Combien les États-Unis comptent-ils de fabricants d'ordinateurs monocarte ? À la louche, je dirais 120. J'ai pu en dénombrer environ 80, mais ma liste est loin d'être exhaustive. Et on a parfois l'impression qu'il en existe tout autant de formats.
Donc, pour faire simple, disons que pour une nouvelle conception, vous avez besoin de trouver un moyen simple, économique et compact de générer de la puissance de traitement et d'établir une connexion à l'Internet des objets. Les possibilités sont innombrables, et les approches multiples. Mais il existe depuis peu certains ordinateurs à carte unique compacts, bon marché, qui consomment peu d'énergie et qui intègrent tous les outils de conception indispensables immédiatement prêts à l'emploi.
Si le marché foisonne de cartes que vous pouvez acheter en quantité, comprenez que vous avez besoin d'un tiers pour produire les conceptions de référence. Ce dernier point ne pose généralement aucun problème. Maintenant, vous devez vous assurer que la plage de températures, la fiabilité et la disponibilité à long terme du produit répondent bien à vos besoins. Nous allons ici passer en revue sept solutions qui vous coûteront toutes moins de 250 dollars, voire beaucoup moins pour certaines.
NXP OM13063, une carte compatible ARM-mbed
La carte LPC4088 QuickStart OM13063 de NXP est une carte de prototypage rapide ARM Cortex-M4 compatible mbed afin de tirer pleinement parti de ces outils de plate-forme ARM. Ce modèle offre 8 Mo de mémoire Quad SPI Flash complétés par 512 Ko de Flash CPU, 32 Mo de SDRAM, 96 Ko de SRAM CPU et 4 Ko d'E²PROM CPU. La carte intègre des interfaces RTC, Ethernet 10/100 (RJ45), USB hôte (type A) et périphérique (micro-B), une interface de débogage HDG mbed, un connecteur d'extension d'affichage 61 broches, un connecteur 20 broches compatible XBee pour les modules RF complémentaires, et une interface CMSIS-DAP (fonctions d'interface de débogage). Ce produit conforme à l'ISO9001 est fabriqué par Embedded Artists.
Figure 1 : l'OM13063 QuickStart de NXP. (Source : NXP Semiconductors)
La nouvelle technologie AIOT-X1000 d'AAEON utilise un processeur Intel
La carte AIOT-X1000 d'AAEON, conçue pour l'Internet des objets, intègre un SoC processeur Intel Quark X1000 avec 1 Go de DDR3 800 MHz, un emplacement pour carte Micro SD, quatre ports USB 2.0 et deux ports 10/100 Base-TX (RJ-45). Ce modèle est légèrement plus grand que les autres, avec des dimensions de 5,75'' x 4''. La carte dispose de 16 E/S numériques, 8 entrées analogiques avec convertisseur A/D 12 bits et deux ports RS-232. Elle peut être équipée en option du Wi-Fi, du Bluetooth, de ZigBee ou d'E/S cellulaires 3G. La carte utilise Wind River Linux avec McAfee (pour la prise en charge de la sécurité Moon Island) ou Yocto Linux, et dispose de deux connecteurs d'extension Mini-Card. Elle peut être configurée en option pour fonctionner sur des plages de températures comprises entre -40 °C et 85 °C. Je n'ai trouvé aucun comparatif de SoC Quark, mais toutes les versions du processeur consomment à peine plus de 2 W.
Figure 2 : la carte AIOT-X1000 utilise un SoC processeur Intel Quark X1000. (Source : AAEON)
La carte Supermicro A1SQN , une autre option basée sur processeur Intel
La carte passerelle IoT intégrée A1SQN de Supermicro offre une longue durée de vie et utilise un SoC Intel Quark X1021 2,2 W avec 512 Mo de DDR3 ECC. Elle possède deux logements Mini-PCI-E et un socket pour module ZigBee. Cette carte de format E100 (4,1'' x 4,0'') dispose également de ports RS-232 et RS-485, de deux ports Ethernet 10/100, d'un convertisseur A/D 12 bits à 8 voies et de 8 Mo d'EEPROM BIOS. Les processeurs Quark utilisent un seul cœur Pentium, mais possèdent 512 Ko de SRAM intégrée pour un accès plus rapide à la mémoire, une unité SIMD, un contrôleur de mémoire DDR3 une voie et des interfaces PCIe 2.0, Ethernet et USB 2.0. Tous les processeurs Quark sont cadencés à 400 MHz et possèdent 16 Ko de cache L1 unifié. La carte fonctionne sur des plages de températures comprises entre 0 ° et 60 °C.
Le système sur module Variscite DART-MX6
Avec des dimensions de seulement 20 x 50 mm, le système sur module DART-MX6 de Variscite utilise un processeur Freescale i.MX6 de 800 MHz avec deux ou quatre cœurs Cortex-A9. La carte offre jusqu'à 1 Go de LPDDR2 et jusqu'à 64 GO de stockage eMMC. Elle dispose d'une accélération graphique 2D/3D, d'une interface LCD 24 bits et de deux interfaces d'affichage LVDS, et possède des interfaces HDMI v1.4, PIPI DSI, et caméra parallèle et série. Elle intègre également un port Gigabit Ethernet, deux ports USB 2.0 et des interfaces PCIe et CAN.
Ce modèle intègre le Wi-Fi double bande et le Bluetooth LE, avec la possibilité d'ajouter des interfaces MIMO et A/V (en option). Il peut supporter des températures de fonctionnement de 0 °C à 70 °C ou des plages de températures industrielles complètes (-40 °C à 85 °C) et utilise une alimentation de 3,3 à 4,5 V consommant 220 mA en veille et une intensité maximale de 650 mA sans GbE (l'utilisation du GbE augmente la consommation d'environ 410 mA). La carte prend en charge les systèmes d'exploitation Linux BSP, Windows Embedded Compact 7 ou Android.
Figure 3 : la carte DART-MX6 utilise un processeur Freescale. (Source : Variscite)
Un bon compromis : le BeagleBone Black de Texas Instruments
Vendu au prix de 53 dollars, la carte de développement BeagleBone Black repose sur un processeur AM3358 Cortex-A8 et peut démarrer un système Linux en moins de 10 secondes. Ce modèle 3,4'' x 2,1'' possède 512 Mo de DDR3, 4 Go de mémoire Flash eMMC préchargée avec une distribution Linux, un accélérateur graphique 3D, un accélérateur à virgule flottante NEON, un port HDMI, deux ports USB et un port Ethernet 10/100. La carte utilise une alimentation 5 V 1 A et dispose d'un port microSD.
Figure 4 : la carte BeagleBone Black utilise un processeur AM335x. (Source : Texas Instruments)
L'Intel Galileo Gen 2 utilise un SoC Quark
Certifiée carte de développement open source Arduino, la carte Intel Galileo Gen 2 est basée sur le SoC Quark X1000. Elle est commercialisée au prix d'environ 70 dollars. Elle peut être programmée à l'aide de l'IDE Arduino via Mac OS, Windows ou Linux. Galileo Gen 2 est exécuté sous Linux.
Figure 5 : l'Intel Galileo Gen 2 est une carte de développement open source Arduino. (Source : Intel)
La carte 4,87 x 2,84 pouces possède un logement mini-PCIe, un port Ethernet 10/100 (RJ45) avec prise en charge PoE, un logement micro-SD, un adaptateur UART 6 broches, une interface hôte et client USB 2.0, 20 E/S numériques, six entrées analogiques et six PWM avec une résolution de 12 bits. Elle fonctionne sur une alimentation de 7 à 18 V.
La carte Raspberry Pi 2 modèle B, une offre aux nombreux atouts
La très populaire Raspberry Pi 2 a vraiment tout pour elle. Tout d'abord, elle ne coûte que 35 dollars. En prime, elle dispose d'un CPU Cortex-A7 quadricœur Broadcom (BCM2836) de 900 MHz, complété par 1 Go de RAM LPDDR2 et par un port Ethernet 10/100. Elle intègre également quatre ports USB 2.0.
Figure 6 : le nouveau Raspberry Pi 2 modèle B, une version sous le signe de la rapidité. (Source : The PiHut)
Cette carte intègre un port vidéo HDMI et un coprocesseur multimédia VideoCore IV quadricœur prenant en charge Open GL ES 2.0, une accélération matérielle OpenVG et un décodage H.264 à profil élevé 1080p à 30 ips. Elle dispose également d'une interface d'affichage série. Ce modèle 3,35 x 2,20 x 0,67'' est alimenté au moyen d'une connexion 5 V, 2 A à la prise Micro USB. Il possède un module d'extension 40 broches à 27 lignes GPIO. La carte démarre à partir d'une carte Micro SD et peut prendre en charge toutes les distributions ARM GNU/Linux, notamment Snappy Ubuntu Core, ainsi que Microsoft Windows 10.
Je vous ai ici présenté sept modèles phares de cartes SBC mais il en existe sans doute plusieurs centaines. Dans notre secteur, tout le monde parle toujours de normalisation, mais il semblerait que personne ne soit véritablement capable d'agir en ce sens. Vous avez donc un très large choix d'excellents produits. Mais là encore, vous devez avant tout vous assurer que le produit que vous choisirez est disponible sur le long terme et que son fabricant soit en mesure de fournir le support nécessaire.