Kühltechnik
Maßgeschneidert und robust
Für die effektive Kühlung und den Schutz der Leistungselektronik leistungsfähiger Embedded-Rechner wie dem KI-gestützten Vehicle PC RS A3N von Syslogic sorgt ein widerstandsfähiges Gehäuse von CTX.
In der Industrie kommen immer mehr Machine-Learning-Verfahren zum Einsatz. Die dafür eingesetzten Rechner benötigen nicht nur eine hohe Rechenpower, sondern müssen robust aufgebaut sein. Der KI Vehicle PC RS A3N von Syslogic wurde speziell für raue Anforderungen in der Agrartechnik, in Baumaschinen sowie in autonomen mobilen Robotern (AMRs) entwickelt. Er dient als Hardwarebasis für die Steuerung von autonomen Fahrzeugen und Robotern sowie für die sensorbasierte Überwachung der Boden- und Pflanzengesundheit. Kombiniert mit Software und Sensorik ist er in der Lage, praktisch in Echtzeit autonome Entscheidungen zu fällen.
In robustem Einsatz
Wenn es darum geht, Nvidia-Jetson-Technologie fit für erhöhte Anforderungen zu machen, ist Syslogic die richtige Adresse. Der KI Vehicle PC RS A3N ist das beste Beispiel dafür: Er vereint die Vorteile des Jetson Xavier NX von Nvidia mit den Eigenschaften eines robusten Industriecomputers.
Der Embedded-PC erfüllt die Schutzklasse IP65 und eignet sich für den 24/7-Betrieb unter erhöhten Anforderungen in mobilen Maschinen. Er ist mit seiner Jetson-Xavier-NX-Plattform ideal für Anwendungen, die eine schnelle Reaktion erfordern, wie sie bei der Erfassung und Verarbeitung von Umgebungsdaten auftreten. Dabei wird aus Daten von Sensoren wie Radar, Lidar und Kamera ein Gesamtbild erstellt.
In Verbindung mit KI-Algorithmen leitet der Embedded-PC selbständig intelligente Entscheide ab. Das Jetson-Xavier-NX-Modul wurde 2021 präsentiert und verfügt über eine Sechs-Kern-CPU mit 64 Bit und eine Nvidia-Volta-GPU mit 384 Cores und 48 Tensor-Cores. Leistungsmäßig dringt der Grafikprozessor (GPU) damit beinah ins Revier des Jetson AGX Xavier vor – und das zu einem überzeugenden Preis-Leistungs-Verhältnis.
Für leistungsstarke Anwendungen
Nvidia ist für KI-Anwender nicht nur der cleveren Module wegen der bevorzugte Anbieter. Ein weiterer entscheidender Vorteil bietet die vollständige Entwicklerumgebung JetPack SDK (Software Development Kit) mit zahlreichen Bibliotheken, welche Nvidia für alle Jetson-Module bereitstellt. Die Time-to-Market für künftige KI-Anwendungen wird so um ein Vielfaches reduziert. Entwickler starten nicht bei null, sondern greifen auf eine umfassende Palette zurück.
Mit der Nvidia-Technologie eignen sich die KI Vehicle PC RS A3N ideal für Anwendungen wie Sensor-Fusion, Computer-Vision, Perception, Machine Learning oder Intelligent Video Analytics (IVA). Anfallende Sensordaten werden parallel mittels dem Jetson Xavier NX-Modul verarbeitet. Daraus lassen sich praktisch in Echtzeit autonome Entscheide ableiten.
Typische Anwendungen sind Fahrassistenzsysteme, autonomes Fahren, intelligente Überwachungsaufgaben oder Objekt- und Mustererkennung. Der Embedded-Computer unterstützt das CAN-basierte Netzwerkprotokoll SAE J1939. Für den zuverlässigen Einsatz bei Vibrationen sind CAN- und Ethernet-Schnittstellen mit M12-Steckverbindern ausgeführt. Standardmäßig ist eine Version des Embedded-PCs mit und eine ohne Wireless-Funktionen erhältlich. Ab mittleren Stückzahlen sind auch kundenspezifische Anpassungen – insbesondere der Schnittstellen – möglich.
Die Syslogic-KI-Computer zählen zu den weltweit robustesten und zuverlässigsten Geräten, die aktuell auf Nvidia-Jetson-Basis erhältlich sind. Syslogic kombiniert das Nvidia-Modul mit einer eigenen Trägerplatine für hohe Schock- und Vibrationsanforderungen. Um die Elektronik vor Feuchtigkeit, Wasser und Staub zu schützen und die Wärme effektiv abzuführen, verfügen die Industriecomputer über ein robustes Gehäuse von CTX und schraubbare M12-Stecker. Außerdem sind Rugged-Geräte erhältlich, die ungeschützt verbaut werden können.
Kühlendes Gehäuse
Elektronik muss effektiv gekühlt werden. Dabei kann man allgemein sagen: Je leistungsfähiger ein Rechner ist, umso effektiver muss seine Kühlung ausfallen. Dies trifft auch auf den KI Vehicle PC RS A3N zu. Erschwerend kommt bei diesem Embedded-Computer hinzu, das auf Lüfter verzichtet werden muss, da Syslogic aufgrund der hohen Anforderungen an die Störsicherheit ausschließlich lüfterlose Rechnersysteme anbietet.
Entsprechend wichtig sind clevere Kühlkonstruktionen, um die Wärme möglichst gut aus dem Gerät abzuleiten. Zumal die Embedded-Computer erheblichen thermischen Belastungen ausgesetzt sind.
Zur effektiven Kühlung des KI Vehicle PC RS A3N wurde dessen Gehäuse mit Kühlrippen ausgestattet. Je nach Rechnerauslastung erzeugen das im Gehäuse geschützte SoM (System on Module), wo die entstehende Verlustleistung von 20 bis 45 W in Wärme umgewandelt und ohne Lüfter schnell abgeführt wird. Beim KI Vehicle PC RS A3N wurde dies gelöst, indem an den jeweiligen Halbleiterelementen Kontaktflächen angebracht wurden. Über diese wird die entstehende Wärme an die Kühlrippen des Gehäuses abgeleitet und von dort aus an die Umgebung abgestrahlt. Dabei beträgt die maximal zulässige Erwärmung des Gehäuses 65 °C. „Bei der Konzeption dieses und weiterer Gehäuse stand CTX uns immer kompetent zur Seite, wenn es um lösungsorientierte Optimierungen ging“, so Patrik Hellmüller, Corporate Communications Manager bei Syslogic. „Das Gehäusedesign für den KI Vehicle PC RS A3N kam dabei von unserer eigenen Entwicklung. Die Entwürfe wurden von CTX sehr zielgenau umgesetzt.“
Das Gehäuse des KI Vehicle PC RS A3N wird mittels Extrusion hergestellt. Dieses Herstellverfahren ist ideal geeignet für die Realisierung von komplexen Kühlkörpergeometrien. Weitere Vorteile sind niedrige Produktions- und Stückkosten bei hohen Stückzahlen. Das Extrusionsverfahren kommt daher bei vielen der CTX-Gehäuselösungen für Syslogic zum Einsatz. Da die Gehäuse Sicht- und Dekorteile sind, werden sie teilweise schwarz eloxiert und vor Kontaktkorrosion mittels der TriChrom-Passivierung SurTec 650 geschützt.
Umfassender Service
CTX unterstützt seine Kunden bereits bei der Projektierung, erstellt alle erforderlichen CAD-Daten sowie 3D-Modelle der Kühlkörper und liefert Designvorschläge zur Fertigungsoptimierung. Eine Mustererstellung ist kurzfristig möglich. Änderungen werden zeitnah vorgenommen. Weitere Serviceangebote sind die komplette mechanische Bearbeitung der Bauteile, ihre Oberflächenveredlung und eine individuelle farbliche Gestaltung.
Neben applikationsspezifischen Gehäusen, Kühlkörpern und einbaufertigen Kühlsystemen gibt es auch maßgeschneiderte Dienstleistungspakete aus Projektierung, Herstellung und individuellen Logistikdienstleistungen. Kunden werden dabei bereits im Projektstadium unterstützt. Dazu zählt die thermische Simulation eines potenziellen Kühlkörpers ebenso wie das Erstellen der benötigten CAD-Daten und 3D-Modelle sowie eine Beratung hinsichtlich Kühlkörperdesign und Fertigungsoptimierung. Auf Wunsch übernimmt CTX zudem die CNC-Nachbearbeitung und die Oberflächenbehandlung der Gehäuse und Kühlkörper mit den unterschiedlichsten Verfahren.
CTX übernimmt auf Wunsch auch die komplette logistische Abwicklung der Kühlkörper- und Gehäuselieferungen und garantiert damit eine zuverlässige Lieferfähigkeit. Darum betreibt der Kühlkörperspezialist ein Reservelager in Nettetal, beliefert Konsignations- und Sicherheitslager weltweit und nutzt für seine Warenlieferungen sämtliche Transportmöglichkeiten zu Land, zu Wasser und in der Luft. Auf Anfrage pflegt CTX auch die Logistikportale ihrer Kunden und integrieren sich bei Bedarf in deren Kanban-System.
Bilder: Syslogic, CTX
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