare il processo decisionale autonomo in ambienti difficili. In un veicolo aereo senza pilota (UAV), possono fungere da computer di missione, controller del carico utile, registratore di dati, gateway di comunicazione o processore di percezione.
A differenza dei computer commerciali standard, i sistemi rinforzati sono progettati per resistere a vibrazioni, urti, temperature estreme, altitudine, umidità, disturbi elettrici, interferenze elettromagnetiche, polvere, umidità e flusso d’aria limitato. Un computer embedded rinforzato per UAV deve inoltre soddisfare rigorosi vincoli relativi a dimensioni, peso, potenza e raffreddamento, tollerando al contempo le fluttuazioni di alimentazione del velivolo. Requisiti simili si applicano ai veicoli terrestri senza pilota (UGV), ai veicoli subacquei senza pilota (UUV) e alle piattaforme robotiche.
Computer embedded rinforzati di Review Display Systems, sistemi embedded x86.
I computer box rinforzati integrano processori, memoria, archiviazione, alimentazione e interfacce all’interno di un involucro sigillato o rinforzato. Il loro design autonomo semplifica l’installazione quando sono richieste connessioni Ethernet, seriali, Controller Area Network (CAN), Universal Serial Bus (USB), video o sensori.
Un computer a scheda singola (SBC) riunisce le funzioni di elaborazione principali su un’unica scheda compatta. Questi computer sono adatti a sistemi con spazio limitato, integrati con sensori, piloti automatici o componenti elettronici personalizzati. I modelli rinforzati possono includere componenti resistenti a temperature estreme, rivestimento protettivo, connettori con blocco di sicurezza e raffreddamento a conduzione.
I sistemi Computer-on-Module separano il processore, la memoria e il chipset principale dalla scheda portante specifica per l’applicazione. Ciò consente di supportare interfacce personalizzate senza dover riprogettare l’architettura di elaborazione principale. Gli aggiornamenti rimangono praticabili solo se la configurazione dei pin, i limiti di alimentazione, il firmware, i requisiti termici e la disponibilità rimangono compatibili.
I computer VPX utilizzano schede modulari e backplane commutati ad alta velocità, mentre OpenVPX definisce profili volti a migliorare l’interoperabilità. Questi sistemi supportano carichi di lavoro relativi a radar, guerra elettronica (EW), imaging e fusione dei sensori che coinvolgono processori, acceleratori, switch di rete e moduli di archiviazione.
Le architetture CompactPCI offrono un’elaborazione modulare tramite schede e backplane standardizzati. CompactPCI Serial aggiunge interfacce quali PCI Express, Ethernet, Serial ATA (SATA) e USB. Questi sistemi supportano il controllo distribuito, le comunicazioni e l’acquisizione dati in piattaforme senza equipaggio con ciclo di vita prolungato.
I sistemi PC/104 e PCIe/104 utilizzano schede impilabili per creare computer compatti senza un backplane convenzionale. Il loro ingombro ridotto si adatta a veicoli con spazi ristretti, sebbene la gestione termica, l’integrità del segnale e il fissaggio meccanico richiedano un’attenta progettazione.
Gli chassis Air Transport Rack (ATR) offrono involucri robusti per schede di elaborazione modulari. Possono avvalersi di raffreddamento per conduzione, chiusure a cuneo, flusso d’aria filtrato o gestione termica assistita da liquido. I sistemi ATR sono adatti ad applicazioni che richiedono moduli sostituibili, elevata densità di elaborazione e trasferimento termico controllato.
I computer rinforzati montati su rack offrono una maggiore capacità di espansione rispetto ai sistemi compatti. Vengono utilizzati in stazioni di comando mobili, stazioni di controllo a terra (GCS), strutture di pianificazione delle missioni e postazioni trasportabili. La struttura rinforzata, l’archiviazione ridondante, la grafica e le interfacce di rete supportano i carichi di lavoro di supervisione.
Sistema informatico embedded rinforzato di Neousys Technology, Nuvo-9154GC.
La scelta del processore determina l’efficacia con cui un computer embedded rinforzato è in grado di ripartire i carichi di lavoro relativi a controllo, percezione, comunicazioni, archiviazione ed elaborazione delle missioni. I progettisti devono trovare un equilibrio tra prestazioni, consumo energetico, dissipazione termica, compatibilità software, comportamento in tempo reale, sicurezza informatica e strumenti di sviluppo.
L’architettura finale dovrebbe essere selezionata sulla base dei carichi di lavoro misurati, dei tempi nel caso peggiore, della larghezza di banda, dei limiti termici e della risposta ai guasti, piuttosto che esclusivamente in base alle prestazioni di picco. Anche la scelta del sistema operativo, il partizionamento del software, la sincronizzazione, i watchdog e il comportamento a prova di guasto rivestono importanza.
I computer per la visione artificiale elaborano dati provenienti da telecamere visibili, a infrarossi, multispettrali, di profondità e basate sugli eventi. Essi supportano la classificazione degli oggetti, il tracciamento dei bersagli, l’ispezione, l’assistenza all’atterraggio, la valutazione del terreno e l’evitamento degli ostacoli. L’elaborazione locale riduce la quantità di dati trasmessi, sebbene sia necessario convalidare le prestazioni dei modelli, il controllo degli aggiornamenti e il comportamento in condizioni di degrado.
I carichi utili per l’intelligence, la sorveglianza e la ricognizione (ISR) generano immagini, video, dati radar e metadati. I computer embedded rugged coordinano i sensori, comprimono i dati, registrano le informazioni relative alla missione e preparano i dati in uscita per la trasmissione. L’elaborazione e l’archiviazione devono soddisfare i requisiti relativi a risoluzione, frequenza dei fotogrammi, ciclo di funzionamento, durata della registrazione e protezione dei dati.
La fusione dei sensori combina telecamere, radar, LiDAR, sensori inerziali, ricevitori del Sistema Globale di Navigazione via Satellite (GNSS), sistemi acustici e altre fonti. Il computer allinea i dati nel tempo e nello spazio. La sincronizzazione, la calibrazione, la misurazione della latenza e la gestione dell’affidabilità sono essenziali.
Sistemi informatici integrati rinforzati di Maris Tech, Onyx.
I carichi utili per la guerra elettronica (EW) e l’intelligence dei segnali (SIGINT) richiedono un’acquisizione ad alta velocità e un’elaborazione a bassa latenza. I computer integrati possono eseguire canalizzazione, filtraggio, analisi spettrale, rilevamento, classificazione e riduzione dei dati. L’accelerazione tramite FPGA e GPU può essere d’aiuto, ma la capacità di elaborazione sostenuta e il trasferimento dei dati spesso contano più delle prestazioni di picco.
Un computer embedded robusto integrato a bordo può collegare carichi utili, controllori di veicoli, radio e sistemi a terra. Può instradare i dati tramite collegamenti Ethernet, seriali, CAN, wireless, satellitari o mesh, applicando al contempo priorità, crittografia, gestione della larghezza di banda, segmentazione della rete e monitoraggio.
Quando la navigazione satellitare non è disponibile o è inaffidabile, i computer integrati possono combinare misurazioni inerziali con odometria visiva, radar, LiDAR, dati del terreno o segnali occasionali. Latenza prevedibile, controlli di integrità, stima della deriva e modalità degradate sono essenziali poiché gli errori di navigazione influenzano la pianificazione del percorso e il controllo.
I sistemi senza pilota collaborativi si scambiano informazioni relative a posizione, stato, rilevamenti dei sensori e assegnazione dei compiti. I computer integrati supportano le decisioni locali quando la qualità della rete subisce variazioni. I requisiti dipendono dal numero di partecipanti, dalla latenza, dalla larghezza di banda, dal livello di fiducia e dalla complessità del coordinamento.
Un computer di missione può controllare carichi utili intercambiabili tramite interfacce elettriche, meccaniche e software standardizzate. È in grado di gestire l’alimentazione, il monitoraggio dello stato di salute, i comandi, la registrazione e le comunicazioni. Il software modulare, gli I/O configurabili, l’astrazione hardware e gli aggiornamenti controllati consentono alle piattaforme di integrare nuovi sensori senza dover sostituire l’intero computer.
L’informatica rugged si sta evolvendo man mano che i sistemi senza pilota integrano sensori sempre più avanzati ed eseguono compiti complessi con un minore coinvolgimento dell’operatore. Gli sviluppi attuali pongono l’accento sulla densità di elaborazione, sul controllo termico, sulla resilienza informatica, sulla portabilità del software, sulle interfacce aperte e sull’efficienza energetica.
Questi sviluppi consentono ai computer embedded robusti di supportare sistemi senza equipaggio più autonomi, ad alta intensità di dati e riconfigurabili, pur nel rispetto dei vincoli della piattaforma.
Ricerca di aziende e prodotti
Abbonati all'eBrief settimanale
Gli ultimi sviluppi tecnici e ingegneristici direttamente nella vostra casella di posta elettronica - unitevi alle migliaia di ingegneri che la ricevono.