I/O Karten

In Industrie, Dienstleistungen und Handel sind Computer und die Automatisierung und Steuerung von Abläufen unverzichtbarer Bestandteil für eine effiziente Produktion und Verwaltung. Eine möglichst einfache und zugleich kompatible Übermittlung und Interpretation von Daten ist deshalb notwendig, damit alle Komponenten innerhalb eines Netzwerkes uneingeschränkt miteinander kommunizieren können. Für die Standardisierung der Signale sind die Input/Output Karten deshalb ein Schlüssel, der die Verbindung nach innen zwischen den einzelnen Rechnern und der Peripherie nach außen öffnet. Durch die universelle Konzeption der Slots lassen sich unterschiedliche Karten und Protokolle in jedem geeigneten Steckplatz einsetzen und Embedded PC, Panel Computer und Industrial Server gleichermaßen durch dieselben Input/Output Karten für ähnliche Situationen nutzen. Besonders in der industriellen Produktion ist diese Eigenschaft sehr wichtig, um Prozesse zu optimieren und z. B. bei einer Machine-to-Machine (M2M) Kommunikation eine temporäre Kontrollinstanz zur Einrichtung und Überwachung zu schaffen.

In der Industrie werden zahlreiche unterschiedliche Standards verwendet, die untereinander nur eingeschränkt miteinander kompatibel sind. Dazu zählen unterschiedliche Systeme wie OBDII oder Feldbus, das selbst wiederum zahlreiche unterschiedliche Protokolle beinhaltet, darunter etwa ModBus, EtherNet/IP, CAN, EtherCAT, BITBUS oder DeviceNet. Da alle diese Protokolle untereinander nicht miteinander kompatibel sind, andererseits aber jeweils spezifische Vor- und Nachteile bieten, kann nur über den Einsatz von Input/Output Karten eine universelle Unterstützung eines Computers für das geeignete Format gesichert werden. Dadurch werden beispielweise Embedded PC oder Steueranlagen in die Lage versetzt, eine Automatisierung in jeder Umgebung unabhängig von den vorhandenen Formaten durchzusetzen oder bei Neueinrichtungen den optimalen Standard für die entsprechende Umgebung zu realisieren.

Jeder Computer besitzt mehrfache Möglichkeiten, um über Input/Output Karten in seinem Einsatzbereich um zusätzliche Optionen erweitert zu werden. Ebenso wie bei den Ausgängen sind auch die Steckplätze nach der Größe und dem Interface in unterschiedliche Standards aufgeteilt. Einer der modernsten darunter ist PCI Express, der in je nach Größe in Formate zwischen x1 und x16 unterteilt ist. Diese Abstufung betrifft sowohl die Größe wie auch die Zahl der elektronischen Verbindungen und dadurch auch die der Geschwindigkeit. Für Laptops und sehr kompakte Embedded PC, aber auch für Server existieren zudem Slots in Mini PCIe, die vor allem für Netzwerkschnittstellen wie z. B. WLAN oder 3G, aber auch für Laufwerke in mSATA genutzt werden.

Sowohl in der Automatisierung wie auch bei Netzwerkaufgaben werden durch die Input/Output Karten Möglichkeiten geschaffen, eine übergreifende Kommunikation und eine genaue Abstimmung der Infrastruktur auf die Peripherie zu gestalten. Durchschnittliche Embedded PC bieten ihren Nutzern mindestens drei oder mehr Erweiterungssteckplätzen. Besondere Modelle lassen hingegen eine Vielzahl von parallelen Input/Output Karten zu, von denen auch Netzwerkkarten mit Power over Ethernet (PoE) für periphere IP-Devices wie Kameras oder Access Points (AP) angeboten wird. Deshalb dienen Input/Output Karten nicht nur der Steuerung und der Automation, sondern können selbst für Überwachungsaufgaben wie Video Surveillance eingesetzt werden. In Verbindung mit Embedded PC lassen sich dadurch Produktionsabläufe optimieren, aber auch Einrichtungen wie ein WLAN oder mobilem Internet für Außenbereiche oder Fahrzeuge einschließlich LKW, Zügen oder Bussen umsetzen. Durch die Vielzahl der Formate können I/O Karten in nahezu jedem Gerät eingesetzt werden.