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Das Wachstum des Internets der Dinge, der Robotik und der künstlichen Intelligenz veranlasst Designer dazu, Hardwareplattformen zu suchen, die flexibel, energieeffizient und leistungsstark sind. Solche Lösungen erleichtern den Übergang vom Konzept zum Testen und zur Integration und helfen gleichzeitig, die Architektur des zu entwickelnden Geräts zu organisieren. Dies ist eines der Spezialgebiete von SoMLabs, einem polnischen Unternehmen, das unter anderem System-on-Module (SoM) und Carrier Boards (CB) für Embedded-Anwendungen herstellt. Unisystem bietet eine Reihe solcher Lösungen an, darunter SpaceSOM-8Mplus (SoM) und SpaceCB-8Mplus-ADV (CB). Dabei handelt es sich um zwei komplementäre Elemente einer Plattform, die als Basis für fortschrittliche industrielle Systeme dienen kann.
SpaceSOM-8Mplus SLS35 – Berechnungsmodul
Die SpaceSOM-8Mplus-Familie von SoMLabs umfasst hochintegrierte SoM-Module im SODIMM260-Formfaktor, die als zentrales Element einer Hardware-Plattform dienen sollen. Diese Module eignen sich hervorragend für Anwendungen, die eine hohe Rechenleistung, Bildanalyse, grafische Benutzeroberfläche und Multimedia-Unterstützung sowie die lokale Ausführung von KI- und maschinellen Lernalgorithmen erfordern.
Ein Hauptmerkmal der Familie ist die Konfigurationsflexibilität. Die verfügbaren Varianten unterscheiden sich unter anderem in der LPDDR4- und eMMC-Speicherkapazität sowie in der Verfügbarkeit von optionaler Wi-Fi- und Bluetooth-Konnektivität, so dass das Modul an die Anforderungen eines bestimmten Projekts angepasst werden kann.
SODIMM260 Formfaktor und Integration mit einem Basis-/Trägerboard
SpaceSOM-8Mplus-Module sind im SODIMM260-Formfaktor aufgebaut, was ihre Integration in ein Baseboard oder eine Trägerplatine erleichtert. Der Steckverbinder ermöglicht sowohl die mechanische Befestigung des Moduls als auch den elektrischen Zugriff auf wichtige Prozessor-, Speicher- und Kommunikationsschnittstellensignale. Dadurch kann das SoM als komplette Recheneinheit fungieren, die mit kundenspezifischer Anwendungselektronik integriert werden kann, ohne dass der komplexeste Teil des Systems von Grund auf neu entwickelt werden muss.
Prozessor und KI-Fähigkeiten
Das Herzstück der SpaceSOM-8Mplus-Module ist der NXP i.MX 8M Plus-Prozessor, der mehrere spezialisierte Recheneinheiten vereint, die für verschiedene Arten von Aufgaben zuständig sind. Cortex-A53 Kerne verwalten das Betriebssystem und die Benutzeranwendungen, während der Cortex-M7 Kern Echtzeitaufgaben ausführt, die schnelle, vorhersehbare Reaktionen erfordern. Die integrierte NPU beschleunigt lokale KI- und maschinelle Lernalgorithmen, die GPU unterstützt die Grafikverarbeitung und die VPU die Full HD-Videoverarbeitung.
Speicher
Die SpaceSOM-8Mplus Familie umfasst Varianten mit LPDDR4-Speicher von 1 GB bis 8 GB und eMMC-Speicher von 4 GB bis 32 GB. Die Verfügbarkeit einer bestimmten Konfiguration hängt vom gewählten Modul ab, so dass die Version sowohl auf einfachere Embedded-Anwendungen als auch auf fortschrittlichere Systeme, die größere Speicherressourcen benötigen, abgestimmt werden kann.
Kommunikation, Multimedia und drahtlose Schnittstellen
Die Plattform bietet eine breite Palette von Schnittstellen, darunter USB 2.0/3.0, Ethernet, PCIe 3.0, CAN-FD und I²C-, SPI- und UART-Busse. Dies ermöglicht die Integration mit Peripheriegeräten, Massenspeichern und industriellen Automatisierungskomponenten. Die Module unterstützen außerdem HDMI, LVDS, MIPI-DSI und zwei MIPI-CSI-Kanäle und erleichtern so den Anschluss von Displays und Kameras. In ausgewählten Konfigurationen bieten die Module auch Wi-Fi- und Bluetooth-Konnektivität, so dass in vielen Projekten keine zusätzlichen drahtlosen Kommunikationsschaltungen auf dem Carrier Board erforderlich sind.
Linux- und Android-Systeme für High-Level-Anwendungen
SpaceSOM-8Mplus kann mit Linux und Android betrieben werden und eignet sich damit für Anwendungen, die eine fortschrittliche Softwareumgebung, Netzwerkkommunikation, Unterstützung für grafische Oberflächen und Multimedia-Handling erfordern. Dank dieser Fähigkeiten eignet sich das Modul unter anderem gut für HMI-Lösungen.
Betriebstemperaturbereich
Die SpaceSOM-8Mplus-Familie wurde für den Betrieb unter verschiedenen Umgebungsbedingungen entwickelt. Durch die Verfügbarkeit von Consumer-, Extended- und Industrial-Varianten kann das Modul je nach den Anforderungen einer bestimmten Anwendung ausgewählt werden. Je nach Version unterstützen die Module Betriebstemperaturbereiche von 0°C bis +70°C, -30°C bis +85°C oder -40°C bis +85°C. Dadurch können sie sowohl in Anwendungen eingesetzt werden, die unter kontrollierten Bedingungen arbeiten, als auch in Geräten, die für anspruchsvollere Umgebungen bestimmt sind, in denen die Widerstandsfähigkeit gegenüber niedrigen oder erhöhten Temperaturen wichtig ist.
Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Parameter der SpaceSOM-8Mplus Familie von SoMLabs zusammen. Bitte beachten Sie, dass die angegebenen Werte mögliche Konfigurationen innerhalb der Produktfamilie abdecken und ihre Verfügbarkeit von der jeweiligen Modulvariante abhängt.
| Parameter | SpaceSOM-8Mplus |
| Produkttyp | SoM (System-on-Module), Formfaktor SODIMM260 |
| Prozessor | NXP i.MX 8M Plus |
| CPU-Architektur | 4 × ARM Cortex-A53 + 1 × ARM Cortex-M7 |
| Anzahl der Kerne | 4 Anwendungskerne + 1 Echtzeit-Kern |
| Max. CPU-Taktgeschwindigkeit | Von 1,6 GHz bis 1,8 GHz, je nach Variante |
| NPU | Bis zu 2,3 TOPS |
| WIDDER | Von 1 GB bis 8 GB LPDDR4, je nach Variante |
| eMMC-Speicher | Von 4 GB bis 32 GB, je nach Variante |
| Grafiken und Video | Vivante GC7000UL/GC520 GPU, 1080p60 VPU |
| Schnittstellen | 2 × USB 2.0/3.0, 2 × Gigabit Ethernet, PCIe 3.0, 2 × CAN-FD, bis zu 6 × I2C, bis zu 3 × SPI, bis zu 4 × UART, HDMI, LVDS, MIPI-DSI, 2 × MIPI-CSI, SAI/PDM, optional Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac und Bluetooth 5.1 |
| Systemunterstützung | Linux, Android, FreeRTOS |
| Betriebstemperatur | Je nach Variante: Kommerziell 0 bis +70°C, Erweitert -30 bis +85°C, Industriell -40 bis +85°C |
| Versorgungsspannung | 5 V Gleichstrom |
| Modulabmessungen | 69,6 × 35 × 3,7 mm |
CRA ready und Cybersicherheit
Es ist auch erwähnenswert, dass die SpaceSOM-8Mplus Produktfamilie von SoMLabs als „CRA ready“ bezeichnet wird, was bedeutet, dass sie mit Blick auf die Anforderungen des EU Cyber Resilience Act vorbereitet wurde.
Der Cyber Resilience Act legt gemeinsame Cybersicherheitsanforderungen für digitale Produkte während ihres gesamten Lebenszyklus fest. In der Praxis bedeutet dies, dass Module aus der SpaceSOM-8Mplus-Familie für Projekte in Betracht gezogen werden können, bei denen nicht nur Rechen- und Integrationsparameter eine Rolle spielen, sondern auch die Gerätesicherheit.
SpaceCB-8Mplus-ADV – Integrationsplattform
SpaceCB-8Mplus-ADV ist ein Trägerboard, das für SpaceSOM-8Mplus-Module entwickelt wurde. Es ermöglicht Entwicklern den schnellen Aufbau einer kompletten Entwicklungsplattform für Tests, Integration und weitere Projektentwicklung.
SpaceCB-8Mplus-ADV vereint eine breite Palette von Schnittstellen auf einem einzigen Board, darunter HDMI, LVDS, MIPI-DSI, MIPI-CSI, USB, USB-C, zwei Gigabit-Ethernet-Ports, einen M.2 Key M-Anschluss mit PCIe, CAN-FD und RS-485. Dies ermöglicht die gleichzeitige Unterstützung von Displays, Kameras, Netzwerkkommunikation, Massenspeicher und Peripheriegeräten, ohne dass mehrere zusätzliche Erweiterungsmodule erforderlich sind.
SpaceCB-8Mplus-ADV enthält außerdem einen integrierten Segger J-Link Debugger und eine serielle Linux-Konsole, die über USB vCOM verfügbar ist. Dies erleichtert das Einrichten der Software, die Systemüberwachung, die Analyse von Meldungen und die Fehlerdiagnose bereits in der Prototyping-Phase. Zusätzliche Tasten und LEDs ermöglichen die Überprüfung der Grundfunktionen der Plattform, die Anzeige des Systemstatus und die Durchführung einfacher Tests ohne Anschluss externer Hilfsschaltungen. Daher kann das Board als praktische Basis für den Aufbau und die Überprüfung von Geräten dienen, die auf SpaceSOM-8Mplus-Modulen basieren.
Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Parameter der Trägerkarte SpaceCB-8Mplus-ADV zusammen:
| Parameter | SpaceCB-8Mplus-ADV |
| Produkttyp | Trägerplatine für die SpaceSOM-8Mplus Familie |
| SoM-Steckverbinder | SODIMM260 |
| Unterstützter SoM-Typ | SpaceSOM-8Mplus Module |
| Erweiterungsanschlüsse | M.2 Key M mit PCIe, GPIO, MicroSD |
| Speicher | Verwendet den Speicher des Moduls |
| Kommunikationsschnittstellen und Steckverbinder | 2 × Gigabit Ethernet, USB, USB-C, CAN-FD, RS-485, HDMI, 2 × LVDS, MIPI-DSI, MIPI-CSI |
| Für den Benutzer zugängliche Elemente | Tasten, LEDs |
| Stromversorgung | 9-12 V DC |
| Betriebstemperaturbereich | 0°C bis +70°C |
| Dimensionen | 160 × 100 × 25 mm |
SoM und CB-Set – komplementäre Elemente einer einzigen Hardware-Plattform
SpaceSOM-8Mplus und SpaceCB-8Mplus-ADV können unabhängig voneinander verwendet werden, aber sie wurden so konzipiert, dass sie am besten als komplettes Set zusammenarbeiten. Das SoM-Modul stellt die Rechenschicht zur Verfügung – einschließlich Prozessor, Speicher und KI-Funktionen – während das Trägerboard den Zugang zu den Schnittstellen ermöglicht und die Integration des gesamten Systems vereinfacht.
Diese Kombination ermöglicht den schnellen Aufbau einer kompletten Evaluierungsplattform, ohne dass Sie in der frühen Entwicklungsphase eine eigene Elektronik entwerfen müssen. Gleichzeitig ermöglicht sie weitere Designflexibilität – das gleiche Modul kann mit einem anderen Baseboard verwendet oder in ein spezielles Trägerboard integriert werden, das für eine bestimmte Anwendung entwickelt wurde.
In der Praxis bietet dies den Designern einen bequemen Ausgangspunkt für die Arbeit an einem System, das entwickelt und an die Anforderungen der Anwendung angepasst werden kann, ohne die Schlüsselkomponente zu verändern: das Rechenmodul.
Anwendungsbeispiele
Das SpaceSOM-8Mplus und SpaceCB-8Mplus-ADV Set kann in vielen Arten von eingebetteten Systemen eingesetzt werden – insbesondere dort, wo Leistung, Flexibilität und einfache Integration wichtig sind:
- Industrieautomatisierung – Steuerungen für Produktionslinien, Datenerfassungsknotenpunkte, HMI-Panels,
- Bildbasierte Qualitätskontrolle – Objekterkennungssysteme, automatische Bildanalyselösungen und Kameras mit lokaler Bildverarbeitung,
- Robotik und Cobots – Steuereinheiten für kollaborative Roboter, mobile AGV-Roboter,
- IoT und Telemetrie – IoT-Gateways, Sensoren für die städtische Infrastruktur und Umweltüberwachungsstationen,
- lokale KI-basierte Datenanalyse (Edge AI) – Systeme zur Verarbeitung von Bild-, Audio- und Signaldaten direkt im Endgerät.
Die Kombination aus dem Modul SpaceSOM-8Mplus und dem Trägerboard SpaceCB-8Mplus-ADV von SoMLabs ist ein Beispiel für einen modernen Ansatz für das Design von Embedded-Systemen, der auf einer vorgefertigten Hardware-Plattform basiert. Anstatt die Lösung von Grund auf neu zu entwickeln, können sich die Entwickler auf bewährte Komponenten verlassen und sich auf das Wesentliche konzentrieren – die Funktionalität des endgültigen Geräts.
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