Bo mạch chủ công nghiệp Advantech RSB-6410 là bo mạch khổ Mini-ITX chạy vi xử lý NXP i.MX6 kiến trúc ARM Cortex-A9. Bo mạch hàn sẵn bộ nhớ và ổ eMMC, chạy không quạt, nhận một mức nguồn 12 V một chiều và tiêu thụ khoảng 8 W. Bài viết trình bày thông số theo tài liệu, ba ngõ hiển thị, bảng kê cổng, các chỗ dùng thực tế và cách đặt mua tại Việt Nam.
Điểm cần nắm trước tiên: đây là linh kiện dành cho đơn vị chế tạo thiết bị, không phải máy đóng sẵn. Mua về là một tấm mạch, chưa có vỏ, chưa có bộ nguồn và chưa có cáp. Khổ mạch giống bo mạch Mini-ITX của máy bàn nên gá lắp thuận tiện, nhưng phần mềm bên trong lại thuộc thế giới nhúng.
Thông số kỹ thuật bo mạch chủ công nghiệp Advantech RSB-6410
Bảng dưới gom các thông số ghi trong tài liệu của bo mạch. Cấu hình bộ nhớ và một số ngõ hiển thị thay đổi theo mã đặt hàng, nên phải đối chiếu tài liệu hãng trước khi chốt.
| Hạng mục | Thông số theo tài liệu |
|---|---|
| Kiểu bo mạch | Bo mạch chủ công nghiệp khổ Mini-ITX, kích thước 170 x 170 mm |
| Vi xử lý | NXP i.MX 6D, kiến trúc ARM Cortex-A9, tối đa 1,0 GHz, bộ nhớ đệm cấp hai 1 MB |
| Bộ nhớ | DDR3 1066 MHz một kênh hàn trên bo mạch, dung lượng 1 GB hoặc 2 GB |
| Ổ lưu trữ tích hợp | Ổ eMMC NAND 8 GB hàn sẵn |
| Hiển thị | VGA 1920 x 1080; HDMI 1920 x 1080; LVDS kênh đôi 24 bit tới 1920 x 1080, hoặc hai kênh đơn 24 bit tới 1366 x 768 dạng tuỳ chọn |
| Chế độ nhiều màn hình | Mở rộng ba màn hình; chế độ sao chép qua HDMI và hai kênh LVDS đơn |
| Mạng | Một cổng Ethernet 10/100/1000 Mbps |
| Ổ đĩa ngoài | Giao tiếp SATA 2.0, tốc độ truyền tối đa 300 MB/s |
| Cổng vào ra | 1 khe PCIe, 1 khe mini-PCIe, 1 ổ cắm M.2, 5 cổng nối tiếp, 6 cổng USB, 18 chân GPIO, 1 cổng CAN |
| Nguồn cấp | Một mức 12 V một chiều; giắc cắm ngoài và đầu nối 4 chân bên trong; hỗ trợ chế độ AT và ATX |
| Tiêu thụ điện | Khoảng 8 W khi hệ thống chạy tải |
| Bộ đếm giám sát | Khoảng chờ 0,1 đến 6553,5 giây, tắt bật nguồn trong 4 giây |
| Nhiệt độ | 0 đến 60 độ C theo cấu hình tiêu chuẩn; bản dải rộng theo tài liệu hãng |
| Phần mềm nền | Gói hỗ trợ bo mạch cho Linux và Android |
| Làm mát | Không quạt, tản nhiệt qua bề mặt và phần cơ khí lắp kèm |
Hai dòng quyết định phần lớn phương án. Thứ nhất là nguồn cấp một mức 12 V: thiết bị chỉ cần một bộ hạ áp nhỏ thay vì bộ nguồn nhiều nhánh, nên bớt được một khối cơ khí và một điểm hỏng. Thứ hai là nền ARM: phần mềm phải biên dịch cho kiến trúc này, không dùng lại được bản cài Windows sẵn có. Với dự án viết mới bằng C, Java hoặc Python thì đây không phải trở ngại; với phần mềm thương mại chỉ phát hành bản x86 thì phải chuyển hướng ngay từ đầu.
Ba ngõ hiển thị và cách dùng từng ngõ
Số ngõ hiển thị là điểm khác biệt lớn nhất của bo mạch này so với các bo mạch nhúng khổ nhỏ cùng hãng. Mỗi ngõ phục vụ một kiểu lắp đặt riêng.
- Ngõ LVDS. Nối thẳng tới tấm màn công nghiệp bên trong thân máy, không qua bộ chuyển đổi. Đây là ngõ dùng khi thiết bị có màn hình gắn liền, chẳng hạn quầy tra cứu hoặc máy bán hàng tự động. Bo mạch có sẵn nguồn đèn nền nên không cần mạch cấp riêng.
- Ngõ HDMI. Dùng cho màn hình rời hoặc tấm hiển thị cỡ lớn treo tường, cáp đi xa hơn LVDS và không phải mở máy khi đổi màn.
- Ngõ VGA. Giữ lại để đấu vào màn hình cũ đang có trong nhà máy và để kỹ thuật viên cắm màn hình kiểm tra khi bảo trì.
Chế độ mở rộng ba màn hình đáng chú ý ở các bài toán bảng tin và biển báo. Một bo mạch điều khiển ba tấm hiển thị khác nội dung nghĩa là giảm số máy phải quản lý, giảm số điểm cấp nguồn và giảm số nút mạng. Khi cần đồng bộ cùng một nội dung ra nhiều tấm, chế độ sao chép qua HDMI và hai kênh LVDS đơn xử lý được mà không cần bộ chia tín hiệu.
Advantech RSB-6410 dùng cho việc gì
Bo mạch đóng vai trò khối tính toán bên trong một thiết bị lớn hơn. Bốn tình huống dưới đây phản ánh cách nhóm bo mạch nền ARM khổ Mini-ITX được dùng trong nước.
- Máy tự phục vụ và quầy tra cứu. Máy bán vé, máy gửi xe và quầy tra cứu cần một màn cảm ứng gắn liền, vài cổng nối tiếp cho đầu đọc thẻ và một cổng mạng. Ngõ LVDS cùng năm cổng nối tiếp đáp ứng đủ mà không cần thêm card.
- Bộ điều khiển máy do đơn vị trong nước chế tạo. Cổng CAN và 18 chân GPIO cho phép nối thẳng tới mạch công suất và cảm biến của máy, không phải thêm bộ chuyển đổi. Chạy không quạt nên không có phần tử quay để hỏng khi máy chạy ba ca.
- Bảng tin và biển báo trong nhà. Chế độ ba màn hình cho phép một bo mạch chạy ba tấm hiển thị trong sảnh hoặc trong xưởng. Mức tiêu thụ 8 W giữ tủ đặt máy mát và cho phép cấp nguồn qua bộ lưu điện nhỏ.
- Trạm thu dữ liệu tại tủ điện. Khe mini-PCIe nhận mô-đun mạng không dây, cổng CAN đọc dữ liệu từ thiết bị hiện trường, còn bộ đếm giám sát tự khởi động lại khi phần mềm treo. Cách máy tính công nghiệp đứng trong bài toán thu dữ liệu ngành điện được mô tả ở bài máy tính gateway cho trạm điện.
Nếu chỉ cần lắp vài chục máy vào tủ điện và không có nhu cầu thiết kế thân máy riêng, hướng đúng là chọn máy hộp đóng sẵn có vỏ và có nguồn trong danh mục giải pháp nhúng cho IoT. Tổng chi phí thường thấp hơn khi tính cả công thiết kế cơ khí và công kiểm thử.
So sánh với các bo mạch nhúng cùng nhóm
Bảng dưới đặt RSB-6410 cạnh ba bo mạch nhúng khác đang phân phối. Cột nền xử lý là cột chọn trước tiên, vì nó quyết định phần mềm chạy được hay không.
| Mã | Khổ mạch | Nền xử lý | Bộ nhớ | Hiển thị | Chọn khi nào |
|---|---|---|---|---|---|
| RSB-6410 | Mini-ITX, 170 x 170 mm | NXP i.MX 6D, ARM Cortex-A9, 1,0 GHz | DDR3 1066 hàn sẵn, 1 GB hoặc 2 GB | VGA, HDMI, LVDS, ba màn hình | Cần nhiều ngõ hiển thị và nhiều cổng, điện năng thấp |
| MIO-5251 | 3,5 inch | Intel Celeron J1900 hoặc Atom E3825 | DDR3L 1066 hoặc 1333 SO-DIMM, tới 8 GB | VGA, LVDS hoặc eDP, HDMI hoặc DP | Phần mềm buộc chạy nền x86, cần đổi thanh nhớ về sau |
| MIO-2261 | Pico-ITX | Intel Atom N2600 hoặc N2800 | DDR3 tới 4 GB, một khe | LVDS 18 hoặc 24 bit và VGA | Chỗ lắp rất chật, chỉ cần hai ngõ hiển thị |
| PCM-3353 | PC/104-plus | AMD LX-800 500 MHz hoặc LX-600 366 MHz | DDR333 hàn trên bo | TFT 24 bit và LVDS 18 hoặc 24 bit | Nâng cấp thiết bị cũ đang dùng khung PC/104 |
Cách chọn quy về hai câu hỏi. Câu thứ nhất: phần mềm có bản cho ARM chưa. Nếu chưa và không có nguồn lực biên dịch lại, phải sang nhóm x86. Câu thứ hai: cần bao nhiêu ngõ hiển thị. Một màn thì mọi bo mạch trong bảng đều đáp ứng; ba màn khác nội dung thì RSB-6410 là bo mạch duy nhất trong nhóm này làm được bằng chính bo mạch lõi. Phần khác biệt giữa bo mạch đơn và bo mạch chủ máy bàn đã trình bày trong bài bo mạch đơn UIO40-Express, không lặp lại ở đây.
Mua bo mạch chủ công nghiệp Advantech RSB-6410 ở đâu
Nhóm bo mạch và mô-đun nhúng nằm trong chuyên mục thiết bị công nghiệp của website. RSB-6410 không có trong danh sách hàng sẵn trên trang cửa hàng, nên cấu hình và thời gian giao xác nhận theo từng đơn. Các bo mạch có bán sẵn như PCM-9343 có trang mô tả riêng kèm tài liệu kỹ thuật.
Khi gửi yêu cầu báo giá, bốn thông tin nên nêu trước: hệ điều hành và ngôn ngữ lập trình của phần mềm sẽ chạy, số màn hình và loại ngõ hiển thị cần dùng, danh sách cổng vào ra kèm số lượng từng loại, và sản lượng dự kiến theo năm. Thông tin cuối quyết định nên giữ khung máy có sẵn hay tự thiết kế vỏ riêng.
Để đối chiếu với các nền tính toán đóng sẵn cùng hãng, xem chuyên mục máy tính nhúng Advantech trên IPC247. Khi chưa chốt được nên tự ghép bo mạch hay mua máy hộp có vỏ và nguồn, chạy công cụ chọn máy theo yêu cầu rồi gửi kết quả kèm đề nghị báo giá.
Câu hỏi thường gặp về bo mạch chủ công nghiệp Advantech RSB-6410
RSB-6410 khác bo mạch chủ Mini-ITX thông thường ở đâu?
Khác ở nền xử lý và cách cấp nguồn. Bo mạch Mini-ITX thông thường dùng vi xử lý x86 gắn đế cắm và cần bộ nguồn nhiều nhánh theo chuẩn máy bàn. RSB-6410 hàn sẵn vi xử lý NXP i.MX6 kiến trúc ARM, hàn sẵn bộ nhớ và ổ eMMC, chỉ nhận một mức 12 V một chiều. Đổi lại, phần mềm phải biên dịch cho ARM chứ không chạy được bản cài Windows dành cho máy bàn.
Bo mạch RSB-6410 chạy hệ điều hành nào?
Hãng cung cấp gói hỗ trợ bo mạch cho Linux và Android. Bản Android được ghi trong tài liệu là phiên bản 4.4.2 tại thời điểm bo mạch ra mắt. Với dự án mới, cần hỏi bản gói hỗ trợ đang phát hành để biết nhân Linux và bộ công cụ biên dịch hiện hành.
Tiêu thụ 8 W có ý nghĩa gì khi thiết kế thiết bị?
Mức đó cho phép chạy không quạt và dùng bộ chuyển nguồn nhỏ. Một tủ điều khiển có sẵn nguồn 12 V hoặc 24 V chỉ cần thêm một bộ hạ áp là đủ. Với thiết bị chạy bằng ắc quy dự phòng, mức tiêu thụ thấp kéo dài thời gian cầm cự khi mất điện lưới.
RSB-6410 có mấy ngõ hiển thị và ghép được mấy màn hình?
Bo mạch có ngõ VGA, ngõ HDMI và ngõ LVDS. Tài liệu ghi chế độ mở rộng ba màn hình và chế độ sao chép qua HDMI cùng hai kênh LVDS đơn. Độ phân giải cao nhất theo tài liệu là 1920 x 1080 cho VGA và HDMI.
Cần chuẩn bị gì trước khi hỏi mua RSB-6410?
Nên nêu bốn nội dung: hệ điều hành và ngôn ngữ lập trình của phần mềm sẽ chạy, số màn hình và loại ngõ hiển thị cần dùng, danh sách cổng vào ra kèm số lượng, và sản lượng dự kiến theo năm. Bo mạch là linh kiện nên vỏ máy, bộ nguồn và cáp vẫn phải tính riêng.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
