Fórum Root.cz

Hlavní témata => Hardware => Téma založeno: Croul 25. 11. 2013, 16:13:38

Název: Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: Croul 25. 11. 2013, 16:13:38
Ahoj,
máte někdo zkušenosti s Raspberry Pi jako s embedded PC, uvnitř průmyslového zařízení? Zařízení není mission-critical ani na něm nevisí ničí zdraví. Četl jsem na tohle téma hodně diskuzí a shrnul bych to tak, že když už to někdo zkoušel, nenarazil na problémy, nicméně většina lidí se shoduje, že RPI není pro průmyslové použití určené.

Ve firmě jsme zatím dělali čistě SW řešení. S Embedded systémy nemáme zkušenosti a proto se nám RPI tolik líbí - vypadá blbuzdorně. Ale rád si nechám poradit jiný produkt.

Systém na jedné straně přes RS-232 sbírá data a na druhé straně je přes přes Ethernet odesílá na server (WebAPI šifrované pomocí SSL). Nic víc. Softwarově je to velmi jednoduché. V rámci vývoje to zatím zkoušíme na normálním desktopu, kde běží Debian a jednoduchá aplikace v Pythonu. Zařízení pracuje vždy indoor, při pokojových teplotách. Pouze při převozu může být vystaveno jiným.

Od toho se odvíjí naše požadavky. Zjednodušeně řečeno, chceme RPI nebo něco podobně blbuzdorného. Potřebujeme RS-232, Ethernet a OS, do kterého je možné nainstalovat Python. Tedy zřejmě Linux.

Zařízení ve finále nebude nijak komunikovat s uživatelem ale my bychom ocenili nějaký rozumný způsob, jak se zařízením komunikovat. Kvůli vývoje, testování a servisu. GUI by bylo fajn (servisáci nejsou ajťáci) ale přinejhorším může být i konzole.

Při provozu zdaleka nepotřebujeme výkon RPI ale na druhou stranu, systém by měl nabootovat do nějakých 10s.

Díky.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: jehovista 25. 11. 2013, 16:41:10
Ono se na tom v podstate nema co podelat, krome SD karty. Ale to je spis teoreticky problem a zalezi co na tom pobezi. Zapisy se daji limitovat treba vytvorenim ramdisku a nastavenim swappiness. Dalsi vec je, ze vetsina krabicek pro RPi co jsem videl neni moc prachuvzdorna, ale zase nevim jestli je to v dane situaci problem.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: r23 25. 11. 2013, 16:56:23
Na tyhle aplikace se doporučuji vyhnout všemu, co smrdí USB...
Rádo tuhne, odpojuje se, atd...
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: Croul 25. 11. 2013, 17:03:16
Na tyhle aplikace se doporučuji vyhnout všemu, co smrdí USB...
Rádo tuhne, odpojuje se, atd...

To splňujeme. K USB bude připojená maximálně myš a klávesnice po dobu servisu.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: vlado 25. 11. 2013, 17:46:43
Mam to vytvorene pre jeden projekt, presne to co potrebujes. Mne to funguje nasledovne :
RPi je iba zariadenie ktore je pripojene do lokalnej siete na nom je na SD karte nainstalovana Pidora a USB-> RS232 , na RPi bezi sluzba napisana v C  ktora komunikuje zo zariadenim na RS232 a zapisuje log a prevadzkove data do SQLIte DB a caka na sieti na konfiguracne prikazi a odkomunikuje to cez RS232 , obsluha je cez TCP/IP resp. na RPi bezi aj WWW server cez ktory je mozne kontrolovat stav zariadenia a priadne konifigurovat system.
Ide v poriadku len na jednom zariadeni mi blbne SD karta, ale to bude asi chyba tej SD karty lebo mam 2 rovnake systemi vedla seba cca 15 metrov a druhy ide  bez problemov, idem tam vyskusat dat SD kartu pre extermne pouzitie.
Neni to ziaden problem podla mna, RPi neni urceny ako embeded zariadenie, ale na jednoduche a nenarocne ulohy ho moze vyuzit, ja som si trosku aj upravyl Pidoru k obrazu svojmu, bezi na nej len to co ma, butovanie trva asi 9 sekund (nie graficke prostredie) aj zo sluzbami ktore potrebujem a ktore som napisal sam.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: txt 25. 11. 2013, 20:02:11
Odhad spolehlivosti hardwarové části systému:

Podle http://raspberrypi.stackexchange.com/questions/8589/what-is-the-mtbf-of-the-raspberry-pi-model-b
odhaduju MTBF SD karty 2roky, MTBF systému: můj lajcký odhad v suchém bezprašném prostředí s kvalitním napájením MTBF = 8let
Jaký je Váš odhad těchto MTBF???

lambda1 = 1/2
lambda2 = 1/8
lambda sériového systému = 5/8
pravděpodobnost poruchy
Qs(t) = 1-e^(-labdaSérie*čas)

Qs(t=1rok) = 0.46

Toto nepěkné číslo lze vylepšit pomocí zálohované struktury. Pokud budeš mít 3ks zařízení, tak pravděpodobnost že selžou všechny současně za období 1rok je Qs^3 = 0.1.
Dále by to šlo trochu vylepšit preventivní výměnou SD karty.

Některé o řády dražší PLC mají MTBF v řádu milionů let ;)
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: Croul 25. 11. 2013, 21:48:28
Odhad spolehlivosti hardwarové části systému:

Podle http://raspberrypi.stackexchange.com/questions/8589/what-is-the-mtbf-of-the-raspberry-pi-model-b
odhaduju MTBF SD karty 2roky, MTBF systému: můj lajcký odhad v suchém bezprašném prostředí s kvalitním napájením MTBF = 8let
Jaký je Váš odhad těchto MTBF???

lambda1 = 1/2
lambda2 = 1/8
lambda sériového systému = 5/8
pravděpodobnost poruchy
Qs(t) = 1-e^(-labdaSérie*čas)

Qs(t=1rok) = 0.46

Toto nepěkné číslo lze vylepšit pomocí zálohované struktury. Pokud budeš mít 3ks zařízení, tak pravděpodobnost že selžou všechny současně za období 1rok je Qs^3 = 0.1.
Dále by to šlo trochu vylepšit preventivní výměnou SD karty.

Některé o řády dražší PLC mají MTBF v řádu milionů let ;)

Nic moc vyhlídky :-\ Taky jsem se dočetl, že kromě přirozeného opotřebení SD karty je problém i v tom, že se může poškodit při opakovaných výpadcích napájení. Což považuju za mnohem větší problém, než přirozené opotřebení. Leda že by bylo možné dát na kartu nějaký read-only systém tak, aby se na ni vůbec nezapisovalo. Plus dejme tomu flashka do USB. A když se poškodí tak, tak se ten read-only systém postará o její přeformátování.

Nebo jiné PLC, jak píšeš. Bohužel koukám, že RPI je opravdu ze všech PLC nejlevnější.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: txt 25. 11. 2013, 22:58:24
Odhad spolehlivosti hardwarové části systému:

Podle http://raspberrypi.stackexchange.com/questions/8589/what-is-the-mtbf-of-the-raspberry-pi-model-b
odhaduju MTBF SD karty 2roky, MTBF systému: můj lajcký odhad v suchém bezprašném prostředí s kvalitním napájením MTBF = 8let
Jaký je Váš odhad těchto MTBF???

lambda1 = 1/2
lambda2 = 1/8
lambda sériového systému = 5/8
pravděpodobnost poruchy
Qs(t) = 1-e^(-labdaSérie*čas)

Qs(t=1rok) = 0.46

Toto nepěkné číslo lze vylepšit pomocí zálohované struktury. Pokud budeš mít 3ks zařízení, tak pravděpodobnost že selžou všechny současně za období 1rok je Qs^3 = 0.1.
Dále by to šlo trochu vylepšit preventivní výměnou SD karty.

Některé o řády dražší PLC mají MTBF v řádu milionů let ;)

Nic moc vyhlídky :-\ Taky jsem se dočetl, že kromě přirozeného opotřebení SD karty je problém i v tom, že se může poškodit při opakovaných výpadcích napájení. Což považuju za mnohem větší problém, než přirozené opotřebení. Leda že by bylo možné dát na kartu nějaký read-only systém tak, aby se na ni vůbec nezapisovalo. Plus dejme tomu flashka do USB. A když se poškodí tak, tak se ten read-only systém postará o její přeformátování.

Nebo jiné PLC, jak píšeš. Bohužel koukám, že RPI je opravdu ze všech PLC nejlevnější.
RPi není PLC, spíš patří do kategorie spotřební elektroniky... to jsem uvedl srovnání, se zařízením pro průmyslové použití navrženým. Zajímavá data o spolehlivosti RPi by měl provozovatel hostingu na něm založeného, myslím že se na rootu o nějakém takovém poskytovateli psalo.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: prezek 25. 11. 2013, 23:50:05
Na tyhle aplikace se doporučuji vyhnout všemu, co smrdí USB...
Rádo tuhne, odpojuje se, atd...

To splňujeme. K USB bude připojená maximálně myš a klávesnice po dobu servisu.
Přes USB funguje síť, takže se USB vyhnete asi těžko. Cestičky mezi ARMem a USB hubem s ethernetem jsou poměrně krátké, tak by se snad nic nemuselo indukovat. Určitě to chce kvalitní zdroj s krátkým kabelem (ne jako ten můj s příšerně naletovaným konektorem a kabelem A-mini B, který nezvládne pokrýt odběr při připojení klávesnice a myši). A taky být dostatečně daleko od všech motorů stykačů, ... Životnost karty se dá prodloužit vhodnou prací s ramdisky.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: jholas 26. 11. 2013, 07:52:46
ja většinou četl, že je potřeba RPi dost často restartovat. Pro průmyslový nasazení bych to asi radši nebral. Asi spíš jen na "hraní-učení" a zkusil bych se porozhlídnout po něčem jiném:
http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_single-board_computers
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_single_board_computers

(určitě tam není všechno, ale na začátek stačí)
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: txt 26. 11. 2013, 10:38:32
ja většinou četl, že je potřeba RPi dost často restartovat. Pro průmyslový nasazení bych to asi radši nebral. Asi spíš jen na "hraní-učení" a zkusil bych se porozhlídnout po něčem jiném:
http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_single-board_computers
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_single_board_computers

(určitě tam není všechno, ale na začátek stačí)

Šlo by to vohnout externím watchdog timerem.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: ehiker 26. 11. 2013, 10:47:27
Ahoj,
podle toho, co popisujes, nutne RPi nepotrebujes a radeji bych se mu i vyhnul, neni to zarizeni urcene pro prumyslove nasazeni. Rozumim motivaci, proc ho chces pouzit, rozumite tomu a je to levne.

Osobne bych uvazoval o dvou moznostech:

- jednoduchy prevodnik seriova linka <> ethernet a uprava dat az na serveru, jako prevodnik muzes vzit neco takoveho
http://www.papouch.com/en/website/mainmenu/products/line-converters/ethernet/

- sofistikovanejsi prevodnik, ktery umoznuje vytvoreni vlastni aplikace, sprava probiha pres webserver,
http://www.lantronix.com
http://www.lantronix.com/device-networking/embedded-device-servers/xport-pro.html

Je to sice drazsi, ale urcene pro prumyslove aplikace a mas tam lepsi zaruky.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: Petr Blahos 26. 11. 2013, 10:57:29
- jednoduchy prevodnik seriova linka <> ethernet a uprava dat az na serveru, jako prevodnik muzes vzit neco takoveho
http://www.papouch.com/en/website/mainmenu/products/line-converters/ethernet/
U něj a podobných ovšem asi nepůjde zařídit to ssl. Jinak u nás ve firmě používáme moxa serial device servers, a za nějakých 6-7 let provozu byl jediný problém - spálená pojistka.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: trubicoid2 26. 11. 2013, 10:58:03
Šlo by to vohnout externím watchdog timerem.

RPi ma interniho watchdoga, funguje dobre, mam dve RPi a jedna se restaruje tak mesicne a druha jede porad, asi zalezi kus od kusu

jinak SD karty blbnou ty s Class 6 a vic, ja mam dve stary 16GB Class 4 a ty jsou v pohode

jeste by to chtelo RS primo z konektoru na RPi a ne USB>RS
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: Croul 26. 11. 2013, 20:41:50
Ahoj,
podle toho, co popisujes, nutne RPi nepotrebujes a radeji bych se mu i vyhnul, neni to zarizeni urcene pro prumyslove nasazeni. Rozumim motivaci, proc ho chces pouzit, rozumite tomu a je to levne.

Osobne bych uvazoval o dvou moznostech:

- jednoduchy prevodnik seriova linka <> ethernet a uprava dat az na serveru, jako prevodnik muzes vzit neco takoveho
http://www.papouch.com/en/website/mainmenu/products/line-converters/ethernet/

- sofistikovanejsi prevodnik, ktery umoznuje vytvoreni vlastni aplikace, sprava probiha pres webserver,
http://www.lantronix.com
http://www.lantronix.com/device-networking/embedded-device-servers/xport-pro.html

Je to sice drazsi, ale urcene pro prumyslove aplikace a mas tam lepsi zaruky.

Díky za linky. Ten převodník je bohužel nepoužitelný. Je to komunikace zařízení <--> cloud. Žádný mezičlánek v budově. Ten převodník by musel být schopný cachovat informace, které se nepodaří odeslat a zkoušet to znovu, musel by šifrovat a další věci.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: Vít Mareš 26. 11. 2013, 21:47:35
Co budete dělat, když nebude RaspberryPi zrovna k sehnání? Co když jej úplně přestanou vyrábět? Jakou životnost má mít vaše zařízení, t.j. jak dlouho plánujete držet pro zákazníky garance dostupnosti podpory? Možná by vám stačil nějaký jednodušší ARM9 modul (http://www.ucsimply.cz/products/modsam9260/) s podporou Linuxu, který zabudujete do vašeho zařízení jako jádro. Stačí pak jen jednoduchá deska s konektory.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: zafann 26. 11. 2013, 22:00:31
Já vím, že tomu moc nerozumím, ale co použít arduino s nějakým shieldem. Je to docela blbuvzdorné a programujete si to sami. Ale pravděpodobně to nemá dostatečný výkon. http://arduino.cc/
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: Jenda 27. 11. 2013, 01:55:40
To splňujeme. K USB bude připojená maximálně myš a klávesnice po dobu servisu.
smsc95xx 1-1.1:1.0: eth0: register 'smsc95xx' at usb-bcm2708_usb-1.1, smsc95xx USB 2.0 Ethernet, f0:0f:de:fe:ca:7e

Podle mě je na USB i síť.

Ale v USB problémy nemám, pokud je elektricky v pohodě (ESD, overcurrent, dráty s velkým odporem).

Ale jinak na kartě se mi už podruhé při výpadku napájení rozbil FS (ext4). Doporučuju nějak zařídit readonly.
ja většinou četl, že je potřeba RPi dost často restartovat
Uptime opakovaně 2 měsíce, pak vždycky vypadlo napájení (je to v dost nestabilní oblasti a nemám to na UPS).
Co budete dělat, když nebude RaspberryPi zrovna k sehnání? Co když jej úplně přestanou vyrábět? Jakou životnost má mít vaše zařízení, t.j. jak dlouho plánujete držet pro zákazníky garance dostupnosti podpory?
Vezmou libovolnou jinou desku s Linuxem a zastrkají do toho ty konektory? :)

(ten ARM9 modul má nějakou garanci, že se bude vyrábět dalších deset let?)

Já vím, že tomu moc nerozumím, ale co použít arduino s nějakým shieldem.
Podle mě to nedá to šifrování. I když nějaký samotný AES by to možná dát mohlo…
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: Croul 27. 11. 2013, 10:51:39
Já vím, že tomu moc nerozumím, ale co použít arduino s nějakým shieldem. Je to docela blbuvzdorné a programujete si to sami. Ale pravděpodobně to nemá dostatečný výkon. http://arduino.cc/

Arduino je ale taky určené spíš na pokusy, ne? Výkon by asi stačil ale paměti je hrozně málo. Tam Linux s Pythonem nerozjedem.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: txt 27. 11. 2013, 13:20:56
Na tom Pythonu trváte? Kolik dat to musí zpracovat? Kolik zařízení chcete zhruba vyrobit?

Např. Atmel AVR XMEGA šifrování podporuje. Byly by vyšší náklady na vývoj, ale nižší jednotkové výrobní náklady.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: Croul 27. 11. 2013, 14:33:44
Na tom Pythonu trváte? Kolik dat to musí zpracovat? Kolik zařízení chcete zhruba vyrobit?

Např. Atmel AVR XMEGA šifrování podporuje. Byly by vyšší náklady na vývoj, ale nižší jednotkové výrobní náklady.

Netrváme. Klidně může být i .NET Micro Framework nebo Java. Netrváme ani na Linuxu, jen potřebujeme prostředí pro běh té aplikace.

Nechce se nám pouze do céčka a takových low-level jazyků, protože s nimi nemáme zkušenosti. Assembler je zcela mimo.
Název: Re:Raspberry Pi jako embedded PC?
Přispěvatel: Croul 27. 11. 2013, 14:43:42
Na tom Pythonu trváte? Kolik dat to musí zpracovat? Kolik zařízení chcete zhruba vyrobit?

Např. Atmel AVR XMEGA šifrování podporuje. Byly by vyšší náklady na vývoj, ale nižší jednotkové výrobní náklady.

Netrváme. Klidně může být i .NET Micro Framework nebo Java. Netrváme ani na Linuxu, jen potřebujeme prostředí pro běh té aplikace.

Nechce se nám pouze do céčka a takových low-level jazyků, protože s nimi nemáme zkušenosti. Assembler je zcela mimo.

Pardon, přehlídl jsem druhou půlku otázky. Dat to zpracovává málo. Přicházejí rychlostí 9600 Baud a většina z nich je jen pooling ve smyslu "Děje se něco? A teď? A teď? A teď?". Tyto neodesíláme. Nikdy jsme to neměřili, ale dejme tomu, že zařízení přes Ethernet protlačí 5 MB dat za hodinu. Množství se bude odvíjet od prodejů. Počítáme tak 50 ks. za rok.