Schnittstellen frei positionieren

Aufwendige Redesigns von elektronischem Equipment für bestehende Produkte sind selten. Doch genau dies hat die Schiller AG, Baar/Schweiz, für ihr Cardio-Laptop AT-110 getan, das für Herzuntersuchungen in Kliniken und Arztpraxen eingesetzt wird. Nötig wurde die Umstellung des Elektronikdesigns, um der sich wandelnden IT-Systemlandschaft in Krankenhäusern Rechnung zu tragen, wo mittlerweile Windows XP als Betriebssystem zum Standard zählt. Die bisher verwendete CPU-Baugruppe des Cardio-Laptops hätte jedoch unter diesem Betriebssystem zu viel Verlustleistung erzeugt.

Beim Redesign im Jahr 2004 entschied sich Schiller-Entwicklungsingenieur Moritz Bossert für den 2001 auf den Markt gekommenen Intel-Pentium-III-M-Prozessor. Dieser bestach neben höheren Taktraten vor allem durch bessere Effizienz sowie ein damals sehr gutes Preis-/Leistungsverhältnis. Das eigentliche Problem war jedoch die Wahl des passenden Embedded Formfaktors, der selbst neu entwickelte Prozessoren langfristig zur Verfügung stellen kann. Das Design des Cardio-Laptops basierte auf dem Quasi-Formfaktor 5 1/4 Zoll, der jedoch nur in den Abmaßen standardisiert war, die sich vom Festplattenlaufwerk ableiten. Die Folge: Die Lage der Schnittstellen kann von Board zu Board variieren, was insbesondere für eng gepackte Designs wie das Cardio-Laptop ein großes Problem darstellt. Bossert entschied sich deshalb für ein COM-Design (Computer-on-Module), welches das größte Standardisierungspotenzial bot. Diese Option stand beim ursprünglichen Design des Cardio-Laptops nicht zur Verfügung, denn die ersten COM waren zu Beginn der Designphase 2000 bis 2001 noch nicht so weit verbreitet und ETX nur wenigen Entwicklern bekannt.

Unter den potenziellen COM-Standards wählte Bossert ETX, der von der Echinger Kontron AG im Jahr 2000 vorgestellt wurde. So konnten im aktuellen Design zahlreiche Peitschenstecker durch direkt aufgelötete Schnittstellen ersetzt werden, ohne das mechanische Design des Gehäuses zu modifizieren. Für weitere Leistungssteigerungen muss lediglich das ETX-Modul ausgetauscht werden, was die Investition in das individuelle Basisboard langfristig sichert.

Diesen Vorteil schätzt Bossert als Elektronikentwickler sehr: „Bei COM wie ETX und dem passenden Basisboard kann ich meine nach außen gehenden Peripherieschnittstellen frei positionieren und das Elektronikdesign ganz dem idealen mechanischen Design anpassen, und das mit minimalem internen Verkabelungsaufwand.“ Je nach Design seien noch nicht einmal Kabel für Festplatten oder Netzteil notwendig, denn all das könne man bei Bedarf auch direkt auf dem Basisboard unterbringen. COM eignen sich daher besonders für kleine kompakte Designs mit hohem Individualisierungsgrad bei der Auslegung der Peripherieschnittstellen, wie man sie beispielsweise vielfach in der Medizintechnik findet.

Ingrid Hildebrandt, Zeljko Loncaric, Markus Kohler Kontron, Echingen