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Cartes Mini-ITX durcies pour le transport et l'automobile

Plates-formes Mini-ITX configurables destinées à l'informatique embarquée, aux systèmes de gestion de flottes et de télématique, à l'information des passagers, au traitement des données des capteurs et aux infrastructures routières, pour lesquelles l'alimentation des véhicules, les interfaces CAN et les E/S série, la mise en réseau, l'affichage, le stockage, la gestion thermique, l'intégration mécanique et le contrôle du cycle de vie doivent être conçus comme un tout.

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Plateforme Mini-ITX robuste destinée aux systèmes de transport et à l'automobile

L'informatique appliquée aux transports commence par la limite de déploiement

Concevoir la plateforme informatique en tenant compte de l'alimentation du véhicule, des entrées/sorties, de l'environnement et du cycle de vie

Les systèmes de transport et automobiles peuvent imposer des exigences très différentes à un même format Mini-ITX. Une passerelle de flotte peut privilégier le CAN, le GNSS, la connectivité cellulaire, le stockage et une gestion de l'alimentation adaptée au cycle de démarrage, tandis qu'un système d'information des passagers ou une interface homme-machine (IHM) embarquée peut privilégier les graphismes, les écrans, l'audio, la mise en réseau et une longue durée de vie. La carte doit donc être choisie en fonction de l'architecture globale du système plutôt qu'en se basant uniquement sur les performances du processeur.

Les exigences de sécurité dépendent du rôle au sein du système

Les projets automobiles peuvent nécessiter des activités liées à la sécurité fonctionnelle, telles que la norme ISO 26262, en fonction du composant, de la fonction et de la classification de sécurité. Une carte mère Mini-ITX disponible dans le commerce ne garantit pas à elle seule la conformité du système embarqué du véhicule fini.

Le comportement en temps réel dépend du chemin complet des données

Le suivi, le traitement des données des capteurs, la mise en réseau des véhicules et l'aide à la décision locale dépendent des contrôleurs d'interface, des pilotes, de la planification du système d'exploitation, des logiciels, du stockage et de la charge du réseau. Le comportement en termes de faible latence doit être mesuré dans le cadre d'une charge de travail représentative plutôt que déduit des spécifications du processeur.

Une utilisation en conditions difficiles nécessite une validation adaptée au déploiement

La température, les vibrations, les chocs, l'humidité, la poussière, la fixation des câbles et les conditions de l'enceinte varient selon qu'il s'agit de véhicules particuliers, de flottes professionnelles, d'autobus, de matériel ferroviaire ou d'équipements routiers. La configuration mise en production doit être validée par rapport au profil environnemental du déploiement cible.

Systèmes de contrôle industriels → Infrastructures des villes et campus intelligents →

Vehicle Edge · Flotte · Systèmes pour passagers · Assistance routière

Applications dans les secteurs des transports et de l'automobile pour l'informatique embarquée compacte

La page d’origine traitait principalement de la gestion de flotte, des systèmes ADAS et des charges de travail liées aux capteurs, de l’infodivertissement, de la mise en réseau des véhicules, des systèmes destinés aux passagers et de l’informatique routière. Ces domaines d’application restent pertinents dès lors que les exigences précises en matière d’E/S, d’alimentation, de logiciels, d’environnement et de validation sont définies pour le système déployé.

Flottes, télématique et informatique de pointe embarquée

Associez le traitement local à des interfaces CAN ou série, au GNSS, à des modules cellulaires ou Wi-Fi, à Ethernet, à des solutions de stockage et à la gestion à distance pour le suivi des véhicules, les diagnostics, l'enregistrement des données, les processus de maintenance et les applications de gestion de flotte.

Informations destinées aux passagers et systèmes d'infodivertissement embarqués

Prise en charge de l'affichage, de l'audio, du stockage, de la mise en réseau et du traitement des applications pour les systèmes d'interface homme-machine (IHM) destinés aux bus, aux trains, aux transports publics et aux véhicules. Les capacités graphiques, la topologie d'affichage, le comportement au démarrage, la charge thermique et la compatibilité logicielle doivent être validés conjointement.

ADAS et plateformes de traitement des données des capteurs

Les plateformes de calcul à haut débit peuvent prendre en charge des charges de travail liées au traitement des données provenant de caméras, de radars et d’autres capteurs lorsque le processeur (CPU), le processeur graphique (GPU) ou l’accélérateur, la mémoire, la bande passante d’interface, les pilotes, la pile logicielle et la conception thermique sélectionnés répondent aux exigences de l’application.

Infrastructures routières et de circulation

Les systèmes périphériques sans ventilateur ou renforcés peuvent regrouper des caméras, des capteurs, des périphériques série, des réseaux Ethernet et des dispositifs de stockage locaux à des fins de surveillance du trafic, de contrôle routier et d'infrastructures de transport intelligentes, lorsque l'environnement d'installation est clairement défini.

Énergie · Sécurité · Environnement · Calendrier · Cycle de vie

Exigences techniques à définir avant de choisir l'organisme de transport

Les projets liés aux transports doivent définir clairement les contraintes en matière d'alimentation électrique, d'interfaces, d'environnement, de logiciels et de cycle de vie avant de choisir une carte mère. Une plage de tension nominale, un connecteur CAN ou un dissipateur thermique sans ventilateur ne suffisent pas à eux seuls à garantir l'adéquation d'une carte mère à une utilisation dans un véhicule ou un système de transport en commun.

Exigence Considérations techniques Vérifier avant de faire son choix
Alimentation électrique et transitoires des véhicules Les systèmes électriques des véhicules peuvent être soumis à des conditions telles que le démarrage, les pics de tension, les chutes de charge, les inversions de polarité, l'état d'allumage et les baisses de tension, qui ne sont pas décrites par la seule tension d'entrée CC nominale. Plage d'entrée nominale et extrême, profil transitoire, étage de protection et de conditionnement, comportement à l'allumage, séquence d'arrêt, besoins en matière de maintien de tension, mise à la terre et rétablissement après une coupure d'alimentation.
Périmètre de sécurité fonctionnelle La carte mère peut fournir des ressources informatiques, mais les objectifs de sécurité, les diagnostics, la redondance, la gestion des défaillances, la stratégie de surveillance et les preuves de sécurité fonctionnelle applicables relèvent de l'architecture globale du système. Rôle du système, classification de sécurité, modes de défaillance, contrôleurs externes, responsabilité du chien de garde, état de sécurité, couverture diagnostique, responsabilité logicielle et preuves de validation requises.
CAN, communication série et réseaux embarqués Une interface CAN physique ne prend pas automatiquement en charge les protocoles CAN FD, J1939, UDS et OBD-II, ni l'isolation, la terminaison ou les logiciels de couche applicative. Contrôleur et émetteur-récepteur, exigences CAN/CAN FD, nombre de canaux, isolation, terminaison, débit en bauds, pile de protocoles, pilotes, brochage des connecteurs et propriété du logiciel.
Charges environnementales et mécaniques La plage de températures, les vibrations, les chocs, l'humidité, la poussière, le mode de fixation, la fixation des connecteurs et la conception du boîtier varient considérablement selon qu'il s'agit d'installations en habitacle, dans le coffre, sur des véhicules utilitaires, dans le secteur ferroviaire ou en bord de route. Température ambiante et locale, profil de vibrations/chocs, stratégie de protection contre les infiltrations, orientation de montage, fixation des câbles, cheminement du dissipateur thermique ou du châssis, boîtier et conditions d'essai représentatives du système.
Données en temps réel et stockage Le suivi, le traitement des données des capteurs, l'enregistrement des événements, la vidéo et les communications à distance se disputent les ressources du processeur, de la mémoire, du stockage et de la bande passante des interfaces. Débits de données, budget de latence, stratégie de mise en mémoire tampon, charge d'écriture sur le stockage, comportement en cas de coupure d'alimentation, trafic réseau, ordonnancement logiciel, politique de journalisation et exigences en matière de reprise.
Cycle de vie et maîtrise du changement Les programmes de transport de longue durée peuvent être affectés par les modifications apportées aux cartes électroniques, au BIOS, au stockage, au modem, aux pilotes et aux composants au fil du temps. Nomenclature (BOM) et version approuvées, BIOS, pilotes, image du système d'exploitation, processus PCN/EOL, politique de remplacement, stock de service, impact sur la validation et durée de déploiement prévue.

Conception à entrées d'alimentation multiples → Considérations relatives aux plateformes à large plage de températures →

Architecture du système

Séparer les interfaces véhicule et le traitement de l'alimentation de la couche informatique

La plateforme Mini-ITX peut prendre en charge le traitement des applications, les fonctions graphiques, le stockage, la mise en réseau et les services de contrôle local, tandis que la protection de l'alimentation du véhicule, les émetteurs-récepteurs CAN, les fonctions de sécurité, les interfaces de capteurs, les modules sans fil et les contrôleurs externes restent des éléments à part entière de la conception globale.

  1. Données relatives aux véhicules et aux transportsRéseaux CAN, capteurs, caméras, GNSS, périphériques série, signaux des véhicules, données du système de gestion des passagers, équipements en bord de route et contrôleurs externes
  2. Couche d'alimentation et d'E/S sécuriséeTraitement de l'alimentation, gestion de l'allumage, protection contre les surtensions, émetteurs-récepteurs, isolation lorsque cela est nécessaire, traitement des signaux, modules d'interface et contrôleurs spécifiques aux équipements
  3. Plateforme informatique Mini-ITXTraitement des applications, graphisme, base de données locale, stockage, pilotes de périphériques, IHM, journalisation, diagnostics, mise en réseau et services en périphérie
  4. Véhicules locaux / Réseaux de transport en communÉcrans, systèmes audio, caméras, ports de service, interfaces homme-machine (IHM), dispositifs de stockage, passerelles, routeurs, modems et autres sous-systèmes embarqués ou installés en bord de route
  5. Parc automobile, systèmes ITS et systèmes d'entrepriseGestion de flotte, plateformes de gestion du trafic, systèmes de maintenance, services cloud certifiés, surveillance à distance, déploiement de logiciels et flux de données d'entreprise

Plateformes de référence →

CAN · GNSS · Cellulaire · Ethernet · Affichage · Stockage

Cartographier les E/S des véhicules et les voies de communication avant de finaliser la configuration matérielle

Commencez par examiner les réseaux embarqués, les capteurs, les écrans, les modems, les antennes, les dispositifs de stockage, les interfaces de service et les états d'alimentation du véhicule. Vérifiez ensuite, pour chaque connexion, la couche électrique, le contrôleur, le pilote, la propriété du protocole, la bande passante, la protection, la conception du câble ou de l'antenne, ainsi que le comportement de récupération.

CAN / CAN FD
Définir le nombre de canaux, le contrôleur et l'émetteur-récepteur, la protection électrique, l'isolation si nécessaire, la terminaison, le débit binaire, le connecteur, les pilotes et la prise en charge du protocole de la couche application. La simple présence d'un port CAN ne garantit pas la compatibilité avec les normes J1939, UDS ou OBD-II.
GNSS, réseau mobile et Wi-Fi
Souvent intégrés via des modules M.2, USB ou PCIe. Vérifiez le modem et le module GNSS, la conception de la carte SIM/eSIM, l'emplacement de l'antenne, les exigences de l'opérateur ou les contraintes régionales, les pilotes, la charge thermique et le comportement en cas de reconnexion.
Ethernet et gestion à distance
Planifiez la topologie du réseau embarqué ou routier, la vitesse des liaisons, la segmentation, la gestion à distance, l'authentification, les mises à jour logicielles, la journalisation et la récupération. Le nombre de ports ne suffit pas à lui seul à déterminer le débit des applications.
Série / GPIO
Utile pour les dispositifs automobiles existants, les contrôleurs, les voyants, les signaux discrets et les équipements d'entretien lorsque les niveaux de tension, l'isolation, la protection, les états de démarrage, le brochage et la propriété du logiciel sont définis.
Affichage, audio et interface homme-machine (IHM)
Les systèmes d'information des passagers et d'infodivertissement doivent définir les normes d'affichage, la résolution, la topologie multi-écrans, les fonctionnalités tactiles, les fonctionnalités audio, la séquence de démarrage, le réglage de la luminosité, la fixation des connecteurs, la charge de travail graphique et la prise en charge du système d'exploitation.
Stockage et comportement en cas de coupure de courant
Les journaux d'événements, les vidéos, les cartes, les données d'application et les diagnostics nécessitent une capacité de stockage suffisante, une endurance en écriture, une stratégie de système de fichiers, une protection contre les coupures de courant, un chiffrement, un accès aux services et une planification de la conservation des données.

Cartes mères Mini-ITX pour E/S industrielles →

Guide de choix d'une plateforme

Sélectionnez la plateforme de calcul à partir de la charge de travail « Transport » et de la limite d'intégration

Ne choisissez l'architecture du processeur qu'une fois que vous connaissez la charge de travail de l'application, les interfaces du véhicule, les besoins en matière de graphisme ou d'IA, le système d'exploitation, le budget énergétique, le circuit thermique, le boîtier, la pile logicielle et les exigences relatives au cycle de vie.

Orientation du système Point de départ Note relative à la sélection
Passerelle de gestion de flotte / télématique / interface homme-machine embarquée / système destiné aux passagers Plates-formes Intel Un point de départ pratique lorsque la compatibilité avec les logiciels x86, la mise en réseau, l'affichage, le stockage, l'USB, l'intégration des ports série et la prise en charge des périphériques courants constituent des priorités.
Système d'infodivertissement à forte intensité graphique / Interface homme-machine (IHM) multi-écrans pour les transports Plates-formes AMD Déterminez dans quels cas les performances graphiques intégrées ou multicœurs sont importantes. Vérifiez la topologie d'affichage, les pilotes, la charge thermique en régime continu, le budget énergétique et la compatibilité logicielle pour la configuration commercialisée.
Analyse des images / Traitement des données des capteurs assisté par l'IA / Solutions intelligentes pour les infrastructures de transport Plates-formes NVIDIA Utile pour les charges de travail liées à la vision accélérée ou à l'inférence lorsque les interfaces des caméras, les exigences des modèles, la mémoire, les pilotes, le stockage, l'alimentation, le refroidissement et les contraintes de sécurité des applications sont validés conjointement.

Assistance technique pour les plateformes de transport

Vérifier les limites relatives à l'alimentation du véhicule, aux E/S, à l'environnement et au cycle de vie avant la mise en production

Veuillez transmettre les informations suivantes pour examen technique : cas d'utilisation du véhicule ou du moyen de transport, besoins en puissance nominale et transitoire, comportement au démarrage, schéma CAN/CAN FD et série, besoins en matière de GNSS/réseau cellulaire/Wi-Fi, Ethernet, affichage, stockage, système d'exploitation, pile logicielle, contraintes thermiques et de boîtier, profil de vibrations/chocs, quantité, objectif de cycle de vie et périmètre de validation.

Examen de la validation de la plateforme de transport

FAQ

Questions sur les plateformes Mini-ITX destinées aux secteurs des transports et de l'automobile

Une alimentation Mini-ITX à large plage de tension est-elle suffisante pour une installation directe dans un véhicule ?

Pas nécessairement. L'alimentation électrique d'un véhicule peut être soumise à des conditions telles que le démarrage, les pics de tension, les chutes de charge, les inversions de polarité, l'état d'allumage, les baisses de tension et les problèmes de mise à la terre, qui peuvent nécessiter une protection supplémentaire ou un conditionnement de l'alimentation. Vérifiez l'intégralité du circuit d'alimentation par rapport au profil d'alimentation du véhicule ou du moyen de transport concerné.

Le fait qu'une carte dispose d'une interface CAN signifie-t-il qu'elle prend en charge les normes J1939, UDS ou OBD-II ?

Non. Le matériel CAN ne constitue qu'une partie de la voie de communication. Vérifiez séparément le contrôleur, l'émetteur-récepteur, la compatibilité CAN ou CAN FD, la protection électrique, l'isolation, la terminaison, les pilotes et la pile de protocoles de couche applicative requise.

Le format Mini-ITX peut-il être utilisé pour les charges de travail liées aux capteurs des systèmes ADAS ou de conduite autonome ?

Une plateforme Mini-ITX ou une carte porteuse peut prendre en charge des charges de travail liées aux caméras, aux radars, à la vision artificielle, à l'inférence, à l'enregistrement et au traitement d'autres capteurs, à condition que l'architecture de calcul, les interfaces, les logiciels, l'alimentation, le refroidissement, la latence et les limites de sécurité aient été validés. Elle ne doit pas être considérée comme un contrôleur de véhicule certifié pour la sécurité au seul motif qu'elle dispose d'une puissance de calcul suffisante.

Quels sont les critères à définir pour le choix du matériel destiné à la gestion de flotte et à la télématique ?

Définir le profil de puissance du véhicule, le comportement d'allumage, les exigences relatives aux bus CAN et aux interfaces série, les modules GNSS et cellulaires, les antennes, les connexions Ethernet ou Wi-Fi, le stockage et l'enregistrement des données, la gestion à distance, le système d'exploitation, le boîtier, l'environnement thermique, les conditions de vibration et de choc, la méthode de maintenance et le cycle de vie du déploiement.

Comment gérer les cycles de vie prolongés des programmes de transport ?

Verrouiller la révision approuvée de la carte, la nomenclature (BOM), le BIOS, les pilotes, l'image du système d'exploitation, les modules de stockage et sans fil, les composants de remplacement, le processus PCN/EOL, le stock de service, la méthode d'évaluation des modifications, ainsi que les preuves de validation concernées par chaque modification approuvée.

Ressources sur les transports et l'automobile

La sécurité n'est pas qu'une question de spécifications. C'est une question de confiance, de temps de fonctionnement et de résilience à long terme. Ces ressources vous aideront à intégrer ces trois éléments dans votre prochain conseil d'administration.