Als 2012 das erste Entwicklerboard, der Raspberry Pi B, von der Raspberry Pi Foundation auf den Markt gebracht wurde, zielte es primär darauf ab, Studentinnen und Studenten kostengünstige Hardware für eigene Projekte bereitzustellen. Diese Idee war so erfolgreich, dass bis heute mehr als 40 Millionen Raspberry-Pi-Boards verkauft wurden. Die wachsende Verbreitung, die aktive Community sowie die Vielzahl an Open-Source-Anwendungen führten dazu, dass auch Ingenieure die Einplatinencomputer für industrielle Anwendungen in Betracht zogen. Parallel dazu beschleunigte Industrie 4.0 die Integration von Digitaltechnik in die Produktionsprozesse. „Ein entscheidender Erfolgsfaktor für Entwicklerboards in der Smart Factory liegt in der Vertrautheit vieler Ingenieure mit dieser Technologie“, erklärt Sven Pannewitz, Product Manager – Passive Components, De-velopment Boards & Vehicle Accessories bei Reichelt Elektronik. „Bereits im Studium hatten sie oft Kontakt mit verschiedenen Boards und kennen daher relevante Ressourcen und Communities, die bei Problemen unterstützen. Diese Expertise fließt in industrielle Digitalisierungsprojekte ein, insbesondere wenn Budget und Knowhow im Unternehmen begrenzt sind.“
Einsatz von Entwicklerboards in der Industrie
Eine Umfrage von Reichelt Elektronik aus dem Jahr 2022 unter 500 deutschen Industrieunternehmen zeigte, dass bereits 74 Prozent Entwicklerboards in ihren Betrieben einsetzen. Sie werden hauptsächlich für Prototypenentwicklung, Edge-Datenverarbeitung und diverse Anwendungen genutzt. Der Trend ist ungebrochen, und immer neue Produkte erweitern den Markt. Der Raspberry Pi bleibt dabei ein Vorreiter, gefolgt von Marken wie Odroid und Beaglebone Black. Sie haben alle zwar ähnliche technische Spezifikationen, aber unterschiedliche Ursprünge und Vertriebsstrukturen. Während der Raspberry Pi von der britischen Wohltätigkeitsorganisation Raspberry Pi Foundation entwickelt wurde und den Vertrieb über die Raspberry Pi Holding abwickelt, stammt Odroid vom südkoreanischen Unternehmen Hardkernel. Das Beaglebone Black hingegen ist ein Open-Source-Hardwareprodukt mit frei zugänglichen Bauplänen, dessen Design von Ingenieuren bei Texas Instruments entwickelt wurde, jedoch zählt es offiziell nicht als Produkt des Unternehmens. Bei der Entscheidung für ein Board sollten diese Punkte also mit einbezogen und z.B. vorab geklärt werden, ob die Verwendung von Open-Source-Hardware für das geplante Projekt möglich ist.
Anforderungen an Entwicklerboards in der Industrie
Industrielle Fertigungsumgebungen stellen hohe Anforderungen an die Hardware. Wegen typischer Störfaktoren wie Staub, Feuchtigkeit, hohe Temperaturen, Erschütterungen und starke elektromagnetische Störungen müssen Entwicklerboards durch Anpassungen industrietauglich gemacht werden: In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen
Intralogistik: Neue Baumer ToF-Sensoren machen sich klein
- Stabile Metallgehäuse zur Hutschienenmontage mit Erdung als EMV-Schutz,
- verschraubbare Steckverbinder in Industrieausführung,
- großzügig dimensionierte Lüfter in Industriequalität,
- EMV-sichere Stromversorgung mit Akku-Backup bei Stromausfall,
- Verzicht auf Erweiterungsboards direkt am GPIO-Stecker,
- kabelgebundene Netzwerkanbindung; falls WLAN erforderlich, nur mit externer Antenne.
Für den Raspberry Pi stehen die meisten industriellen Erweiterungen zur Verfügung, darunter zahlreiche HATs und Shields, die speziell für die Fabrikumgebung entwickelt wurden. Für Odroid und Beaglebone Black ist das Angebot zwar geringer, jedoch existieren auch hier Optionen. Digitale Souveränität in der Automation: Fraunhofer IOSB-INA entwickelt einen KI-Assistenten für die SPS-Programmierung. ‣ weiterlesen
Automatisierung neu gedacht
Vergleich der Boardklassen
Entwicklerboards lassen sich grundsätzlich in zwei Klassen einteilen: Boards, die vom Hersteller explizit für den Industrieeinsatz freigegeben wurden, und solche ohne offizielle Freigabe. Die Entscheidung für ein Board hängt daher von einer genauen Prüfung der jeweiligen Anforderungen und Testergebnisse ab. Ein generelles Ausschlusskriterium stellt die fehlende Freigabe nicht dar, da Boards oft durch Anpassungen den industriellen Anforderungen gerecht werden können.
