Hardvertervezés a ProDSP-nél

A ProDSP 15 éves történetét végigkísérik az egyedi hardver- és szoftverfejlesztési feladatok. A céges tudásbázis egyik fő pillére az ebben megszerzett széleskörű tudás. Ez a mára fő fókusszá váló gyártósori tesztrendszerek idején sincs másképp, hiszen a teszttornyokban is felhasználjuk az egyedileg gyártott hardvert, amennyiben ezzel jobb, gazdaságosabb műszaki megoldást tudunk nyújtani. Ezzel párhuzamosan, mintegy önálló területként, továbbra is a céges portfólió része az egyedi hardvertervezés.

A hardvertervezés nagyon széles szakmai palettát foglal magába. Sőt, ha rendszerezni akarjuk az ide sorolható munkákat, akkor már a szempontrendszer felállítása sem egyszerű. Kis számban gyártott egyedi hardverek, vagy sorozatgyártott termékek áramkörei? Rendkívül alacsony fogyasztású kapcsolások, vagy teljesítményelektronikai területre szánt méretes kártyák? Ipari szabványokat betartó megoldások, vagy egy másik mérnökcsapat asztalára szánt fejlesztői környezet? Mind-mind magában hordozza azt a saját szemléletet és a tapasztalatot, amely alapján optimális megoldást lehet adni egy ügyfél általi megkeresésre.

E blogposztban bepillantást nyerhetünk a ProDSP által vállalt hardvertervezési munkákba, mégpedig aszerint, hogy dolgoztunk-e már az adott témakörben. Az egyik csoportba azok a projektek tartoznak, ahol egy korábbihoz hasonló feladattal keresnek meg minket. Másik csoportként említhetjük, ha a megkeresés témája számunkra is új, de az alap szakértelmünkre támaszkodva értő partner lehetünk a megoldás kidolgozásában.

Visszatérő feladatok

A hozzánk érkező feladat sok esetben megfeleltethető egy olyan területtel, melyben már mély tapasztalatunk, jó referenciáink vannak.

• A képfeldolgozásra visszavezethető munkáinkban főként egy kamera adta kép analízisét végezzük, például egy munkadarab sértetlenségét vizsgáljuk, piktogramokat értelmezünk, mozgásokat detektálunk. A kimenet valamilyen megmért érték, vagy egyszerű jó-rossz döntés is lehet. Bár az analízis szoftveralapú, de a hozzá tartozó műszerezettség tervezését, kiépítését is képesek vagyunk házon belül elvégezni a hardveres, gépész és szerelő csapatunkkal.
• Szintén visszatérő feladatunk különféle SBC, SOM modulok integrálása egyedi kártyákra. Ezekhez olyan motherboard-okat, carrier board-okat tervezünk, amelyek az ügyfél igényeinek megfelelően bővítik ki az alapkártya funkcionalitását, és ellátják a kért csatlakozásokkal. Példaként említhetjük a Toradex moduljainak használatát, amelyet PoE (Power over Ethernet) kiegészítéssel láttunk el, és egy kameramodult illesztettünk hozzá. Használtunk még iMX6 processzorral ellátott modulokat a Ka-Ro palettájáról és Raspberry compute module-okat is.
• Sűrűn előfordul, hogy nem villamos mennyiségek mérése miatt keresnek fel minket. A megfelelő szenzorozottság kiépítése és az adatok gyűjtésére alkalmas platform kiválasztása jelenti ezen feladatok fő megfontolásait. Itt két irányban is tudunk gondolkodni: klasszikus, mikrokontroller alapú beágyazott rendszert építünk ki, vagy a méréstechnikai részt NI komponensekből és LabVIEW segítségével oldjuk meg. E tárgyban a legtöbb időt pozíció és elmozdulás precíziós mérésével töltöttünk, amely a fentebb említett képfeldolgozási módszeren alapult.

Nem tipikus kihívások

Feladataink másik csoportját a nem tipikus kihívások alkotják, ahol a megrendelővel egy hosszabb együttműködés során lényegében együtt értjük meg a feladatot.

• Gondolhatunk itt kutatás-fejlesztés jellegű munkára, amelyeknél nem egy már letisztult ipari igényt szolgálunk ki, hanem még egy lépéssel az előtt dolgozunk. Képesek vagyunk elmélyülni egy adott témában, akár valamely alaptudomány szintjén, majd az ügyféllel közösen ötletelve megoldást keresni arra, hogyan lehet átvezetni az ötletet műszaki megoldásra. Az egyik legfontosabb része ezen munkáknak az igények és szakmai realitások összefésülése, a jó kompromisszum megtalálása. Sok esetben időben tudunk figyelmeztetni egy megoldás hátulütőire, helyette ajánlatot teszünk az optimumra. Szempont lehet például a biztonságos működés, a reális ár,  vagy a biztos gyárthatóság.
• Saját magunk, vagy az ügyfeleink számára építünk ki egyedi tesztkörnyezetet, amelyekben gyári műszereket és egyedileg tervezett kártyáinkat egyaránt felhasználjuk. Ilyen esetben szorosan együttműködik a ProDSP hardver és szoftver csapata, ezért kártyáinkat úgy tudjuk megtervezni, hogy segítse a későbbi szoftverfejlesztési munkát. Említésre méltó egy karakterizációs platform kidolgozása, amelyen azt vizsgálhatjuk, hogy hogyan hat a külső elektromos zaj egy kameramodul képeire.

Összességében elmondhatjuk, hogy a hardvertervezéssel kapcsolatos kihívások széles palettáján tevékenykedünk. A mélyebben ismert feladatköröknél a tapasztalataink hozzájárulnak a hatékony és gyors tervezéshez, ugyanakkor értékes együttműködést tudunk kialakítani valamely nehezebben megfogható téma kidolgozásában is.

És hogy a fenti kihívások közül melyik a szívünk csücske? Kollégáink általános véleménye, hogy olyan projektekben mélyednek el a legszívesebben, melyeknél a ProDSP szakmai csoportjai együtt tudnak dolgozni egy hosszabb távú, nagyobb feladaton. Lehet itt szó akár az egyértelmű hardver-szoftver együttműködésről, vagy a gépészettel karöltve adott még széleskörűbb szolgáltatásról.