ARM- versus x86-panel-pc's voor industrieel gebruik: hoe maak je een keuze?

Een ARM- en een x86-panel-pc kunnen er identiek uitzien en vergelijkbare bedieningsschermen weergeven. De verschillen worden pas echt duidelijk wanneer je de applicatie installeert, de randapparatuur aansluit en de volgende productiebatch plant.

Begin met de software. Als uw applicatie en apparaatstuurprogramma’s alleen op x86 worden ondersteund, is een x86-panel-pc doorgaans de meest praktische keuze. Voor een Android-terminal of een speciaal ontwikkelde Linux-interface kan ARM een goede optie zijn, mits het moederbord, de software en de randapparatuur gezamenlijk worden ondersteund. Als beide platforms in aanmerking komen, vergelijk dan de daadwerkelijke prestaties bij werklast, het stroomverbruik van het gehele apparaat en de integratiekosten.

Geen van beide architecturen garandeert op zichzelf lagere kosten, een ventilatorloze werking of een betere betrouwbaarheid.

ARM versus x86: Belangrijkste verschillen voor panel-pc-projecten

ARM en x86 zijn architecturen voor processorinstructiesets. Ze bepalen welke native software een processor kan uitvoeren, maar zeggen niets over de prestaties, de koelmethode of de uitbreidingsmogelijkheden van een complete panel-pc.

Beslissingsmoment	ARM-panel-pc	x86-panel-pc	Wat moet je aanvragen?
Software-compatibiliteit	Er is een compatibele applicatieversie en de bijbehorende afhankelijkheden nodig	Is vaak compatibel met bestaande x86-Windows-software	Ondersteunde architecturen voor de applicatie en elke SDK
Besturingssysteem	Android en embedded Linux komen veel voor	Windows en Linux komen veel voor	Exacte versie van het ondersteunde besturingssysteem en de revisie van het moederbord
Werkdruk	De prestaties variëren afhankelijk van de SoC en de softwareondersteuning	De prestaties variëren afhankelijk van het processortype en de energie-instellingen	Een demonstratie van uw toepassing op het voorgestelde apparaat
Stroomvoorziening en koeling	Er zijn ingebouwde opties met laag stroomverbruik beschikbaar	Er zijn opties met een laag stroomverbruik en betere prestaties beschikbaar	Metingen van de gehele eenheid onder vergelijkbare omstandigheden
Uitbreiding	De aansluitingen en vervangbare onderdelen zijn afhankelijk van de printplaat	De aansluitingen en vervangbare onderdelen zijn afhankelijk van de printplaat	Specificaties van het moederbord en bevestigde ondersteuning voor randapparatuur
Projectkosten	Aanpassingswerkzaamheden kunnen de besparingen op hardware tenietdoen	Het behouden van bestaande software kan de migratie-inspanningen verminderen	Hardwareprijs plus kosten voor softwareaanpassing en validatie

Gebruik deze vergelijking om een shortlist van configuraties samen te stellen, niet om een bestelling goed te keuren. Twee producten die dezelfde architectuur gebruiken, kunnen aanzienlijk van elkaar verschillen.

Controleer wat er nodig is voor uw software en randapparatuur

Controleer de applicatie en de bijbehorende afhankelijkheden

Vraag de softwareleverancier welke processorarchitectuur, welk besturingssysteem en welke hardwareconfiguratie worden ondersteund. Een installatieprogramma dat op de huidige computer werkt, kan afhankelijk zijn van een native bibliotheek, een licentieservice of een apparaat-SDK die op een andere architectuur niet beschikbaar is.

Bij op maat gemaakte software helpt toegang tot de broncode weliswaar, maar dat betekent niet dat de migratie automatisch verloopt. Bibliotheken van derden, grafische versnelling en hardwarespecifieke functies kunnen nog steeds aanpassingen vereisen.

Een HMI-toepassing kan bijvoorbeeld op Linux draaien, terwijl de bijbehorende camera-SDK alleen voor x86 beschikbaar is. Ondersteuning voor Linux alleen maakt een ARM-panel-pc nog niet geschikt. Die afhankelijkheid van de camera moet worden opgelost voordat de prijzen van de hardware kunnen worden vergeleken.

Ook Windows op Arm moet zorgvuldig worden getest. Microsoft ondersteunt de emulatie van x86- en x64-toepassingen op ondersteunde Windows 11 Arm-apparaten, maar dit geldt niet voor kernelstuurprogramma’s; daarvoor zijn Arm64-versies nodig. Dit betekent ook niet dat Windows op elk willekeurig ARM-industrieel bord kan draaien. Zie Microsofts uitleg over applicatie-emulatie op Arm.

Voor de aparte vraag welk besturingssysteem het beste bij het project past, gebruik je de Handleiding voor besturingssystemen van industriële paneel-pc's.

Controleer de volledige keten van randapparatuur

Een USB-aansluiting geeft aan dat er een fysieke verbinding tot stand is gebracht, maar betekent niet dat elk USB-apparaat wordt ondersteund. Controleer de exacte modellen van de printer, scanner, camera, kaartlezer en communicatieadapter die door de apparatuur worden gebruikt.

De relevante vraag is: Ondersteunt de leverancier dit randapparaat, met deze driver of SDK, op de voorgestelde architectuur en het voorgestelde besturingssysteem?

Als een wijziging in de architectuur een vervangende SDK of aanpassingen aan de applicatie vereist, houd dan rekening met de ontwikkelingskosten en herhaalde tests bij de vergelijking. Een lagere offerte voor de hardware kan teniet worden gedaan door de kosten voor het aanpassen van een reeds functionerend systeem.

Vergelijk de werkelijke prestaties, het vermogen en de warmteontwikkeling

Test wat de terminal daadwerkelijk zal doen

Een eenvoudig bedieningsscherm en een terminal waarop lokale beeldverwerking plaatsvindt, stellen verschillende eisen aan de hardware. Zelfs een browserinterface kan hoge eisen stellen wanneer deze complexe afbeeldingen weergeeft, veel realtime waarden bijwerkt of video verwerkt.

Voer de beoogde toepassing uit op de vereiste schermresolutie, met de daadwerkelijk aangesloten randapparatuur. Controleer de schermveranderingen, de reactie op aanraking, de gegevensregistratie en de communicatie terwijl de normale achtergrondtaken actief zijn. Zorg voor voldoende capaciteit voor verwachte software-uitbreidingen.

De processorfrequentie en het aantal kernen alleen zijn geen betrouwbare maatstaf voor een vergelijking tussen verschillende architecturen. Ook de GPU, de geheugenbandbreedte, de opslagcapaciteit en software-optimalisatie zijn van invloed op het resultaat.

Meet de volledige panel-pc op

Zorg ervoor dat de meetgrens consistent blijft. De TDP van de processor, het stroomverbruik van het moederbord en het totale opgenomen vermogen van de panel-pc zijn verschillende waarden.

Intel vermeldt bijvoorbeeld een TDP van 12 W voor de N97-processor. Dat is geen specificatie van 12 W voor een panel-pc die de processor, het scherm, de achtergrondverlichting, de opslag en andere elektronica bevat.

Vergelijk de verschillende apparaten bij dezelfde schermhelderheid, werklast en belasting van randapparatuur. Leg de gegevens vast bij inactiviteit, normaal gebruik en zware belasting. Bij een helder scherm kan de achtergrondverlichting een aanzienlijke invloed hebben op het totale stroomverbruik.

Controleer of de koeling in de beoogde opstelling goed functioneert

Zowel ARM- als x86-producten kunnen worden uitgevoerd in een ontwerp zonder ventilator. Geen van beide aanduidingen geeft aan of het apparaat binnen de temperatuurgrenzen in uw behuizing zal blijven.

Vraag naar de bedrijfsomstandigheden waarop de temperatuurclassificatie van de leverancier is gebaseerd. Een test op een open testbank zegt niets over de prestaties in een afgesloten behuizing. Controleer of het apparaat langdurig kan functioneren in de beoogde opstellingssituatie, waarbij rekening wordt gehouden met de temperatuur in de behuizing en eventuele blootstelling aan zonlicht. Controleer zowel op vermogensbeperking als op uitschakelingen.

Bekijk de uitbreidings- en vervangingsmogelijkheden van het bord

Kies de interfaces op basis van de daadwerkelijke vereisten van de apparatuur: Ethernet-poorten, seriële interfaces, USB-apparaten, CAN of GPIO waar nodig. Controleer welke stuurprogramma’s en elektrische eigenschappen vereist zijn, inclusief isolatie indien de toepassing dit vereist.

Kijk vervolgens wat er later nog kan worden aangepast. RAM en opslagruimte kunnen op beide platforms vastgesoldeerd of vervangbaar zijn. Een x86-panel-pc heeft niet per se een processor in een socket; een ARM-kaart is niet per se een vast, niet-uitbreidbaar ontwerp.

Vraag bij herhaalbestellingen welke revisie van het printplaatje en welke componenten worden geleverd, hoe wijzigingen worden doorgegeven en wat er gebeurt als het printplaatje uit het assortiment wordt gehaald. Een vervangend printplaatje moet mogelijk opnieuw worden getest op mechanische, elektrische en software-aspecten, zelfs als de processor dezelfde architectuur heeft.

Welk platform past bij uw project?

Project	Praktisch uitgangspunt	Wat zou de beslissing kunnen beïnvloeden?
Vervang hardware waarop een bestaande Windows-HMI draait	Beoordeel eerst een ondersteunde x86-configuratie	Een volledig ondersteunde ARM-oplossing met een duidelijk migratievoordeel
Een terminal bouwen rond een Android-app	Beoordeel een ARM-kaart met de vereiste Android-image en ondersteuning voor randapparatuur	Niet-ondersteunde app-afhankelijkheden, services of SDK's voor randapparatuur
Ontwikkel een Linux-browserinterface of een aangepaste HMI	Maak een shortlist van beide architecturen waarbij de softwarestack deze ondersteunt	Afgewogen reactie, grafische ondersteuning, stroomverbruik en integratiekosten

De naam van de applicatie is niet voldoende om een beslissing te nemen. Een kiosk met een browser en een barcodescanner stelt andere integratie-eisen dan een kiosk met camera’s, betaalapparatuur en lokale analysefuncties.

Alvorens het programma goed te keuren

Baseer de goedkeuring op de geteste configuratie, inclusief de revisie van het moederbord, het geheugen, de opslag, de software-image en de aangesloten randapparatuur. Leg eventuele overeengekomen vervangingen vast, zodat latere productiebatches aan dezelfde eisen kunnen worden getoetst.

Als beide platforms aan de vereisten voldoen, vergelijk dan de prijs van de hardware, de inspanningen voor softwareaanpassing en de validatiekosten voordat u de definitieve keuze maakt. Het heeft weinig zin om op een processorplatform te besparen als dit de lancering van de apparatuur vertraagt.

Voor een Beoordeling van de configuratie van een industriële paneel-pc, stuur Eagle Touch dan uw applicatie- en besturingssysteemgegevens, een lijst met randapparatuurmodellen, beeldschermvereisten, installatievoorwaarden, de verwachte hoeveelheid en de leveringsperiode. Deze gegevens bieden het team een praktische basis voor het selecteren van hardware die getest moet worden.