適用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化，強(qiáng)大且靈活的計(jì)算機(jī) - 革命派（Revolution Pi）

Kunbus GMbH發(fā)現(xiàn)，人們需要將適合工業(yè)的可靠性能與消費(fèi)計(jì)算的靈活性和易用性相結(jié)合的設(shè)備。他們將 Raspberry Pi 與定制軟件、外殼、擴(kuò)展和外圍設(shè)備搭配使用，效果令人驚嘆。

Kunbus 成立于 2008 年，是一家工業(yè)界生產(chǎn)獨(dú)立通信組件的公司。業(yè)務(wù)開發(fā)人員 Boris Crismancich 將物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代前期定義為 PC（消費(fèi)者和最終用戶在辦公室環(huán)境中使用的個(gè)人電腦）與工業(yè)制造商使用的硬件之間有明顯區(qū)別的時(shí)代，工業(yè)制造商認(rèn)為主要基于 Windows 的設(shè)備不可靠，因此對(duì)其敬而遠(yuǎn)之。

另一方面，工業(yè)控制器因其可靠性而備受推崇，但卻避開了計(jì)算機(jī)的標(biāo)簽。“存在文化沖突。物聯(lián)網(wǎng)使得 PC 和控制器需要相處融洽，而 Raspberry Pi 是共同點(diǎn)?！?/p>

Kunbus 很快意識(shí)到，除了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的需求外，Raspberry Pi 的工業(yè)版本也同樣有需求。到 2016 年初，Raspberry Pi 的銷量已接近 700 萬臺(tái)，成為單板計(jì)算領(lǐng)域的寵兒。該產(chǎn)品廣為軟件工程師和開發(fā)人員所知，并深受其歡迎，它的巨大優(yōu)勢(shì)在于擁有一個(gè)強(qiáng)大的愛好者社區(qū)，他們熱衷于支持他人的開發(fā)工作。

Kunbus 看到了工業(yè) Raspberry Pi 控制器模型的潛力，該模型提供了 OEM 所需的更強(qiáng)大的規(guī)格，包括開源模塊化設(shè)計(jì)、對(duì) 24V 電源的支持、DIN 導(dǎo)軌安裝、I/O 擴(kuò)展模塊和可選以太網(wǎng)，以及自定義操作系統(tǒng)。Raspberry Pi 當(dāng)時(shí)尚未發(fā)布自己的工業(yè) Raspberry Pi 計(jì)算模塊，但這個(gè)概念很有意義，而且，憑借成熟的通信設(shè)備產(chǎn)品線，Kunbus 團(tuán)隊(duì)決定繼續(xù)設(shè)計(jì)后來成為 Revolution Pi 的產(chǎn)品和全新的產(chǎn)品線。

挑戰(zhàn)

貿(mào)易展覽會(huì)上的交流讓創(chuàng)始人 Boris Crismancich 意識(shí)到，人們確實(shí)需要一種開源設(shè)備，這種設(shè)備與任何特定行業(yè)無關(guān)，可以幾乎普遍使用，而且使用方式只有購(gòu)買者才能想象得到。在這方面，Kunbus 設(shè)想的設(shè)備與 Raspberry Pi 本身有很多共同之處。Kunbus 認(rèn)為開發(fā)工業(yè) Raspberry Pi 產(chǎn)品不是一個(gè)需要克服的挑戰(zhàn)，而是一個(gè)機(jī)遇。他們有充分的條件這樣做，并且擁有推動(dòng)項(xiàng)目發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和技能，以及一個(gè)與客戶互動(dòng)并收集功能請(qǐng)求和反饋的論壇。營(yíng)銷主管 Ekkehard Krebs 描述了 2016 年革命派 (Revolution Pi) 的開發(fā)過程，該過程歷時(shí)十個(gè)月，是史無前例的，它是第一款基于樹莓派的工業(yè)控制器。他的同事 Nicolai Buchwitz 曾是革命派的客戶，之前在高速公路貨運(yùn)稱重站任職，他認(rèn)為這是對(duì)工業(yè)樹莓派需求的直接回應(yīng)。

為什么選擇 Raspberry Pi？

選擇樹莓派作為Revolution Pi的基礎(chǔ)從未有過疑問,因?yàn)闆]有其他設(shè)備能像樹莓派一樣擁有廣泛的市場(chǎng)滲透率、可用性和在開源社區(qū)的認(rèn)可度。除此之外,還有越來越多的工程師和開發(fā)者,無論是出于自身興趣還是學(xué)習(xí)需要,都已經(jīng)使用過并基于樹莓派開發(fā)了各種項(xiàng)目。這為他們提供了對(duì)基礎(chǔ)產(chǎn)品的熟悉,也為Kunbus的新商業(yè)模式建立了潛在的市場(chǎng)?？梢?樹莓派作為Revolution Pi的基礎(chǔ)是非常合適的選擇。它不僅擁有廣泛的市場(chǎng)影響力和技術(shù)支持,而且還為Kunbus的工業(yè)級(jí)解決方案鋪平了道路,為其打造了廣闊的用戶群。這種利用現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)并加以創(chuàng)新的做法,無疑大大提高了Revolution Pi的成功機(jī)會(huì)。

Crismancich指出,當(dāng)時(shí)其他控制設(shè)備公司仍然完全專注于封閉和專有的設(shè)備,就像消費(fèi)品品牌一樣。盡管樹莓派并非完全開放的硬件,但它致力于盡可能分享代碼和原理圖,加上該平臺(tái)的可適應(yīng)性 - 幾乎所有的開源軟件都可以與樹莓派兼容,這使其非常獨(dú)特。Crismancich認(rèn)為,采用不同的體系結(jié)構(gòu)是行不通的,因?yàn)镮T界不了解其他硬件,而且習(xí)慣于依賴用戶輸入,而工業(yè)過程世界則完全是自動(dòng)化的。"他們需要找到共同點(diǎn)。"正是這種將開源靈活性與工業(yè)可靠性結(jié)合的做法,讓Kunbus能夠成功地將Revolution Pi打造成一款適用于工業(yè)4.0時(shí)代的智能制造解決方案。

在Kunbus推出Revolution Pi兩個(gè)月后,樹莓派公司宣布了它們的第一款計(jì)算模塊 - 它自己的工業(yè)級(jí)樹莓派。Kunbus當(dāng)時(shí)就意識(shí)到自己找到了正確的方向。Ekkehard Krebs回憶道,他們迅速轉(zhuǎn)而使用計(jì)算模塊1,這是一款單核500MHz的計(jì)算機(jī),并且一直是計(jì)算模塊1的主要客戶。由于計(jì)算模塊3與計(jì)算模塊1擁有相同的封裝和引腳布局(詳情可在樹莓派官網(wǎng)查看), Kunbus只需升級(jí)到這個(gè)新版本,加上Kunbus的載板和定制操作系統(tǒng),就能順利完成升級(jí)。在計(jì)算模塊3和計(jì)算模塊4之間出現(xiàn)封裝變更后,即將推出的計(jì)算模塊5又保留了計(jì)算模塊4的封裝。像Kunbus這樣的大型工業(yè)客戶一直參與其中,并了解開發(fā)進(jìn)度,以便他們能夠同步推出自己的新產(chǎn)品、擴(kuò)展板和軟件。

解決方案

三種主要的 Revolution Pi 選項(xiàng)均由 Raspberry Pi Compute Module 4 提供支持，可選配 2GB、4GB 或 8GB RAM 和 8GB 或 32GB SD 存儲(chǔ)，以及兩個(gè)千兆以太網(wǎng)端口和 USB 3.2、微型 USB 和微型 HDMI 端口。PiBridge 允許添加兩個(gè) I/O 和通信擴(kuò)展板以及現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)關(guān)。每個(gè) RevPi 都采用纖薄的 DIN 導(dǎo)軌外殼，可選擇使用徽標(biāo)和其他品牌定制此外殼。

這些硬件設(shè)備已通過認(rèn)證,可與所有主流云服務(wù)配合使用,并經(jīng)過精心設(shè)計(jì),能夠與各類傳感器無縫協(xié)作,安全地處理傳感器數(shù)據(jù)。所有型號(hào)均搭載Kunbus定制的Raspberry Pi操作系統(tǒng),以及廣受歡迎的物聯(lián)網(wǎng)工具Node-RED、名為PiCtory的可視化組裝工具(支持RevPi與連接設(shè)備之間的通信)以及RevPiModIO Python庫(kù)。

Kunbus 產(chǎn)品負(fù)責(zé)人 Nicolai Buchwitz 稱 RevPi 是“自動(dòng)化和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的瑞士軍刀”。他解釋說，由于 RevPi 與其所基于的 Raspberry Pi 硬件保持了相似性，因此可以與 RevPi 配合使用的軟件組件數(shù)量幾乎是無窮無盡的?？蛻艨梢詮脑S多軟件包中選擇或組裝應(yīng)用程序?，F(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò)中的其他工業(yè)組件連接并允許它們進(jìn)行通信。

結(jié)果

對(duì)于 Kunbus 來說，圍繞 Raspberry Pi 打造工業(yè)產(chǎn)品線再好不過了。該公司已售出 15 萬到 16 萬臺(tái)，其 Revolution Pi 被廣泛用于從太陽(yáng)能發(fā)電裝置、電動(dòng)賽車到加氫站的各種場(chǎng)合，也用于從任天堂到小型啤酒廠的各種場(chǎng)合。Crismancich 在漢諾威工業(yè)貿(mào)易展上了解到了后者，當(dāng)時(shí)店主在他的名牌上看到了 Kunbus，并向他展示了啤酒設(shè)備的核心。事實(shí)上，幾乎一半的參展商的產(chǎn)品都使用了 RevPi。

Krebs 表示，Kunbus 工程師為客戶頒發(fā)的 Microsoft Azure 和 Amazon Web Services 等云認(rèn)證非常成功，因?yàn)橛鞋F(xiàn)成的 Raspberry Pi 示例。Kunbus 現(xiàn)在有 10 名這樣的工程師，其中一些積極參與開發(fā) Raspberry Pi OS 和 Revolution Pi 定制操作系統(tǒng)所基于的 Linux 內(nèi)核，還有 150 名員工。Krebs 指出，現(xiàn)在畢業(yè)的年輕工程師在學(xué)校學(xué)習(xí)過 Raspberry Pi，在學(xué)習(xí)期間使用過它，并且有信心選擇它作為自己公司產(chǎn)品的基礎(chǔ)。Crismancich 還指出，全球有數(shù)百萬軟件工程師和開發(fā)人員使用 Raspberry Pi，并且銷量已超過 5000 萬臺(tái)。Raspberry Pi 作為一個(gè)組織的實(shí)力、其堅(jiān)如磐石的社區(qū)和支持網(wǎng)絡(luò)，以及客戶現(xiàn)在使用的產(chǎn)品十年后仍然可用和支持的保證，都建立了信任。Kunbus 是“第一個(gè)，甚至可以說是第一個(gè)”將工業(yè) Raspberry Pi 推向市場(chǎng)的公司，當(dāng)然也有模仿者。擁有如此穩(wěn)固的客戶基礎(chǔ)意味著 Kunbus 能夠?qū)⑦@些其他硬件公司視為“市場(chǎng)伙伴”，而不是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，即致力于讓一切開源的同伴或同路人。市場(chǎng)足夠大，Kunbus 可以慷慨解囊。