Einsatz des Intel NUC für industrielle Anwendungen

Der Intel NUC in einem Thin Client-Gehäuse von Hope Industrial montiert
Der Intel NUC in einem Thin Client-Gehäuse von Hope Industrial montiert

Das NUC (Next Unit of Computing) von Intel ist ein kleiner Einplatinenrechner von Intel, der für den Einsatz überall dort bestimmt ist, wo ein kleiner, kühler, energieeffizienter, aber dennoch leistungsfähiger Computer benötigt wird. Intel beabsichtigt, das Gerät in den meisten Anwendungen von Digital Signage über industrielle/kommerzielle Kioske bis hin zu Home Entertainment einzusetzen. Da uns mehrere Kunden nach der Eignung des NUC für den Einsatz mit unseren Industrie-Touchscreen- und Workstation-Produkten gefragt haben, haben wir beschlossen, uns einen zu besorgen und einmal genauer anzuschauen.

Es gibt viele Einplatinenrechner auf dem Markt, aber was den NUC auszeichnet (abgesehen von der Tatsache, dass Intel ihn herstellt), ist die Höhe der Rechenleistung, die mit einer sehr geringen Menge an Strom erzielt wird. Das von uns getestete Modell (Modell: D54250WYK) verfügt über einen Intel i5-Prozessor, der bei 75 % Prozessorlast in unserem Labor nur ~19 Watt Leistung aufnahm. Diese Einheit ergab bei uns eine Novabench-Punktzahl von 567, was nur etwas niedriger ist als die Punktzahl, die wir für einen standardmäßigen i5-Desktopcomputer ermittelt haben. Dies sollte eine ausreichende Leistung für die typische HMI-, SCADA- oder Signage-Anwendung in der Industrie bieten.

Testkonfiguration

Intel verkauft den NUC als „Kit“, was bedeutet, dass Sie zusammen mit dem NUC-Board zusätzlich noch Speicher, eine Festplatte und ein Gehäuse kaufen müssen (falls Sie keine vollständig geschlossenen NUC-Optionen verwenden, wie wir). Zusätzlich zum vollständig geschlossenen NUC-Satz D54250WYK haben wir Folgendes installiert:

  • Emphase mSATA G5 – unternehmenstaugliche MLC Solid-State-Festplatte – ausgewählt wegen ihrer hohen Stoß- / Vibrationsbeständigkeit und große Bandbreite von Betriebstemperaturen.
  • Transcend SO-DIMM DDR3L Low Voltage 1600 Memory – ausgewählt wegen seines geringen Stromverbrauchs und der hohen Wärmebeständigkeit.

Da industrielle Anwendungen im Allgemeinen ein vollständig versiegeltes Gehäuse erfordern, ist die Auswahl der Komponenten stets von großer Wichtigkeit. Während der NUC selbst nur für 50 °C ausgelegt ist, haben wir Komponenten ausgewählt, die weit außerhalb dieser Beschränkung liegen.

Der Intel NUC mit Transcend-Speicher und Solid-State-Festplatte von Emphase
Der Intel NUC mit Transcend-Speicher und Solid-State-Festplatte von Emphase

Bewertung

Der NUC selbst ist ein kleines, kompaktes Gerät, das 117 mm x 112 mm x 50 mm misst. Mit seiner mitgelieferten VESA-Montageplatte kann er mit unserer VESA-Montagehalterung problemlos an der Rückseite eines Einbaumonitors von Hope Industrial montiert werden.

Die meisten Kunden würden den NUC wahrscheinlich in unserem Industrie-Gehäuse für Pcs/Thin Clients mit kleinem Formfaktor montieren, das über bequeme VESA-Montagepunkte sowie vollständiges Kabelmanagement verfügt. Dieses Gehäuse beinhaltet auch ein hochwertiges Industrie-Gleichstromnetzteil, das mit einem 19-VDC-Ausgang erhältlich ist, der für den NUC gebraucht wird. Auf diese Weise werden Sie das Netzteil, das Intel mit dem NUC bereitstellt, nicht benötigen. Dieses Gehäuse ist vollständig versiegelt und weist die Schutzart NEMA 4/4X (IP65/66) für den Einsatz in wasserbeständigen Umgebungen auf und bietet eine echte „nur den PC anschließen“-Lösung für Industrie-Workstations.

Die Intel NUC-Leiterplatte
Die Intel NUC-Leiterplatte

Bei einem Blick ins Innere des NUC ist darauf hinzuweisen, dass sich über der CPU ein kleiner Umwälzlüfter befindet. Lüfter können im industriellen Umfeld problematisch sein, wenn sie nicht richtig ausgewählt und nicht von hoher Qualität sind. Laut Benutzer-Feedback hatte Intel in einigen früheren NUC-Modellen Probleme mit den Lüftern, die anscheinend behoben wurden, aber angesichts der Größe des Lüfters und seiner Lage sollten Anwender in staubigen Umgebungen eines der auf dem Markt erhältlichen lüfterlosen NUC-Gehäuse oder zumindest ein Gehäuse mit einem hochwertigen, langlebigen Lüfter in Betracht ziehen, der für diese Art von Umgebung entwickelt wurde.

Test auf Wärmebeständigkeit

Wir testen regelmäßig verschiedene PCs und Thin Clients auf ihre Eignung für den Einsatz in unseren versiegelten Gehäusen. Unsere Kunden werden in der Regel alles installieren, von einem handelsüblichen Dell Optiplex bis hin zu einem lüfterlosen Hochtemperatur-Industrie-PC. Zur Bestimmung der maximal zulässigen Umgebungstemperatur (außerhalb des Gehäuses), die der PC vertragen kann, führen wir folgende Tests durch:

  1. Es werden Wärmesensoren auf kritischen wärmeempfindlichen Komponenten im PC (Prozessor, Speicher, usw.) platziert.
  2. Der PC wird dann mit einer hohen Auslastung betrieben und der Anstieg der Betriebstemperatur im Inneren wird gemessen.
  3. Die maximalen Betriebstemperaturen im Inneren werden für die Komponenten durch Hinzufügung des Temperaturanstiegs zur maximalen äußeren Betriebstemperatur des Herstellers ermittelt.
  4. Der PC wird dann in unser Gehäuse eingebaut und dieselben Betriebstemperaturen werden im Inneren gemessen.  Der durch den Betrieb im Gehäuse verursachte Anstieg wird dann von der maximalen externen Betriebstemperatur des Herstellers abgezogen.

Viele verschiedene Variablen in der Umgebung des Benutzers können die Leistung beeinflussen, aber diese Tests geben uns bei einer Vielzahl von verschiedenen Rechnern eine gute Grundlage für den Vergleich des Wärmeverhaltens.

Basierend auf diesen Tests kann der Intel NUC (der für Temperaturen bis 50 °C ausgelegt ist) in unserem Gehäuse für Pcs/Thin Clients mit kleinem Formfaktor bei Umgebungstemperaturen bis 40 °C eingesetzt werden.

Fazit

Der Intel NUC ist dank seiner geringen Größe, relativ hohen Leistung und akzeptablen Wärmebeständigkeit ein nützlicher PC. Es bedarf einiger Überlegungen zu Qualität und Standort des integrierten Kühllüfters, aber seine niedrigen Kosten (ca. 500 USD für eine vollkonfigurierte Version) könnten ihn zu einer praktikablen Option für einige industrielle Anwendungen machen.

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