Industrietaugliche Variante des Raspberry Pi
"Je mehr Performance, desto mehr Use Cases"
Zur Jahresmitte 2023 soll die neue Version 4 des Open-Source-IPCs "Revolution Pi" (RevPi) von Kunbus als industrietaugliche Variante des Raspberry Pi auf den Markt kommen. Insgesamt fünf Varianten sollen erhältlich sein, unter anderem der für IIoT-Connectivity ausgelegte RevPi Connect 4. Ekkehard Krebs, Head of Marketing bei Kunbus, erläutert die Hintergründe im Gespräch mit Andreas Knoll, WEKA Fachmedien.
Was hat sich beim RevPi 4 technisch gegenüber der Vorgängerversion geändert?
Kurz gesagt, gibt es beim RevPi 4 auf mehreren Ebenen eine deutliche Performance-Steigerung. Wie schon die Vorgängervarianten RevPi S und RevPi SE, die auf dem Raspberry Pi Compute Module 4S beruhen und somit ein Zwischenschritt zwischen dem bisherigen RevPi 3+ und dem zukünftigen RevPi 4 sind, profitiert der RevPi 4 von der leistungsfähigeren Arm-Cortex-A72-CPU des Raspberry Pi Compute Module 4. Zudem können wir jetzt auf bis zu 8 GB RAM-Speicher zurückgreifen. Bislang gab es nur 1 GB. Und auch natives WLAN und eine Gigabit-Ethernet-Schnittstelle sind nun integriert. Die PiBridge – die Plug-and-Play-Verbindung zwischen den einzelnen Modulen – bekommt mit der PiBridge 2 einen Nachfolger, die eine Datenübertragung im Gigabit-Bereich ermöglicht und die Zykluszeiten deutlich verringert. Insgesamt wird es zum Start der neuen Serie fünf unterschiedliche Varianten geben, die sich durch eMMC-Flash-Speicher, RAM und WiFi-Connectivity unterscheiden. Unser Anspruch ist es, eine möglichst passende Lösung für individuelle Anforderungen bereitzustellen. Da versuchen wir, praktikable Varianten zur Verfügung zu stellen.
Warum war es notwendig, einen Zwischenschritt zwischen dem RevPi 3+ und dem RevPi 4 einzulegen?
Die globale Halbleiterkrise hat natürlich auch den Revolution Pi nicht verschont. Die Markteinführung des RevPi 4 war ursprünglich schon für 2022 geplant, musste aber wegen der Lieferschwierigkeiten immer wieder verschoben werden. Weil die Raspberry Pi Ltd. ihr neues Compute Module nicht in ausreichender Stückzahl liefern konnte, hat sie das Compute Module 4S als schneller lieferbare Alternative zum Compute Module 4 angeboten: ein Modul im Formfaktor des Module 3+, auf dem der Arm-Cortex-A72-Prozessor des Compute Module 4 verbaut ist. Während der RevPi S kompatibel mit allen Erweiterungsmodulen von Kunbus ist, einschließlich der Feldbus-Gateways, lässt sich der RevPi SE nur um I/O-Module und in der Ausführung RevPi Connect um spezielle Con-Module erweitern.
Welche Vorteile ergeben sich aus der höheren Leistungsfähigkeit des RevPi 4 konkret für die Kunden?
Die gesteigerte Leistung kommt Kunden entgegen, die möglichst viel Rechenpower bei ihren Projekten brauchen. Das "Bottleneck" RAM wurde durch das Compute Module 4 endlich behoben. Das ermöglicht neue Use Cases, die schnelleres Computing benötigen. Vor allem für Interessenten, die lediglich aufgrund der Rechenpower auf den RevPi verzichten mussten, ist dieses Update interessant. Das integrierte WLAN vereinfacht obendrein die kabellose Datenübertragung. Zusätzliche WLAN-Schnittstellen wie WLAN-Sticks sind nun nicht mehr erforderlich, was Kosten und Fehleranfälligkeit reduziert. Bereits vorhandene Erweiterungsmodule sind weiterverwendbar. Bei der Weiterentwicklung haben wir Wert auf Rückwärtskompatibilität gelegt.
Zielt der RevPi Connect 4 auf die Anwendungen der bisherigen Versionen ab oder (auch) auf andere? Auf welche?
Mit der Frage nach spezifischen Anwendungen tun wir uns immer schwer. Prinzipiell wollen wir inspiriert vom Raspberry Pi möglichst viele Use Cases ermöglichen, indem wir die Plattform offen und modular gestalten. Wir optimieren hinsichtlich der gängigen industriellen Anforderungen, entdecken aber auch immer wieder neue, individuelle Anwendungsfälle, und gerade das macht die Entwicklung spannend. So entstand beispielsweise der RevPi Flat, eine nichtmodulare Version für Großkunden aus dem Bereich Energiemanagement. Der Austausch mit unseren Kunden zeigt, dass die derzeit häufigsten Anwendungsfälle im Datenmanagement liegen, besonders im Zusammenhang mit dem Retrofitting von Produktionsanlagen. Durch die Offenheit lassen sich beliebige externe Hardware und Softwareplattformen leicht verknüpfen, was die Ergänzung vereinfacht. Oft wird der RevPi auch zur Automatisierung von Anlagen eingesetzt. Dabei wird er regelmäßig als Kleinsteuerung verwendet, was mit der neuen Performance jetzt noch häufiger der Fall sein wird.
Auf wie viel Zuspruch ist das Konzept bisher gestoßen, den für industrielle Anwendungen ausgelegten Revolution Pi anstelle des Standard-Raspberry-Pi oder ähnlicher Produkte in industriellen Anwendungen letztlich auch einzusetzen?
Dass zurzeit mehr als 100.000 unserer Geräte auf dem Markt sind, spricht meines Erachtens für sich. Zudem steigt die Anzahl der Kunden stetig, die OEM-Geräte auf Basis des Revolution Pi von uns entwickeln lassen. Im Austausch mit Interessenten wird der Bedarf nach einem einfachen und offenen System ohne Vendor-Lock immer wieder bestätigt. Unser industrieller Raspberry Pi ist die vielseitige Hardware-Lösung, die für einfache Anwendungen gefragt ist, etwa für Kleinsteuerungen oder IPCs. Falls vorhanden, fällt die letzte Skepsis, wenn wir über die erfüllten Industrienormen sprechen. Und auch das kürzliche Nachziehen von anderen IPC- und Steuerungsherstellern zeigt, dass wir beim Markteintritt des RevPi vor sechs Jahren der Zeit voraus waren. Mittlerweile gibt es mehrere Nachahmer, die auf das Konzept aufgesprungen sind oder zumindest mit offenen Systemen werben.
Wo liegen die Unterschiede zwischen dem RevPi Core und dem RevPi Connect?
Beides sind Basismodule, die sich mit I/Os oder Gateway-Modulen erweitern lassen. Einen RevPi Core empfehlen wir vor allem, wenn viele Erweiterungsmodule benötigt werden. Er lässt sich mit bis zu zehn Modulen aufrüsten, während am RevPi Connect je nach benötigten Protokollen teils nur sechs Module möglich sind. Den RevPi Connect empfehlen wir immer, wenn getrennte Netzwerke erstellt werden, weil er gleich zwei Ethernet-Buchsen bereitstellt. Meist wird das aus Gründen der IT-Sicherheit gewünscht. Hinzu kommen die erwähnten Serien RevPi S und RevPi SE, die es sowohl als Core als auch als Connect gibt. Die SE-Variante wurde extra aufgrund des Bauteilemangels entwickelt und unterstützt keine Gateway-Erweiterungsmodule. So lassen sich einige schwer erhältliche Bauteile einsparen, und wir können damit die Kunden schneller beliefern, die keine Gateway-Erweiterungsmodule benötigen.
Welche Roadmap verfolgt Kunbus mit dem Revolution Pi für die absehbare Zukunft?
Wie erwähnt, wollen wir möglichst viele der gängigen industriellen und IIoT-Use-Cases ermöglichen, indem die Plattform weiterhin flexibel, offen und modular bleibt. Konkret liegt hardwaretechnisch der Fokus auf der Fertigentwicklung der neuen I/O-Erweiterungsmodule, die dann alle Vorteile der PiBridge 2 nutzen können. Letztlich entwickeln wir den Revolution Pi für alle, die ihre Lösung im Blick haben und eine passende Plattform dafür brauchen oder auch eine Plattform suchen, die in einem bestehenden Ecosystem Mehrwert liefert. Dazu evaluieren wir regelmäßig, welche Erweiterungsmodule noch erforderlich sind oder ergänzt werden sollen. Außerdem arbeiten wir kontinuierlich daran, die Peripherie rund um das Compute Module voranzutreiben. Denn in der Industrie gilt: Je mehr Performance, desto mehr Use Cases.
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