Wiren Board 6:再次在Habré上使用新版本的自动化控制器

大家好!

今天,我们将讨论用于自动化,智能家居等所有方面的控制器的全新版本。 以下是该设备的详细技术概述。




简要介绍Wiren Board控制器
有线板控制器是一种在自动化或监视系统中充当中央控制器的设备。

例如,在“智能建筑”中,控制器可以控制照明和气候控制,并从气候传感器和安全传感器获取读数。 为此,控制器支持各种外部设备,执行规则和脚本,存储并精美显示数据。

该控制器在Linux上运行,具有许多内置的有线和无线接口,用于与外部设备和外界通信。
控制器是模块化的-I / O模块(继电器,干触点输入)侧对接,扩展模块插入内部-附加的RS-485,RS-232端口等。

自然地,这都是工业级的:DIN导轨外壳,大输入功率范围,宽温度范围,可靠的存储器,对所有端口的保护等。

我们为什么要发布新版本


现在的时代很艰难:要使LED闪烁,您通常可以在没有千兆赫兹时钟频率的情况下进行操作。 认真地说,我们以前带有ARM9的Wiren Board 5的性能足以满足几乎所有任务,但仅适用于用C ++和Go编写的软件。

我们希望为用户提供更大的灵活性-以便他们可以轻松使用内存和处理器密集型应用程序。

Wiren Board 6的主要变化是新型NXP i.MX 6ULL​​处理器 ,该处理器具有一个主频为800 MHz的Cortex A7内核和512 MB DDR3 RAM(在WB5中为飞思卡尔i.MX28 454 MHz ARM9和128 MB DDR2)。

控制器的速度提高了几倍:除了实际提高时钟频率之外,使用效率更高的(以MHz为单位)内核架构也起了作用。 I.MX 6ULL​​具有硬件FPU-在某些存储和处理数据的应用程序中,这大大提高了性能。

新处理器允许使用最新版本的Node.js(V8引擎不支持以前的处理器的体系结构),使用Node-RED并为Raspberry Pi安装现成的软件,而无需重新编译。

通常,从软件开发和选择的角度来看,Wiren Board 6从“嵌入式硬件”的类别转移到“具有Linux,但具有许多接口的普通计算机”的类别。

关于为什么选择8xCortex A53@2.2GHz的原因,我们选择处理器的速度要比新电视机顶盒或新鲜的Raspberry Pi慢。 i.MX 6ULL​​是用于工业嵌入式系统的现代(2017)处理器。 它具有非常低的功耗-因此几乎不被加热。 但同时,允许的核心工作温度高达105°C。 这对我们很重要,因为有线板通常在没有任何冷却的情况下放在封闭的机柜中。 控制器还可以在寒冷的环境下工作,所有组件的最低温度为负40°C。

该处理器在主线Linux内核中也具有出色的支持,制造商保证至少在2026年之前可以生产。



其他控制器变更


Wiren Board 5控制器具有多个硬件修订版,可用于跟踪设备的发展。 上一个修订版与第一个修订版之间有很多差异:

  • 增加了端子块Vout-电压输出。 通过RS-485方便地连接外围设备-您可以从单个设备获取数据和电源线;
  • 调试控制台显示在Micro-USB接口而不是UART上;
  • 添加了第二个以太网端口。 用作连接隔离网络和连接其他控制器的备用通道;
  • 电源方案已更改。 我们采用了同步降压(更高的效率意味着电路板的发热更少),输入功率范围高达40伏,我们摆脱了电解电容器(现在只有陶瓷电容器)的使用,从而延长了使用寿命;
  • 添加了跳线以启用RS-485 / CAN线路上的终端电阻;
  • S / PDIF数字音频接口已删除-不流行;
  • 删除了红外收发器的端口-事实证明使用起来不太方便,因此他们发布了带有RS-485的单独的WB-MIR设备;
  • 对3G调制解调器的有限支持:可以安装它而不是Wi-Fi模块。

在Wiren Board 6中,添加了更多更改:

  • 增加了对两个SIM卡的支持。 这个国家很大,通讯质量并不总是处于最佳状态,现在马上就有储备了。
  • 实现了对3G模块甚至NB-IoT的全面支持(这将是单独的文章)。 老实说3G产生5 Mbps。 SSH不会减慢速度,通常来说,连接更加稳定,您可以从远程对象中获取任意数量的参数。
  • 控制板上的温度传感器。 价格不贵,但是对于人们了解控制器在什么条件下工作很有用。 另一个传感器测量处理器核心的温度,以便控制器在过热时自动重置频率。
  • 第二个USB端口。 因为我们可以。

内部变更:

  1. 我们重新设定电源方案(再次?您能给多少钱,卡尔?)。 现在看起来像这样:



    这种方案的优点:

    -控制器的主要消耗在5V线上。 高负载(许多侧模块,外部传感器等)下的效率更高;
    -如果将备用电源模块安装在控制器内部,则在没有外部电压的情况下,会向Vout接线盒提供11伏特。 这样可以使通过RS-485连接的多个设备正常工作。
    -可以将输出编程为打开和关闭,这对于通过电源远程重新启动连接不同制造商的外围设备很有用。
  2. 禁用软件的拉伸RS-485线。 当没有设备正在传输数据时,需要弱电阻“拉伸”线路以在总线上设置固定逻辑电平。 如果将多个控制器连接到总线,例如,当Wiren Board像Modbus从站一样工作时,您需要禁用“拉伸”(以一种智能方式的故障保护偏置)。
  3. 用智能钥匙代替端子A1-A4上的晶体管:具有短路和过热保护以及电流限制功能。

扩充模组


I / O模块(这些是在侧面与控制器连接了额外I / O的模块)与以前一样,但是扩展模块决定重做。



扩展连接器的引脚排列。 在左侧-照原样,在右侧-照原样。

在WB5中,它们以一定的余量带出信号-电源,UART,I2C和SPI。 三年来,他们只提出了一种使用SPI的模块-SD卡模块,并且不需要外部端子块。 I2C是相当基于GPIO的软件。 因此,多余的部分被删除,并且为不需要外部终端的扩展模块的第三个插槽释放了空间(这是GPS,microSD插槽,将来是带无线电的其他模块)。



扩展模块本身是用钥匙制成的-板的突出部分插入到控制器板上的插槽中。 这增加了连接的刚性-手帕不会挂在连接器中,并且不可能正确插入。

加密处理器


在Wiren Board 6中,我们添加了一个加密处理器。 这是一种特殊的芯片,用于存储用户专用加密密钥,并使用它们进行数据的加密数字签名。

如果简单的话,那就是银行和政府机构发行的智能卡或USB口哨的类似物,以确认用户的身份。

为什么我们需要加密处理器
控制器中的加密处理器用于上级监视和控制系统中的身份验证。

以前,要将控制器连接到VPN服务器,必须使用通用的用户名和密码(不安全)或向每个控制器发布单独的详细信息(不方便)。 除了管理细节方面的困难外,这两种解决方案都可能不安全:如果需要,可以将细节和证书文件从一个控制器复制到另一个控制器,并获得对系统的访问权限。

使用加密处理器,一切都大大简化了:在服务器上,您只需要注册允许的控制器的序列号(通用名称)列表。 同时,服务器验证控制器证书的加密签名,该证书不能被伪造和复制。

我们在OpenSSL标准系统库中实现了加密芯片支持,因此几乎所有使用SSL,TLS或HTTPS的标准软件都可以使用受保护的硬件密钥。

现在,我们正在与合作伙伴-顶级系统的供应商合作,以确保将Wiren Board连接到这些系统而无需密码和预先设置。 还计划为领先供应商的IoT平台提供支持:Amazon,Google和其他供应商。

软体类


通常,针对所有受支持的控制器版本和修订版同时发布Wiren Board软件更新。

但是,在Wiren Board 6的发布中,我们对软件中的一些重要更改进行了计时。

Debian 9


新的控制器随附Debian的最新稳定版本-Debian Stretch。 Debian Wheezy的过渡过程是一个漫长而痛苦的过程,主要是由于在新的Debian中使用了systemd而不是sysvinit。

但是现在,我们的用户可以使用相对较新版本的第三方软件来进行现代发行。 此外,发行版和WB6本身与Raspbian的软件包兼容。

新的固件更新和恢复系统


可以通过APT软件包管理器更新控制器的早期版本,或者可以通过Web界面覆盖整个固件。 如果用户的粗心操作导致系统无法操作,则使用带有Linux和特殊程序mxsldr的计算机或虚拟机通过USB端口完全恢复出厂固件。

在Wiren Board 6中,我们还使用引导加载程序实施了更新。 要恢复固件,只需将带有新固件文件的USB闪存驱动器插入控制器的USB端口,然后单击更新按钮。

同样,您可以将所有控制器设置重置为出厂默认值。

呼吁采取行动


需要更多技术信息? 在这里您可以找到完整的规格

对设备及其应用还有其他疑问吗? 我们在我们的网站https://wirenboard.com/上恭候您的光临,并访问我们的办公室。

您要尝试使用新的控制器吗? 您可以直接在我们的网站上零售购买控制器。 我们在订购后1-2天以快递方式运送设备。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN414411/


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