ファンレス組み込みコンピュータ
ファンレス組み込み型PCは、複雑なワークロードを実行するために過酷な環境で信頼性の高いコンピューティング能力を必要とする、さまざまな産業アプリケーションの性能のために使用されます。 ファンレス組み込み型PCは、極端な熱、極端な寒さ、衝撃、振動、幅広い電圧、塵、破片などの過酷な環境に耐えることができます。
ファンレス組み込みコンピュータとは
ファンレス組み込みコンピュータは、その名の通り、ファンレスのパッシブ冷却コンピュータで、困難で複雑な産業ワークロードに対応できる産業グレードのコンピュータです。 産業用ファンレスコンピュータは、多くの場合、通常のデスクトップコンピュータを破壊する可能性のある極端な高温または極端な低温の環境に展開されるため、さまざまな環境で確実に動作できる必要があります。
また、ファンレス組み込み型PCはパッシブ冷却であり、システム全体に空気を循環させるファンがないことを意味します。その代わりに、ファンレスPCは、内部の発熱部品から発生する熱を放散するためにヒートシンクに依存しています。ファンレス設計を採用することで、ファンレスコンピューティングソリューションの堅牢性と信頼性が向上し、24時間365日信頼性の高い動作が可能になり、IoTゲートウェイ、オートメーション制御システム、マシンビジョンコンピュータに最適です。
ファンレス組み込みPCのメリットとは？
1. 衝撃・振動への耐性
産業用ファンレスPCの主な利点は、衝撃、振動、埃、破片にさらされる可能性のある過酷な環境に展開できることです。ファンレス組み込みコンピュータは、ジョイント、ネジ、ケーブルを排除する一体型設計であるため、頻繁な衝撃や振動に耐えることができます。これにより、故障する可動部品が少なくなり、システムの信頼性が向上します。
2. 埃・破片への耐性
ファンレスコンピュータは、ファンレス設計のおかげで埃や破片に強いです。組み込みコンピュータからファンを排除することで、組み込みPCメーカーは、システムへの埃や破片の侵入を排除しました。これは、埃や破片がシステムに侵入できる開口部がないためです。Premioは、埃や破片に耐性があり、IP定格を備えたいくつかの組み込みコンピューティングソリューションを提供しています。
3. 産業用コンポーネント
産業用組み込みコンピュータは、産業用コンポーネントを使用して構築されているため、通常のデスクトップコンピュータよりも耐久性と信頼性に優れています。さらに、システムはストレス試験を受け、消費者向けPCには適さない不安定な環境でも動作できることを確認しています。
4. 広範な温度設計
さらに、組み込みコンピュータは幅広い温度に対応できます。そのため、砂漠の油田にファンレスコンピューティングソリューションを展開する場合でも、南極にデジタルサイネージを展開する場合でも、ファンレスコンピュータは、信頼性と操作性を維持しながら、そのような温度に対応できます。堅牢なファンレスコンピュータは、-40⁰Cから85⁰Cの広い温度範囲で動作でき、極端な温度を経験する多くの過酷な環境で生き残ることができます。
5. ファンレス設計
産業用組み込みPCからファンを排除することで、これらのソリューションの信頼性と耐久性が劇的に向上します。これは、ファンの故障がコンピュータの故障の主な原因であるためです。そのため、産業用コンピューティングソリューションからファンを完全に排除することで、システムの耐久性と信頼性が向上しました。
さらに、ファンレス組み込みコンピュータは、通常のハードドライブよりも高速なデータ転送速度を持ち、故障する可能性のある回転プラッタがないためシステムの信頼性を高めるSSDを搭載しているため、通常のデスクトップPCよりも信頼性が高く、応答性に優れています。
6. コンパクトな設計
さらに、ファンレス組み込みPCのコンパクトな設計により、スペースが限られた環境に展開できます。これは、ファンレス組み込みコンピュータのファンレス設計のおかげで可能であり、ファンを使用してシステムを冷却するために空気を循環させる必要がないため、より小さく構築し、互いに近くに展開できます。
産業用ファンレスコンピュータの小さな設置面積により、キャビネット、小さなエンクロージャ、家具の下、または狭いスペースの壁や天井に取り付けるなど、小さなスペースに展開できます。
7. 低消費電力
小型産業用PCを導入する最後の利点は、そのシステムの低消費電力です。小型ファンレスPCは、消費者向けデスクトップコンピュータよりも少ないエネルギーを消費します。これは、ファンレスPCメーカーが、TDPが10ワットのIntel Celeron J1900などの強力でありながらエネルギー効率の高いプロセッサを組み込みコンピューティングソリューションに搭載しているためです。これにより、消費電力が少なく、発熱も少ないため、安定した電力が常に供給されるとは限らない遠隔地やコンパクトな環境での展開に最適です。1台の小型産業用PCの消費電力はごくわずかですが、これらのシステムを数百台または数千台展開する場合、エネルギー消費とエネルギーコストが大幅に削減されることに気づくでしょう。
8. 広範な電圧および電力保護
ファンレス組み込みPCは、様々な電源入力シナリオに対応するため、9V～50VDCの広範な入力電圧で設計されています。
さらに、ファンレス組み込みコンピュータには過電圧保護機能が搭載されており、電圧が安全レベルを超えるとシステムへの電源を遮断してシステムを保護します。
さらに、ファンレスPCには電力サージ保護機能があり、電圧が許容レベルを超えると電気を地面に流します。
最後の電力保護機能は逆極性保護であり、電源の極性が逆になった場合にシステムを保護します。電力極性保護がないと、システムの敏感な電子部品が損傷します。
組み込みコンピュータのチェックリスト：
組み込みコンピュータの利点が説明されたので、IoTおよびエッジ展開のために組み込みコンピュータを大規模に統合する際には、これらの機能が徹底的に検証されていることを確認することが重要です。もう1つの優れた選択肢は、厳格な環境および機能テストプロセスで検証されたターンキー組み込みコンピュータを提供する組み込みコンピューティングメーカーに頼ることです。これにより、市場投入までのスピードとスケーラビリティが向上するだけでなく、最高の信頼性と長寿命を備えた実証済みの組み込みコンピュータを設計する上での多くの課題も軽減されます。
1. ファンレスおよび静音設計による信頼性の向上
2. 衝撃と振動に耐える一体型、ケーブルレス、検証済み
3. 過酷な環境向けの広い動作温度範囲
4. 広範な電圧電力保護
5. ワークロード統合のために設計されたモジュラーで拡張可能なI/Oオプション
信頼できる組込みコンピューティング設計者によるトップ5の組込みコンピューティング設計について、詳しくご覧ください。
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ファンレス組み込みコンピュータ vs 通常のデスクトップコンピュータ
産業用組み込みコンピュータは、産業用グレードのコンポーネントを使用して製造されているため、通常のデスクトップコンピュータとは異なります。通常のデスクトップPCでは耐えられない、遠隔地や不安定な環境での展開にも対応できます。
したがって、組み込みコンピュータと通常のデスクトップコンピュータは、CPU、GPU、RAM、HDDなどの類似のコンポーネントを共有しているため同じように見えるかもしれませんが、実際には大きく異なります。
産業用組み込みコンピュータに搭載される産業用グレードのコンポーネントは、広い温度範囲、広い入力電圧スパイク、衝撃、振動、ほこり、破片などを経験する不安定な環境での信頼性の高い動作を保証するために設計・テストされています。
ファンレスの組み込みボックスコンピュータは、ほこりや破片の多い場所での展開に耐えるように設計されています。産業用PCメーカーは、ヒートシンクを使用して受動的に冷却されるファンレスシステムを作成することで、これを可能にしました。
システムからファンを排除することで、ほこりや破片がシステム内部に入り込み、内部コンポーネントを損傷するような開口部がなくなります。これにより、組み込みボックスPCは、キオスク端末、車両、鉱山、その他ほこりや破片が存在する場所など、ほこりや破片に常にさらされる環境で動作することができます。
さらに、組み込みファンレスPCは、通常のデスクトップPCよりも広い温度範囲に耐えることができます。たとえば、通常のコンシューマーグレードPCは10°Cから50°Cの温度範囲でしか動作できませんが、組み込みファンレスコンピュータは-40°Cから85°Cの温度範囲で動作できます。
ファンレス組み込みソリューションは、ヒートシンクを介して受動的に冷却されるため、このような広い温度範囲で動作できます。また、これらのシステムで使用されている産業用CPUは、通常のデスクトップコンピュータで使用されているCPUよりも電力効率が高く、発熱量が少なく、高温で動作することができます。
ファンレス組み込みコンピュータの種類
ここでは、ファンレス組み込みPCのさまざまな種類について説明します。
1. 堅牢なファンレスコンピュータ
堅牢なファンレスコンピュータは、エッジでの分散型の堅牢なコンピューティング向けに専用に構築されています。堅牢なファンレスPCは、データ生成源の近くで、アプリケーション、データ処理、データ分析をリアルタイムで可能にするため、優れています。これらのシステムの堅牢性により、過酷な環境に展開することができます。
堅牢なファンレスコンピュータの主な特徴は、頑丈なエンクロージャとファンレス・ケーブルレス設計にあります。これにより、システムの剛性と耐久性が向上し、頻繁な衝撃、振動、ほこり、破片、不安定な電源にさらされる不安定な環境でも耐えることができます。
また、MIL-STD-810Gに準拠した衝撃および振動に対する軍用規格を満たしています。
さらに、ファンレスの堅牢なエッジコンピュータは、広範な電圧入力範囲と電力保護対策を提供し、不安定な電力が供給される遠隔地や産業環境でのシステム運用を可能にします。
堅牢なファンレスコンピュータには、堅牢なファンレス組み込みコンピュータをインターネットに接続するために使用できるSIMモジュールが付属しており、必要に応じてリモート監視のためにデータをクラウドにオフロードすることができます。
さらに、堅牢なファンレスPCは、暗号プロセッサを搭載しているため、遠隔の監視されていない環境でも安全に展開できます。このプロセッサはデータを暗号化し、エッジコンピュータへの不正アクセスを防ぎ、デバイスを操作から保護します。
組み込みコンピュータについて詳しくはこちらをご覧ください。
2. 車載用ファンレスコンピュータ
Premioの車載ファンレスコンピュータは、大量輸送、自動運転車、鉄道および交通機関、ならびにセキュリティおよび監視などのエッジコンピューティングアプリケーションを可能にするために、車両への展開向けに特別に構築され、検証されています。
車載コンピュータは車両に搭載でき、最も過酷な環境条件で動作しながら、リアルタイムのデータ処理、分析、意思決定を提供します。
また、車載ファンレス組み込みコンピュータシステムには、電源イグニッション管理が装備されており、車載コンピューティングシステムが適切に電源オン・オフされることで、データ破損を回避します。これにより、電源が切断された後も所定の時間、車載システムが動作し続けることができます。
さらに、車載コンピュータは、M12コネクタを含むさまざまなポートを提供します。車両は頻繁に停止、加速する傾向があり、コンピューティングシステムが頻繁な衝撃や振動にさらされるため、通常のコネクタが緩んでしまう可能性がありますが、M12コネクタを使用することで接続が緩むのを防ぎます。
さらに、車載コンピュータは、インテリジェントな交通鉄道および車載アプリケーション向けにEN50155 & 50121-3-2およびE-マーク認定を受けています。EN50155認定は、車両コンピューティングシステムが、車両環境でしばしば発生する衝撃、振動、不安定な電源、EMC、電源サージ、および放電に耐えるように認定されていることを保証します。
車載コンピュータは、Eマーク認証も受けており、EU規制に準拠しているため、EUおよびECEで販売できます。Eマーク認証は、ヨーロッパで販売されるすべての自動車機器に必要です。
車載コンピュータには、4G、LTE、5GのSIMモジュールを含むワイヤレス接続機能も搭載されており、携帯通信が可能です。これにより、デバイスはリモート監視のためにデータをクラウドに送信できます。
当社のファンレス車載コンピュータは、24時間365日効率的かつ確実に動作するように設計されており、ダウンタイムを最小限に抑えます。車載PCは、エッジでのローカルなリアルタイムデータ処理と推論分析に最適です。
当社の車載コンピュータは、最新のインテル処理技術、セキュリティ、および産業用信頼性を備えています。全体として、当社の車載コンピューティングソリューションは、パフォーマンスと耐久性の最適なバランスを提供し、これらのシステムを遠隔環境への展開に最適にします。
エッジコンピュータについて詳しくはこちらをご覧ください。
3. ミニファンレスコンピュータ
Premioは、低電力IoT処理およびエッジレベルのデータテレメトリ用に設計されたミニファンレスPCを提供しています。当社のミニファンレスPCはコスト競争力があり、産業用およびスペースが限られた環境で信頼性と効率性を備えて機能することが検証されています。当社のミニファンレスコンピュータの主な特徴は、新しい技術と従来の技術の両方をサポートする汎用性の高いI/Oポートです。これらのミニPCソリューションは、スマート自動販売機、キオスク端末、スマート農業、セキュリティ、監視、組み込みおよびエッジIoTなどの産業用アプリケーションに最適です。
当社のミニファンレスPCは、Intel® Celeron® Quad Core J1900プロセッサを搭載しており、優れた性能を発揮しながらエネルギー効率を提供します。このクアッドコアプロセッサは、その電力効率とエネルギー効率の良さから、多くの組み込みコンピューティング展開で最も人気のあるプロセッサの1つとして使用されています。
さらに、当社のワイヤレスミニPCは、ファンレス設計のため、さまざまな環境に導入できます。ファンレス設計により、-20°Cから+70°Cの広い温度範囲で動作できます。また、ミニPCには開口部がないため、ほこりやゴミの多い環境にも導入できます。
ファンレス組み込みミニPCの詳細はこちらをご覧ください。
4. 防水ファンレスコンピュータ
Premioは、堅牢な密閉型コンピュータシステムエンクロージャを構築するために、アルミニウムと頑丈な金属で構築されたさまざまな防水ファンレスコンピュータを提供しています。ファンレス設計と堅牢な外側エンクロージャにより、通常の組み込みコンピュータが導入できない環境に導入できる防水コンピュータが作成されます。全体として、防水組み込みコンピュータは、水しぶきや水没にさらされる環境への導入に最適です。
防水コンピュータはIP65/67定格であり、ファンレス防水コンピュータをほこりやゴミ、低圧水噴射から保護します。さらに、防水コンピュータにはM12ロックコネクタが装備されており、ほこり、ゴミ、水に耐性があるため、食品加工工場など、水にさらされる環境への導入に防水コンピュータは理想的です。
防水ファンレス組み込みコンピュータの詳細はこちらをご覧ください。