Introduzione

In questo articolo confrontiamo le migliori RaspberryPi industriali secondo diversi criteri di selezione, concludendo con quella che secondo noi è la scelta migliore.

I criteri di selezione

Quello che cercavamo non era un sostituto di un PLC per il controllo di macchine industriali ma avere un gateway da utilizzare in ambienti domestici e industriali, per dialogare con strumenti commerciali.

Nella selezione sono stati considerati:

  • il grado robustezza della soluzione;
  • la presenza di porte per connettersi al mondo industriale, come Modbus;
  • il livello di lock-in non troppo alto, valutato con la presenza di componenti non troppo particolari, in particolar modo per sistema operativo e interazione con l'hardware;
  • un adeguato numero di GPIO;
  • la portabilità degli applicativi sviluppabili, a meno di piccole modifiche di configurazione; inoltre ci interessava che il sistema operativo fosse abbastanza flessibile da permettere di aggiungere componenti e fare assistenza senza dover strutturare processi troppo complessi ma avendo comunque un buono standard di sicurezza;
  • la presenza di una memoria eMMC rispetto a quelli dove il sistema operativo fosse ospitato su una SD: per motivi di robustezza meccanica, sicurezza e affidabilità si è cercato di privilegiare questa caratteristica.

I candidati

RevPi Compact

Kunbus offre un'ampia gamma di soluzioni industriali basate su RPi CM 3/3+.

In questo articolo prendiamo in esame la Compact ma abbiamo precedentemente analizzato anche la Connect con i moduli DO.

  • Abbiamo avuto modo di testare ampiamente questo dispositivo e possiamo concludere che l'hardware e il case si presentano di buona fattura, con un numero adeguato di GPIO (8 DO con alimentazione esterna, 8 DI, 8 AI (0-10V), 2 AO (0-10)), due porte ETH e una seriale per l'RS-485.
  • Il sistema operativo è una versione di Raspbian con aggiunti dei pacchetti Kunbus per l'interazione con l'hardware. Presenta Node-RED già installato e un'utility per poter configurare il dispositivo da interfaccia web. Ha un watchdog integrato.

Strato Pi Base

Questo dispositivo, che non è basato sulla scheda Compute Module, può essere equipaggiato con Raspberry Pi 4 Model B, Pi 3 Model B+, Pi 3 Model B o Pi 2 Model B.

I produttori mettono a disposizione delle utility per l'utilizzo degli I/O del watchdog e del modulo RTC.

ModBerry 500

Questa scheda è basata sul Compute Module ed è molto configurabile. Alcune caratteristiche interessanti sono la taglia della memoria eMMC, il tipo di interfaccia di rete supplementare e il numero di GPIO disponibili. Si possono aggiungere dei Relè di output, oltre a una serie di opzioni come l'UPS o il display OLED.

Il sistema operativo testato è una versione di Debian per ARM nella quale sono stati creati due utenti.

Durante i test, l'interazione ci è sembrata un po' più complessa rispetto ad altri concorrenti: nello specifico, l'uso del Modbus è sembrato più complesso della semplice lettura della porta seriale.

Pigeon RB350-CM3

Questo dispositivo, basato su Raspberry Pi Compute Module 3,  è un ottimo compromesso qualità-prezzo: ha una sola porta Ethernet e una buona quantità di GPIO (8 DI optoisolati, 4 DI a contatto pulito, 8 DO, 4 AI a 0-10V, 2 AO 0-10V), un'interfaccia Modbus su RS-485 e una porta one-wire. Nasce con un UPS a bordo e un utile pulsante/led per lo spegnimento e l'accensione.

Ha a disposizione un RTC interno e il sistema operativo è Raspbian, mentre per l'interazione con l'hardware si usano librerie STD, dato che tutti i componenti, RTC, seriale, GPIO e UPS sono connessi a GPIO standard.

Runner Up: Unipi Neuron M103

Questo dispositivo è basato sulla Raspberry Pi 3 Model B+.

Le caratteristiche principali del device sono: 12DI, 4 DO, 8 Relay, 1 AI, 1 AO un'interfaccia RS-485 e una One-Wire.

Il sistema operativo fornito è proprietario ma si ha la possibilità di installare una Debian con Node-Red.

Non abbiamo potuto effettuare una prova esaustiva, quindi lo segnaliamo a parte, indicando peraltro la disponibilità di Mervis: un interessante IDE fornito con il dispositivo.

Le matrici di confronto

Per la prima tabella, abbiamo assegnato una scala a tre valori (0, 0.5 e 1) mentre la "seconda" da 0 a 5: per entrambe, a un valore maggiore corrisponde una valutazione superiore.

I vincitori

Semplicità d'uso: RevPi Compact

Il Kunbus, grazie all'interfaccia web, è facile da installare e configurare per i meno esperti di GNU/Linux. La casa madre offre un'ampia gamma di dispositivi su cui poter integrare i propri progetti.
Per noi, la Compact si aggiudica il premio per la semplicità di utilizzo.

Semplicità di configurazione: ModBerry 500

Per poter dialogare con “il mondo esterno”, la ModBerry 500 offre grande configurabilità e per questo vince il premio omonimo.

Il vincitore: Pigeon RB350-CM3

La Pigeon RB350-CM3 ci è parsa la migliore per la grande apertura che mostra, per la semplicità nell'utilizzare le librerie standard e la configurabilità del sistema operativo; inoltre il pulsante-led a bordo offre quel minimo di interfaccia uomo-macchina utile per l'interazione diretta.

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Photo by Kerstin Wrba on Unsplash