Die OEM-Displays von Inova Computers in Kombination mit spezieller Videodatenübertragungstechnik vermeiden als Komplettlösung eine ganze Palette von Problemen, die sonst beim Absetzen von Displays über lange Strecken in schwieriger Umgebung auftreten können. Josef Kreidl stellt im Interview das Konzept der OEM-Displays vor und macht deutlich, welche Anwendungen von diesem Gesamtpaket profitieren können.
Für welche Applikationen eignen sich die von Ihnen angebotenen Displays?
Kreidl: Hier gibt es eine ganze Palette von möglichen Anwendungen. Hier wären größere Maschinen und Anlagen in der Industrie zu nennen, für die häufig ein einzelnes Eingabedisplay oder Bedienterminal nicht mehr ausreicht und ein weiteres Anzeigeterminal gewünscht wird. Eine weiteres typisches Einsatzgebiet für abgesetzte Displays sind die Anzeigen für den Fahrer in Schienenfahrzeugen. Hier werden z.B. Bedienterminals an beiden Enden des Zuges gewünscht. Auch Fahrgastinformations-, Infotainment- oder Point-of- Sales-Anwendungen basieren immer häufiger auf abgesetzten Anzeigen. Ein weiteres Applikationsbeispiel sind Verkehrsleitsysteme.
Was sind die größten Probleme, die bei abgesetzten Displays auftreten?
Kreidl: Abgesetzte Displays wurden bisher mit aufwändigen Hilfsmitteln gelöst. Waren größere Distanzen nicht mehr mit dem konventionellen analogen oder digitalen Videosignal überbrückbar, wurde häufig ein Panel- PC für die Anzeige vor Ort installiert. Bei dieser Lösung wirken sich nicht nur der hohe Preis und die niedrigen MTBFWerte für den Kunden negativ aus, zudem muss er sich damit abfinden, dass Echtzeitübertragung des Videobilds zur abgesetzten Station nicht möglich ist: Zum Zeitversatz durch die Protokolle kommen die Latenzzeiten des Betriebssystems des Panel-PCs. Ein weiteres nicht zu unterschätzendes Kriterium ist die Einhaltung bzw. Gewährleistung der elektromagnetischen Verträglichkeit auch in rauer Betriebsumgebung. Viele Lösungen, die z.B. über kurze Strecken auf USB setzen, haben das Problem der Ground-Schleifen, die zwangsläufig zu Signalintegritätsproblemen führen. Unser Ansatz bringt die Leistungsfähigkeit des Grafikcontrollers vom Server nicht nur preisgünstig über nahezu beliebige Distanz, sondern auch noch in Echtzeit zum Client. Das Schöne dabei: Diese Vorteile werden nicht mit EMV-Problemen, hohen Kabelkosten oder niedrigen MTBF-Werten ‚erkauft‘.
Was heißt hier Echtzeit?
Kreidl: Wir verwenden zur Umsetzung des Videosignals die Gigastar-Technologie von Inova Semiconductor. Dieser Chip weist eine Durchlaufzeit von 40 ns auf; die Signallaufzeit pro Meter Kupferkabel beträgt etwa 4 ns. Ausgehend vom häufigsten Fall, dem etwa 30 Meter abgesetzten Terminal, würde unser System 2 x 40 ns für die Umsetzung des Signals auf Sender- und Empfängerseite und 30 x 4 ns für die Übertragung des Signals, also insgesamt 200 ns benötigen. Bei parallelen Systemen, wie CompactPCI, liegt die Arbitrierungszeit am parallelen Bus etwa in der gleichen Größenordnung. Hier können wir also guten Gewissens von Echtzeit sprechen.
Wie haben Sie die EMVProblematik gelöst?
Kreidl: Hier haben wir an verschiedenen Stellen des Gesamtsystems angesetzt: Die GigaStar-Technologie verwendet zur Datenübertragung differentielle ECL-Signale, die trotz der hohen Pixelraten unempfindlich gegen äußere Einflüsse sind und gleichzeitig die Abstrahlung in Grenzen halten. Hier liegt ein wesentlicher Nachteil konventioneller paralleler oder semiparalleler Bustechniken, deren Abstrahlung mit der Pixelrate zunimmt. Eine weitere entscheidende Grundlage für die guten EMV-Eigenschaften bildet die Tatsache, dass das Ground-Signal nicht durchgezogen ist und damit keine DC/DC-Kopplung auftreten kann. Um nicht doch wieder Ground- Schleifen zu erhalten, muss natürlich das Display entsprechend aufgebaut sein, worauf wir bei unseren OEM-Displays geachtet haben. Zusätzlich sorgt das ausgeklügelte Gehäusekonzept der modularen Display-Haube nicht nur für die galvanische Trennung, sondern verbessert auch die EMV-Eigenschaften des Displays. Immer mehr Kunden schätzen es zudem besonders, dass sie das OEM-Display einschließlich der Datenübertragungskarte und Haube als Ganzes von uns zertifiziert beziehen können, ohne sich mit entsprechenden EMV-Messungen herumschlagen zu müssen.
Welche Kabel kommen zum Einsatz?
Kreidl: Hier sind keine besonderen Kabel erforderlich, so dass der Kunde aus einer breiten Palette von Kabeln selektieren kann, je nach zu überbrückender Strecke bzw. Einsatzumgebung. Sehr gute Erfahrungen haben wir z.B. mit dem bahntauglichen MVB-Kabel von Gore gesammelt, das Übertragungslängen von fünf bis 35 Metern mit zwei Kupplungen ohne weitere Anpassungen ermöglicht, mit dem ‚Eye Opener‘- Kabel sind es sogar 100 m. 35 Meter sind aber unserer Erfahrung nach die Distanz, die es in den meisten Kundenanwendungen zu überbrücken gilt. Der Anwender kann aber, wenn er zum Beispiel keine flexiblen Leitungen braucht, auch preisgünstigere Kabel wie CAT 5 und CAT 7+ nehmen und die gleichen Distanzen erreichen. Prinzipiell sind beliebige Längen erreichbar, da die GigaStarTechnologie ein beliebig häufiges Repeaten des Signals erlaubt.
Sie erwähnten die MTBFWerte. Welche Werte erreichen die Displays?
Kreidl: Die Fehleranfälligkeit der Anzeigeeinheit hängt davon ab, welches Display eingesetzt wird. Die Elektronikkarte, die wir in der bereits erwähnten modularen Gehäusewanne untergebracht haben, kann 1,5 Mio. Stunden betrieben werden, bevor statistisch gesehen ein Fehler auftritt. Diesen guten Wert können wir erreichen, da wir eben gerade keinen PC am Display betreiben müssen. Unsere Lösung basiert auf dem GigaStar-Chip, der etwa 1 W in Wärme umsetzt, einem CAN-Controller und weiteren Bauteilen in robuster Standardtechnik; die Receiver/Repeater- Einheit hat zusammen nur 3 W Verlustleistung. Auf einen Lüfter, eine Festplatte oder andere bewegte Teile konnte vollständig verzichtet werden. Der integrierte CAN-Controller ermöglicht zudem, dass die Einheit z.B. Temperaturen oder Ströme, aber auch die Übertragung selbst überwachen und gegebenenfalls das Ausfallen des Displays oder Probleme mit dem Backlight-Strom melden kann. Zur weiteren Erhöhung des MTBF-Wertes des Gesamtsystems ist es dank dieser Überwachungsfunktionen möglich, die Helligkeit des Displays über mehrere Jahre gleich zu halten oder den herrschenden Lichtverhältnissen anzupassen.
Welche Zertifizierungen bieten Sie für die OEMDisplays an?
Kreidl: Uns war von Anfang an wichtig, dass die Displays höchsten Anforderungen entsprechen und dies mit umfassender Zertifizierung belegbar ist. Die Produkte erfüllen die EN 60950, die Emissionsanforderungen der FCC Klasse B und Immunität nach EN 55024. Gleichzeitig, und das ist eine weitere Besonderheit, haben wir auch die Schockund Vibrationsresistenz untersuchen lassen. Dadurch war es uns möglich, die Displays sowohl nach EN 50155 für den Einsatz in Schienenfahrzeugen bzw. Bussen als auch für den Einsatz in Straßenfahrzeugen nach E1 zu zertifizieren. Die Erfüllung dieser Normen hat dazu geführt, dass wir schnell einen hohen Anteil des entsprechenden Schienenfahrzeugmarktes erobern konnten. Wir haben z.B. bereits zur Expo 2000 die dort verkehrende Straßenbahn ausgerüstet, die U-Bahn Berlin wie auch die Straßenbahnen in Leipzig und einem weiteren Dutzend anderer Städte. Zudem treten wir für die meisten Ausrüster als Lieferant auf.
Welche Übertragungsqualität ist erreichbar?
Kreidl: Interessanterweise hat sich gezeigt, dass gerade in Anwendungen mit abgesetztem Display besonderer Wert auf hohe Übertragungsqualität gelegt wird. Wird noch akzeptiert, dass bei einem Monitor am PC mit zwei oder drei Metern Kabel schon die ersten Verluste sichtbar werden, gibt es z.B. bei Infotainment oder gar bei Systemen zur medizinischen Bildauswertung keine Kompromisse. Unsere Übertragungstechnologie ist auch hier robust und zuverlässig: Wenn z.B. sechs Displays hintereinander geschaltet sind, geht alle 48 Stunden ein Bit des Datenstroms verloren - ein absolut unkritischer Wert.
Welche Displaygrößen unterstützen Sie?
Kreidl: Die Wanne und die darin untergebrachte Elektronik kann an Displays beliebiger Hersteller angepasst werden, wobei Displays von 12 bis 18,1 Zoll angesteuert werden können. Bei größeren Displays wären wegen der höheren Datenrate zwei GigaStar-Chips erforderlich.
Sie bieten dem Anwender die Ansteuerelektronik auch separat an. Was muss ein Kunde tun, um die Ansteuerelektronik an ein Display anzupassen?
Kreidl: Auf der Platine sind alle elektronischen Komponenten untergebracht, die für die Ansteuerung des Displays benötigt werden, einschließlich des CAN-Controllers für erweiterte Diagnosefunktionen. Der Kunde muss - wenn wir das nicht bereits getan haben - ein Piggy- Pack mit der Signaladaption entwickeln. Die mechanische Anpassung des Gehäuses an das jeweilige Display erfolgt über ein Adapterblech.
In welcher Preisklasse liegen die OEM-Displays inkl. Ansteuerung?
Kreidl: Die Standardreihe, die 12-, 15- und 18-Zoll-Displays mit 300 cd/m? und einem typischen Kontrastverhältnis von 1 zu 400 umfasst, kostet in mittleren Stückzahlen etwa 1000 Euro. Ein Panel-PC mit einem vergleichbaren 12-Zoll- Display kostet dagegen wegen der erforderlichen Software, der Harddisk etc. mindestens 1500 Euro. Dabei nicht berücksichtigt sind die möglichen Kosteneinsparungen im Betrieb durch die integrierten Diagnosemöglichkeiten, die längere Haltbarkeit und die Servicefreundlichkeit.
GigaStar bietet derzeit nur ein Hersteller an. Bedeutet das eventuell Probleme für Kunden, die Ihre Produkte langfristig einsetzen wollen?
Kreidl: Wir garantieren dem Kunden gerne fünf Jahre Verfügbarkeit, weil wir hier vonseiten der Lieferanten keinerlei Probleme sehen. Das gilt insbesondere für die Kernelemente des GigaStar, den wir von Inova Semiconductors beziehen, und den C167-CAN-Controller von Siemens/Infineon, den gerne andere weiterbauen werden, wenn sich Siemens entgegen aller Erwartungen entscheiden sollte, diesen nicht mehr zu fertigen. Hier haben Panel-PC viel mehr Probleme, die wegen des Preisdrucks und der schnellen Innovationszyklen immer das Neueste einsetzen müssen bzw. deren Embedded-Prozessoren häufig einfach abgekündigt werden. |
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