Kompaktes SoM für echtzeitfähige industrielle Edge-Systeme

Industrie- und IoT-Geräte benötigen zunehmend Echtzeitsteuerung, Multimedia-Funktionen und integrierte Sicherheitsmechanismen bei gleichzeitig begrenztem Bauraum und Energieverbrauch. Zur Adressierung dieser Anforderungen brachte PHYTEC das phyCORE-i.MX RT1170 auf den Markt, ein kompaktes System on Module (SoM) auf Basis der Crossover-MCU-Architektur von NXP.

Echtzeitleistung auf MCU-Niveau mit applikationsnahen Funktionen
Das Modul misst 30 × 30 mm und integriert die i.MX RT1170 Crossover-MCU, die einen Arm Cortex-M7-Kern für leistungsintensive Echtzeitanwendungen mit einem Arm Cortex-M4-Kern für deterministische Steuerungsaufgaben kombiniert. Diese Dual-Core-Architektur ermöglicht es Entwicklern, Aufgaben wie Kommunikationsverarbeitung, Motorregelung oder Signalverarbeitung parallel zu Benutzeroberflächen- oder Multimedia-Funktionen auszuführen.

Über einen 200-poligen Steckverbinder stellt das SoM sämtliche Prozessorfunktionen bereit. Dadurch lassen sich applikationsspezifische Carrier-Boards für industrielle Systeme wie HMIs, Steuerungen oder Edge-Verarbeitungsgeräte innerhalb einer digitalen Lieferkette realisieren.

Schnittstellen für vernetzte Industriesysteme
Für Netzwerk- und Feldanbindung stehen 2× Ethernet sowie 3× CAN FD zur Verfügung, wodurch sich das Modul in industrielle Steuerungsnetze sowie Fahrzeug- oder Maschinen-Subsysteme integrieren lässt. Weitere Schnittstellen umfassen 2× USB 2.0 für Peripheriegeräte, 6× I²C zur Anbindung von Sensoren und Komponenten sowie 12× UART-Kanäle für serielle Kommunikation mit Bestands- oder Spezialgeräten.

Für Benutzeroberflächen und Embedded-Vision-Anwendungen bietet das Modul MIPI DSI zur Displayanbindung sowie MIPI CSI für Kameras. Vier SAI-(Serial Audio Interface)-Module werden über einen externen Audio-Codec unterstützt und ermöglichen Audiobearbeitung in HMI- oder Überwachungsanwendungen.

Zephyr OS für Echtzeitbetrieb und Gerätesicherheit
Das phyCORE-i.MX RT1170 unterstützt Zephyr OS, ein Open-Source-Echtzeitbetriebssystem für Embedded- und IoT-Umgebungen. PHYTEC stellt eine angepasste Zephyr-Distribution für das Modul bereit, die deterministisches Task-Scheduling sowie die Integration von Sicherheitsmechanismen für vernetzte Geräte ermöglicht.

Zu den unterstützten Sicherheitsfunktionen zählen Secure Boot, Verschlüsselung sowie die Nutzung einer Software Bill of Materials (SBoM) zur Dokumentation von Softwarekomponenten. Diese Mechanismen sind relevant im Kontext regulatorischer Vorgaben wie dem Cyber Resilience Act, der Nachvollziehbarkeit und Schutz vor unautorisierten Firmware-Änderungen fordert.

Entwicklungsumgebung und Integration
Ein dediziertes Development Kit begleitet das SoM und unterstützt Prototyping sowie die Inbetriebnahme von Software.

Das Modul wurde in Zusammenarbeit mit NXP entwickelt, was die Rolle von PHYTEC als NXP Platinum Partner unterstreicht. Neben Standardmodulen bietet PHYTEC kundenspezifische Hard- und Softwareentwicklung sowie Fertigungs- und Lifecycle-Services an, um Embedded-Designs in die Serienproduktion zu überführen.

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