Raspberry Pi y su uso industrial

 

Raspberry Pi y Raspberry Pi 2Raspberry Pi 2

Raspberry Pi ha sido y es a mi parecer una buena manera de entrar en el mundillo del desarrollo de software para sistemas embedded basados en Linux. Y aunque si tienes un poco de criterio no haría falta aclarar esto, se trata de una plataforma para desarrollar software embedded, no para desarrollar firmware ni realizar a priori aplicaciones real-time, como digo se trata de una buena plataforma de bajo coste para probar o hacer desarrollo de software enfocado para Linux Embedded basado en procesadores ARM.

Sin querer entrar en este post en detalle, si quieres saber más sobre las diferencias entre RTOS, Firmware o Software Embedded puedes leer este super interesante post :) Programando sistemas embebidos I variables

Hace poco ha salido al mercado, la Raspberry Pi 2 con, como no, más procesador, mayor performance, RAM, etc… Aquí teneis las specs: Raspberry Pi 2.

Tengo que reconocer que la primera versión me decepciono un poco por todo el revuelo que se le dio y las pruebas que pude realizar aunque también tengo que decir que mi punto de vista no era del todo objetivo y lo miraba demasiado desde una perspectiva Real-Time que era a lo que me dedicaba entonces. Aún así, después de alguna presión de conocidos me pidieron que probara la Raspberry Pi 2 y las sensaciones ha sido bastante mejores.

La verdad es que, ahora si, con una perspectiva mayor a nivel de sistemas completos, cloud computing y bastante más conocimiento de los sistemas Linux, la sensación es mucho más buena y con el Toolchain para hacer cross-compiling, he podido hacer software que corre de maravilla sobre esta nueva plataforma. Dado que tengo más perspectiva, gran parte del software que ahora si me decidí a probar sobre la nueva plataforma estoy convencido que correría sin problemas sobre la Raspberry Pi Model B Original.

Raspberry Pi para proyectos industriales

Llegados a este punto, nos separamos un poco del mundo puramente developer y nos metemos en modo empresa de soluciones industriales enfocadas a grandes proyectos que como valor añadido utiliza su propio departamento de I+D para desarrollar su Hardware, lo que implica una producción de volúmenes relativamente cortos, lo que implica un coste de fabricación mayor por unidad. Por otro lado, tenemos la tendencia del mercado que influye en los desarrollos tanto por el coste que supone (cuando algo está de moda la formación y los recursos crecen de debajo de las plantas -> Tiempo. Además que una vez estabilizado el coste es muy bajo como en el caso de los procesadores ARM Cortex).

Este también es el caso de las plataformas con Linux embedded, pues aunque haya proyectos que puedan realizarse con un simple RISC-8bit se acaba optando por una plataforma estándar de este tipo por la facilidad de heredar el código entre developers como por el hecho que para el primer caso se necesita un ingeniero hardware-firmware y para el segundo, con un ingeniero software bien preparado podemos tenerlo solucionado.

Como último punto, tenemos la incursión, como decía justo ahora, de la gente de software en este mundillo, priorizando siempre un sistema de este tipo pues en el mundo puramente hardware para su punto de vista existen dependencias justificadas al ingeniero hardware así como un desconocimiento mayor.

Dicho esto y pensando en la actualización de algunos sistemas embebidos con Linux uno piensa en la introducción de un sistema tipo Raspberry Pi, claro está que en cualquier caso existen dos factores determinantes para su selección o descarte:

  • Estabilidad y Robustez del OS sobre el que correrá nuestro software.
  • Rango de temperatura Industrial.
Visto el tiempo que ha pasado y la robustez del sistema operativo Raspbian (Versión de Debian para Raspberry Pi) el primer punto, a estas alturas, está más que justificado.

Por otro lado, y en su defecto, igual de importante está el rango de temperatura industrial que es mucho más exigente que el que se usa para desarrollos domésticos, casualmente en el que se incluye tanto la Raspberry Pi Model B como la Raspberry Pi 2. En este punto busqué y los mismos creadores de la Raspberry Pi tienen como producto a la venta una versión de rango no industrial pero si extendido. Esta versión permite el diseño de hardware propio con un zócalo para la Raspberry Pi con su correspondiente Linux Embedded corriendo.

Por este motivo, como se puede ver en la siguiente imagen el Compute Module de Raspberry Pi (nombre que recibe esta versión) dispone de un conector estándar con el que podremos tener nuestro hardware periférico adaptado a nuestro proyecto conectado a este sistema cumpliendo con el rango de temperatura que exigen los proyectos de desarrollo industrial como en el campo del control y monitorización de energía como en los campos de la automatización industrial, teniendo en cuenta que el rango estándar llega hasta los 125ºC, dependiendo del sistema que tengamos que implementar si es una solución apta que nos permite abaratar el desarrollo de la solución.

Raspberry Pi Compute Module

En cualquier caso, repito, siempre que el rango extendido nos sirva para el producto que estamos desarrollando. En caso de no ser así existen versiones específicas de otros módulos comunes como la BeagleBone Black que si disponen de este rango de los -40ºC a los 125ºC y también disponen de varias distribuciones de Linux para su uso como plataforma Embedded.

A continuación os copio una parte del texto con el que se describe este módulo derivado de la Raspberry Pi para su uso en entornos más exigentes aunque no cumpla con el rango completo industrial:

The operating temperature range of the module is set by the lowest maximum and highest minimum of any of the components. The Samsung eMMC and Samsung LPDDR2 RAM are both rated for -25 to +80°C, setting the range for the whole module at -25 to +80°C. The BCM2835 processor and the analogue switch have a greater range. The ceramic capacitors are specified from -25 to +85°C. However, this range is the maximum for the silicon die; therefore developers should take into account the heat generated when in use and make sure this does not cause the device temperature to exceed 80°C

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