[MINI] micro PC pour système embarqué (drône)

[supernovagm]

Hello !

Je me ramène à vous car mes compétences sont insuffisantes dans le domaine des micro PC. Pour vous raconter rapidement l'histoire, je dois construire un drone (style AR Drone, mais mieux) et j'ai besoin d'y inclure un micro PC pour faire des calcules assez lourds (mais adapté à la puissance d'un micro PC).

voici les contraintes fixés :

- le poids est très important, je peux pas me permettre un PC de plus de 1kg - 1kg500 (max). Pour des raisons évidentes d'autonomies et de puissances des moteurs.

- consommations électriques très faible.

- idéalement un processeur 2 cores ou 1 core 2 threads avec au moins 1.4Ghz (si possible plutôt 1.8Ghz).

- 2Go de RAM (4Go si possible, en 1 seule barrette pour limiter le poids).

- au moins 2 ports USB

- j'aimerais ajouter une carte wifi donc il me faut un port PCI (optionnelle, sinon 1 USB de plus pour clé wifi usb)

- prévoir le système d'alimentation en 12V en entrée (batteries), je crois qu'il faudrait s'orienter vers des alimentations de PC portable (j'y connais rien dans ce domaine).

- Si c'est possible, pour pas surchargé inutilement la CM, 1 seule sortie video (ex : VGA).

- Prévoir un disque dur léger de petite capacité (en principe, j'aurais jamais besoin de plus de 15Go), je pense donc qu'un SSD serait le mieux par rapport à son poids (sauf si vous pensez qu'il est possible de mettre un OS sur une clé USB sans grand impact sur les performances)

- Prix modéré (mais je risque de pas avoir le choix vu les contraintes, donc faite comme bon vous semble).

- Pas de boiter, pas de lecteur DVD, pas de CG ("intégré" au processeur ?)

- Normalement ce sera un windows 7 (64bits) dessus mais ne pas le prendre en compte dans le devis.

Surprenez moi ?

Merci d'avance, et si vous voulez rediscuter sur l'une des contraintes n'hésitez pas (ex : vous avez le devis parfait sauf une ou deux contraintes, je pense que je peux m'arranger)

aussi, ça ne pose aucun problème pour moi de commander sur des sites non français (ex: amazon.com)

[Ellierys]

Pour l'alim' je pense que tu peux te tourner vers ce genre de modèles.

Pour le reste une CM en Mini-ITX avec un Atom ou un E350 feront l'affaire.

Pico PSU

[Carpe_Diem]

Pour assurer, pourquoi pas la même alim en160W avec

- CM pico ITX (10*7) : http://www.via.com.tw/en/products/embedded/ProductSeries.jsp?serialNo=6

[supernovagm]

oula, je pensais pas avoir d'aussi bonnes réponses si rapidement

Franchement c'est exactement ce que je cherchais pour l'alimentation.

Merci pour la config Carpe_Diem mais quelque chose me dérange malgré tout, la consommation électrique. Tu me propose de partir du un intel pentium G630T @35W ... franchement c'est trop. Je pensais plutôt prendre un intel atom ou équivalent AMD (préférence personnelle pour Intel) qui tourne autour des 10W.

Aussi l'avantage de l'alim 160W par rapport à l'autre, c'est le connecteur 4-pin intégré et indispensable pour le processeur je suppose.

En revanche super pour la clé usb de 40g.

C'est pas franchement grave si j'ai une barrette de plus (que je stockerais si jamais j'ai un problème avec celle utilisée).

exemple, ce combo intel atom / carte mère pour 612g : http://www.amazon.com/Intel-Dual-Core-Mini-ITX-Motherboard-BOXD525MW/dp/tech-data/B0041RSC94/ref=de_a_smtd

bien ?

Pour résumer, on va dire que je suis fixé sur :

- alim : (160W) http://www.mini-box.com/picoPSU-160-XT

- DD : clé usb 32Go http://www.mx-technology.com/en/product/flash2.php?sid=8#fragment-14

restant :

- processeur / carte mère

- RAM (la version 1.35V ? laquelle ?)

- carte wifi supplémentaire ou intégré à la carte mère (ou via usb)

[Carpe_Diem]

Bah, j'ai effacé ma réponse qui était pas loin de nul à c____er en faveur de ce lien que j’inscris après recherche : http://www.steatite-embedded.co.uk/embedded-boards/pico-itx.html .

On pourra poser une RAM en SO-DIMM DDR2 comme celle-ci par exemple.

Mais je n'ai pas vu de SATA 6GB ni d'USB3 sur ce type de CM (ça commence à se généraliser sur les produits grand public, alors pour ce type de carte....)

[supernovagm]

ah ouai, 10*7cm, c'est assez magnifique

mais c'est vrai que pas d'usb3 pour le DD "usb", très peu de port usb (il m'en faut au moins 2 sans compter le wifi ou le DD), fréquence du processeur très limite (1 à 1.2Ghz) et aussi max 1Go de RAM dans l'unique slot

Même si ce serait magique comme format, je crains qu'au niveau matériel ce soit trop limite.

[Carpe_Diem]

Ben non pour certains de tes retours : http://www.steatite-embedded.co.uk/embedded-boards/pico-itx/lp-170-industrial-pico-itx-single-board-computer-with-intel-atom-d525-1-8ghz.html

Si possible, attendre l'Embedded World 2012 du 28/02 au 01/03/2012. les nouveautés USB3, Sata3 devraient y montrer leur nez.

[supernovagm]

omg mais je t'adore un peu là

Bon pas d'usb 3 mais je suppose que ça doit passer quand même.

Aller méga résumer :

- alim (50$) : (160W en 12V) http://www.mini-box.com/picoPSU-160-XT

- DD (60$) : clé usb 32Go http://www.mx-technology.com/en/product/flash2.php?sid=8#fragment-14

- Carte mère + Processeur intel atom D525 (1.8Ghz dualcore / 4 threads / 13W) 10*7cm (~370$) : http://www.steatite-embedded.co.uk/embedded-boards/pico-itx/lp-170-industrial-pico-itx-single-board-computer-with-intel-atom-d525-1-8ghz.html

- RAM 2Go (40$) : http://www.corsair.com/vs2gsds667d2.html

Total $ : 520$ hors frais de port (~ 370€)

Quels conseils pour réduire un peu le prix ?

Peut être au niveau de la clé usb DD (pas d'usb 3 donc modèle usb 2 moins cher ?) ou un autre modèle de CM/proco un peu moins puissant mais adapté.

Merci en tout cas Carpe_Diem, vraiment parfait ton lien.

edit : non pas possible d'attendre aussi longtemps (si la conférence est en mars, le produit sortira pas avant avril/mai; mon projet doit clairement être terminé pour mi mars, il faut que j'ai le temps de faire des tests etc)

[Carpe_Diem]

Dans la théorie, l'USB2 a une bande passante de 480 mb/s et la clef proposée monte à 125 mb/s max.

Par contre, avec un SSD 2011, là il est nettement préférable d'avoir une connexion Sata III. En Sata II, c'est limite du gâchis.

Pour info, la CM est de ce Constructeur. Tu le retrouveras chez M Intel ici.

EDit : voir avec Steatite pour savoir ce qu'il en est du ventirad et de ceci dans le "datasheet" : "Solid State Disk 1 X Compact Flash Type II socket" ===> possibilité d'un SSD en Sata II ?

Pour le WIFI, brancher une carte dédié sur le mini PCI-E comme ces

- Intel Centrino Advanced-N 6205 - 62205AN.HMWWB

- Intel Centrino Advanced-N 6230 - 62230AN.HMWWB

- Intel Centrino Ultimate-N 6300 - 633AN.HMWWB.

Ou une clef USB comme cette D-Link DWA-160 - Wireless N Xtreme

Bref, le WIFI, c'est pas trop mon truc...

[nicolasdi28]

en disque dur, pourquoi pas une carte CF ??

il y a un emplacement sur la CM, ca libérera un port Usb

sonon, le ssd en sata II, c'est tras bien ussi, avec un kingston V now par ex

[watchoux]

J'ai une autre proposition, peut être un peu moins compacte que la pico-ITX.

Le format Thin mini-ITX d'Intel avec ce modèle Intel DH61AG. C'est une carte au format mini-ITX dont la particularité réside dans la hauteur des composants qui ne doivent pas dépasser les 20mm (au lieu de 40mm pour du mini-ITX classique).

Socket 1155, port mSATA, 2 DDR3 SoDimm, 2 USB 2 et 2 USB 3 et 2 Connecteurs d'alimentation Interne et externe (Je n'ai pas plus d'info sur ces deux derniers (110¤ la CM)

pourquoi ne pas reprendre l'alimentation PicoPSU proposée par Ellierys plus haut.

Pour le proc, un G630T, toujours plus puissant qu'un ATOM ou E350. Et pourquoi ne pas l'underclocké pour un usage passif ?! Apparement, c'est possible. (70¤)

Un SSD mSATA de 30Go à partir de 50¤

4 Go de G.skill DDR3 SoDimm à 20¤.

Voilà, 240¤ sans l'alim et FdPout. Peut être une solution à étudier.

[Spow]

Salut,

Pour avoir joué pas mal avec des SE je vois mal comment tu vas mettre un PC d'1kg500 sur un drone, même motorisé essence ?!? Sans compter la batterie ! C'est pour une voiture télécommandée heinh ?

Pour les calculs, comment as-tu dimensionné le processeur ? On a aucun détail mais tu sais qu'il te faut un dual core avec 2 Go de RAM ?

Vraiment, je ne comprends pas du tout le choix de ton archi. Il me semblerait normal de regarder du côté des OMAPs (TDP 1.5W, ~600-800MHz) pour ce genre d'applis (avec éventuellement module DSP dédié si tu fais de l'image), genre beagleboard avec un micro Linux. La carte est petite (7cm*7cm rev C4) et pèse rien pour un prix risible (~100¤), tu peux toujours en mettre deux en parallèle si tu sais faire du calcul parallèle. Pour donner une idée on peut faire tourner Q3 dessus, t'as un GPIO et quelques sorties basiques pour faire ton business.

Pour avoir vu l'AR Drone en fonctionnement avec un système de repérage assez léger rajouté dessus, il décollait à peine !

Bref, l'embarqué c'est pas monter le PC le plus petit possible :S (dans ce cas on mettrai des notebooks pour piloter les avions)

Et si tu prévois du temps réel sous windows ...

Plus de précisions sur le background seraient le bienvenue !

[supernovagm]

@watchoux : désolé, ta config est trop énergivore : 35W le proco

Au final, on partirait sur une clé USB 32Go performente avec la config annoncé avant.

@Spow c'est assez secret comme projet (peut être une possible commercialisation pour les professionnels).

Ce que je peux te dire, c'est qu'il y a pas mal de truc à gérer (gps, caméra(+traitement), encrypter les données, wifi, ...) et qu'un dual core sera le bienvenue.

Pour ce qui est du poids, on le gère normalement. On a 6 moteurs qui porte théoriquement jusqu'à 1kg chacun (je m'occupe pas trop de cette partie, j'en sais pas plus). Avec une batterie 12000 mAh (si je dis pas de conneries). Enfin, c'est qu'un prototype, on risque fort de devoir bien ajuster la puissance par la suite.

l'AR Drone a été parfaitement dimensionné pour son utilisation, tout ajout le perturbe énormément et c'est normal.

Je vais quand même étudier ta proposition, tu connais des sites de vente pour ça ? On peut installer un OS ? usb ? wifi ?

La sortie video c'est juste pour la phase d'installation ou s'il y a un problème, en principe on l'utilisera jamais.

Par rapport à l'utilisation de windows, en fait j'ai 2 projets de drones, et le 2ème (plus perso) intégrera une kinect de microsoft, et pour pouvoir utiliser le SDK, il faut windows ...

Enfin actuellement c'est ça, je sais qu'il existe un driver pour linux mais c'est pas le SDK officiel (openNI pour les connaisseurs...) et j'ai déjà commencé le développement logiciel sur le SDK :/

En revanche le 1er projet "secret" (xD) n'exploite pas la Kinect, donc ça devrait le faire sur un petit linux.

[Daryan]

Ma remarque est probablement idiote parce que j'ai du passer à côté de quelque chose, mais qu'est-ce qui empêcherait d'utiliser un smartphone haut de gamme ? C'est ultra petit, ultra léger, il en existe avec des proc dual core 1,5ghz, il y a le wifi, gps, gyroscope, baromètre, boussole... en démontant l'écran on doit pouvoir gagner en autonomie et en poids. Et le port micro usb peut être transformer en port usb avec un petit convertisseur si c'est nécessaire.

[Spow]

Mouais, il va sans dire que je te souhaite tout le succès possible, mais en l'état tes prévisions me paraissent à côté de la plaque. Rien qu'à la mention du choix d'un PC et de windows j'ai de gros doutes.

Pour avoir fait 4 ans d'études en mécanique du vol et 2 en SE, je me permets d'émettre de sérieuses réserves sur votre capacité à produire un engin volant (même hexamoteur) capable d'embarquer une charge de 2kg (en comptant light pour la batterie !), pilotées via un semi-PC de bureautique tournant sous windows ! Mais j'adorerai avoir tort !

Concernant les OMAP ont peut bien évidemment installer un OS, et google te dira ce que la beagleboard est. USB il y en a un certain nombre suivant la version. Et Wi-Fi => dongle . En revanche sans expérience sous linux, c'est possible mais c'est beaucoup beaucoup de taff. Et je ne suis pas sûr non plus que le wifi ce soit une solution géniale pour quelquechose qui ... se déplace.

C'est cependant (linux) bien évidemment incomparable à Win en termes d'automatisation, de capacité temps réel, threading ... Mais là pareil, faut avoir des bases :S

A ma connaissance on peut utiliser OpenCV et c° sur ces noyaux UNIX minimalistes (j'avais pris Angstrom) mais j'ai pas vérifié et de toutes façons je suis une brelle en maths alors le traitement d'image heinh ...

Sinon ce que tu cherches à la base (en coupant à la hache tes prévisions de calculs que je suspecte à la louche :) ) c'est une board du genre gamme ALIX de PCEngines, relativement légères bien que peu compactes, sur archi x86 et avec pas mal d'E/S. Mais il y a tellement de choses que je ne comprends pas dans ton projet que je ne sais quoi conseiller finalement.

Bref, continuons par MP si tu veux bien.

[Carpe_Diem]

Simple précision sur la clef USB proposée : "...la consommation est de 1 watt en idle et de 4 watts en utilisation..." Tu en trouveras un test ici. Il est intéressant car il montre aussi les débits obtenus. Si le système ne joue qu'avec de petits fichiers, il pourrait être envisageable de rester en USB 2.0 histoire de gagner quelques euros.

Pour le reste, je laisse la discussion du concept entre pros. Mais ce serait dommage de ne pas en faire profiter le forum (hors du confidentiel), c'est un sujet rare.

[supernovagm]

@Spow comme je t'ai dit, je gère pas la partie mécanique, on m'a dit "ce serait bien de pas dépasser 1kg pour le poids d'un PC". Mais d'après celui qui gère ça, il a vu des tests sur un forum spécialisé qui permettait le vol à la limite de 1kg/moteur.

Je vais faire quelques calculs pour voir exactement si ta solution pourrait fonctionner.

Et tu as raison, on va utiliser openCV pour le traitement d'image mais c'est justement ça qui est lourd. On avait réfléchi à une seconde solution qui permettrait en principe d'avoir un PC bien moins puissant sur le drone : on envoie toute les données des capteurs en brute (crypté quand même) via wifi à un PC au sol qui traitera tout. Pour t'en dire un peu plus, le drone sera toujours à porté du PC sol fixe, pas de soucis à se faire de ce coté là (je peux pas révéler l'application).

T'en fais pas, je connais bien linux.

Idéalement, le PC me sert à ça :

- envoie wifi de données des capteurs + réception wifi d'ordre de manœuvre (+réception radio en cas d'urgence via une télécommande type modélisme)

- sur les ports USB : je branche une webcam, un dispositif GPS, le disque dur (clé usb)

- encryptage des données avant envoie via wifi

- il faut qu'il puisse communiquer des ordres au drone (reçu par wifi)

C'est surtout la partie encrytage de flux video qui me fait peur niveau puissance nécessaire (si on veut garder un débit de l'ordre de 30 FPS).

On a une flying card qui sert au vol du drone (stabilisation, gestion des moteurs, ...)

@Carpe_Diem ouai ce sera de l'USB 2.0, merci pour le détail.

@Daryan on y avait pensé aussi, mais c'est pas facile à adapter, il nous faut 2 à 3 usb au minimum, mettre un hub usb sur un mini-usb de téléphone portable, le débit va tomber et par la même occasion les FPS de la caméra; de plus l'OS est pas adapté. On a donc exclu cette hypothèse.

Enfin voilà, c'est pas simple, beaucoup d'inconnus dans l'équation; en impactant sur le poids, on impacte sur le dimensionnement des moteurs et de la batterie; il faut une consommation réduite du PC mais un peu de puissance; beaucoup de paramètres qui s'oppose à harmoniser.

[Daryan]

Tu dis qu'il vous faut deux à trois ports usb pour : le disque dur, le gps et la caméra. Mais un smartphone a déjà une mémoire intégrée (jusqu'à 64go), une voir deux caméras (jusqu'à 1080p) et un gps. Du coup le port usb restant est libre pour une autre utilisation.

Pour l'OS la solution peut être d'utiliser un smartphone android, c'est basé sur un noyau linux et le code source est libre donc tout est possible.

[supernovagm]

Je vais commander dans 1 semaine environ.

je partirais sur ça :

1) [110¤] BeagleBoard-xM : http://www.digikey.com/us/en/ph/texas-instruments/beagleboardxm.html

2) [65¤] Mach Xtreme Technology FX USB 3.0 Pen Drive - 32GB : http://www.caseking.de/shop/catalog/Accessories/USB-Storage/Mach-Xtreme-Technology-FX-USB-30-Pen-Drive-32GB::14958.html

3) [25¤] dongle wifi puissant : http://www.amazon.co.uk/802-11g-Wireless-Long-Rang-Network-Adapter/dp/B003JTM9JY/ref=sr_1_4?s=computers&ie=UTF8&qid=1320350956&sr=1-4

total : 200¤ (frais de port inclu)

ça vous semble correct ?

[Spow]

La clé USB c'est pour quoi ? Du stockage ? Et en plus USB 3.0, j'suis même pas sûr que la beagle fasse 2.0.

L'OS tourne sur une CF, et à 60 balles tu peux en avoir une grosse aussi. Et attention, c'est de l'ARM

Si tu veux pas d'ARM mais rester sur du x86, tu peux te tourner vers les ALIX (LX 800, y a ptet mieux) qu'ont pas un tdp énorme non plus, au choix :)

Le dongle j'espère que tu as regardé la liste de compatibilité suivant ton noyau et la chip du dongle (qui varie d'une version du dongle à l'autre au passage) car pas sûr que ca fonctionne à tous les coups. Le plus simple étant toujours de répliquer une config qui fonctionne à coup de google.

Et vous avez intérêt à avoir une station wi-fi qui pulse bien !

Concernant le choix de la beagle, je le trouve bon pour l'application. En revanche c'est beaucoup de boulot à plusieurs, mais j'imagine que tu sais ce que tu fais avec un tel projet :)

Si tu as moyen d'avoir 2 beagles (quitte à en avoir une principale avec une CF de qualité industrielle à 60¤ et l'autre sortie d'un APN) pour vous casser les dents dessus en groupes au début, c'est conseillé.

Bonne chance !

[supernovagm]

je comptais mettre l'OS sur la clé usb.

je connais pas du tout les "CF", c'est un "carte" disque dur ?

Je t'avoue que j'y connais rien en ARM, quelle différence par rapport à du x86 ?

par rapport au dongle wifi, compatibilité : "Linux (2.4.x/2.6.x)", je m'adapterais avec ça au pire.

J'ai pas compris pourquoi tu me dis de prendre 2 beagles ?

budget max tout compris : 300¤

Pour info, le drone est déjà monté (le prototype v1) mais on va le modifier un peu, justement avec l'ajout de ce PC entre autre. Et pareil niveau logiciel, c'est déjà commencé.

On est 6 sur le projet (en master 1, école d'ingénieur en informatique).

[Spow]

ARM c'est une archi qui a strictement rien à voir avec x86.

Donc tu devras tout recompiler depuis la source. Vérifie que TOUT ce que tu prévois de faire a déjà été fait !

Par contre t'as un GPIO, plein de RS, de l'i2C, SPI ... des trucs dont tu pourrais avoir besoin suivant le degré d'intégration que tu souhaites obtenir. (il est totalement envisageable que la totalité de ton système se trouve sur une PCB custom de la taille de la BB et qui se plugge dessus.

A noter : suivant la configuration du GPIO dont tu as besoin, tu seras peut-être amené à recompiler le kernel (cross-compile avec toolchain plus exactement, vu que tu compiles pour ARM sur ton x86 :) ) car c'est dedans que se trouve la config du GPIO.

En revanche si tu comptes pas spécialement utiliser ca (genre utiliser une webcam plutot qu'une mini caméra plutot concue pour cette utilisation) t'as pas forcément besoin de la BB. Mais vous comptez vous diriger avec une seule cam ?

Le dongle, si tu le prends au pif il marchera pas. C'est normalement pour citer mes sources que je me trimballe un historique de plusieurs années sur mon FF mais j'ai tout perdu il y a 4 mois :(

Je sais que la v3 de la Belkin G fonctionne avec Angström (pas la v1/2 par contre), à voir quelles sont les puces utlisées par les autres modèles plus puissants (VG et E il me semble).

Je te conseille plusieurs BB car vous êtes apparemment beaucoup et que ca vous permettra d'avancer plus vite, et vu ce que tu comptais acheter au début, en prix comme en perfs de calcul ...

CF : Compact Flash (comme dans les APN), c'est un genre de disque dur avec une capacité en écriture limitée donc vaut mieux prendre un modèle de qualité industrielle.

Vous avez des contraintes temps réel ou vous faites ca à la louche au début ?

[supernovagm]

Bonsoir, merci pour tes réponses.

J'ai du nouveau de mon coté aussi.

Alors, au final ce sera trop compliqué d'utiliser un linux : il faudrait recoder plein de trucs écrit en JAVA dont des appels Win32 ... On utilise également un GPS qui est pas facilement compatible linux.

On pense avoir trouver une solution : Windows CE. Qui gère nativement l’architecture ARM et qui est adapté (il fonctionne sur BB d'après leur site).

J'ai toujours des questions pour le disque dur...

est-ce que ce serait pas plus simple de mettre une carte SD (j'ai vu qu'il y avait un port) de qualité en vitesse écriture/lecture, voire une SDHC ?

En fait j'ai aucune idée de comment et où on branche la CF ? J'ai aussi regardé les prix, c'est assez cher.

Y-a-t-il un quelconque moyen d'augmenter la taille de la RAM ?

Si c'est possible il faudrait au moins 1Go, sinon on risque de devoir acheter 2 BB.

Tu peux le passer les références de la v3 de Beklin G ? j'ai pas trouvé (je trouve que des routeurs :s).

Non les contraintes de temps sont réelles, il me faut le devis complet pour la semaine prochaine.

[-DTL-]

Windows CE c'est loin d'être un windows classique surtout sur un arm mais en plus vouloir coder en java...

Désolé de te dire mais un projet comme ça pour moi c'est NoGo direct.

[supernovagm]

ok bon on a pas le choix alors, on va tout recoder/adapter.

Un linux Angstrom donc ?

Est-ce que vous pourriez me répondre pour l'OS sur carte SD (port SD inclu avec la beagleboard) plutôt que CF (ou m'expliquer comment et où on branche la CF ?).

Sinon on a vu une autre carte, mieux que la BB : la PandaBoard ( http://www.digikey.com/us/en/ph/texas-instruments/pandaboard.html )

24$ plus cher mais : processeur A9, 1Go de RAM, wifi intégré (omg ?)

Vous en pensez quoi ?