Солитон

НПП «Солитон-1» известна на рынке как компания, занимающаяся разработкой, производством и поставкой блоков розеток для бытового применения и электропитания серверных и коммуникационных шкафов. В рамках расширения линейки своих продуктов «Солитон-1» завершил проект по созданию программно-управляемых блоков розеток для серверного оборудования, предназначенных для контроля и управления питанием серверных подстанций и шкафов. Исполнитель проекта – «Научно-техническое объединение Автоматика».

Для старта проекта НПП «Солитон-1» было необходимо найти компанию, которая сможет по их техническим требованиям создать данный продукт. Предприятия-разработчики электроники, к которым обращался заказчик, либо не имели технических возможностей для разработки нужного устройства, либо их предложения выходили за рамки бюджета НПП «Солитон-1». «НТОА»  - единственная компания, которая взялась за реализацию данного проекта. Немаловажным фактором при выборе стало и то, что «НТОА» имела возможность реализации проекта «под ключ», то есть, готова была реализовать все этапы по разработке устройства, начиная от технического задания и заканчивая приемо-сдаточными испытаниями.

Проанализировав требования заказчика, специалисты «НТОА» предложили два возможных способа реализации проекта: либо «дорогая» элементная база и быстрая разработка программного обеспечения, либо «дешевый» микроконтроллер и длительная разработка ПО. Так как для заказчика было важным сохранить плановую себестоимость изделия, выбор был сделан в пользу второго варианта.

Микроконтроллер для разрабатываемого устройства должен был иметь возможности подключения Еthernet,  RS-485, GSM-модема с каналом передачи данных GPRS, часов реального времени и  давать возможность управления 8 каналами выходов розеток 220В. Исходя из ценовых требований к проекту, было принято решение разрабатывать продукт с использованием микроконтроллера на базе ядра ARM7. Такие микроконтроллеры отличаются пониженным энергопотреблением и работают с программами, записанными во встроенной флэш-памяти или в ОЗУ. Поскольку данный тип микроконтроллеров имеет небольшую оперативную память для стабильной работы устройства была проведена большая работа по оптимизации программного кода как по объему, так и по производительности.

В ходе реализации проекта специалистами «НТОА», была разработана электрическая схема устройства, выполнен дизайн печатной платы, разработаны внешние адаптеры для подключения исполнительных устройств и датчиков. Доступ к управляемому блоку розеток был реализован через Web-сервер и SNMP-протокол. Также планировалось, что связь будет осуществляться и через канал GPRS. Однако в ходе проекта было выявлено, что GSM-модем с каналом передачи по GPRS не справляется с объемом выгружаемой и передаваемой информации. Для полноценной реализации Web-сервера необходим модем с технологией 3G. Это значительно увеличивало конечную себестоимость изделия, и поэтому для снижения нагрузки на GSM-модем, было решено оставить только функцию SMS-информирования.

Также для сохранения минимальной себестоимости изделия специалисты «НТОА» предложили заказчику отказаться от разработки и реализации собственного источника питания микросхем. В данном проекте использование готового источника питания стоило значительно дешевле, нежели его самостоятельная разработка. Выслушав обоснования, заказчик принял решение устанавливать на плату уже готовые источники питания.

Управление устройством было реализовано через Web-интерфейс, к разработке которого были подключены дизайнеры. Это позволило создать не только максимально функциональный и практичный интерфейс, но и соблюсти визуальные составляющие. При этом реализация SNMP-протокола позволила управлять изделием как через Web-сервер, так и объединять блоки розеток в сеть и управлять внешней SCADA системой. 

Работы над аппаратной частью изделия велись в системе автоматического проектирования Solidworks. В системе были созданы трехмерные модели конструктивных решений, что позволило еще на этапе проектирования согласовать с заказчиком дизайн изделия и исключить возможные ошибки в конструкции.

После изготовления предсерийных образцов специалистами «НТОА» были проведены климатические испытания и испытания наработкой на отказ. Также заказчику было обеспечено годовое сопровождение изготовления продуктов, которое предусматривает устранение ошибок программного обеспечения и ремонт аппаратной части без дополнительной оплаты.

В результате «Научно-техническое объединение Автоматика», разработала для компании «Солитон-1» не просто программно-управляемые блоки розеток, а комплекс устройств, значительно отличающийся от доступных на рынке аналогов. Другие подобные устройства предоставляют возможность управления только выходами розеток и в некоторых случаях дают возможность подключения датчиков температуры и влажности. Блоки розеток, разработанные для НПП «Солитон-1», позволяют не только управлять блоком розеток и выстраивать логические связи между их компонентами, но и обеспечивают:

• Управление климатом внутри серверного шкафа. Блок розеток, разработанный НТОА, имеет возможность подключения датчиков температуры и влажности, вентиляторов,  систем кондиционирования или обогрева.
• Управление контролем доступа в серверный шкаф. К блоку розеток можно подключить датчики пожара, удара или открытия двери. Также была реализована возможность доступа персонала при помощи ключей ibutton, либо карт proximity.