smartDrive

Descripción

El smartDrive es un robusto dispositivo de Edge Computing Quad-Core basado en Linux para aplicaciones móviles y estacionarias exigentes, por ejemplo en los sectores ferroviario, de vehículos industriales, de maquinaria de construcción y agrícola o de instalaciones industriales. Combina un potente procesador de aplicaciones con comunicación móvil (LTE), GNSS, WLAN/Bluetooth y numerosas interfaces CAN, serie, digitales y analógicas en una carcasa con protección IP67.

En el dispositivo se ejecuta el Yocto Linux de optiMEAS con smartCore. De este modo, el smartDrive puede conectarse por completo a optiCLOUD.

Características principales:

• Procesador de aplicaciones Quad-Core de 1,6 GHz, opcionalmente NPU (hasta 2,3 TOPS) y GPU
• Yocto Linux de optiMEAS con smartCore, totalmente conectable a optiCLOUD
• LTE Cat4 con respaldo UMTS/GSM, receptor GNSS (GPS/GLONASS/Galileo/BeiDou), opcionalmente WLAN/Bluetooth
• 4 interfaces CAN (opcionalmente utilizables como CAN-FD), 12 E/S digitales configurables, 4 entradas analógicas, RS232/RS485
• Acelerómetro de 3 ejes programable, opcionalmente giroscopio
• Grado de protección de la carcasa IP67 / IP6K9K, temperatura de funcionamiento de -40 °C a +75 °C
• Funciones de seguridad opcionales: High Assurance Boot (HAB) y TPM 2.0

Para estos y todos los demás datos, descripciones o ejemplos indicados sobre este producto, optiMEAS se reserva el derecho a realizar modificaciones y no se responsabiliza de posibles errores.

Hardware

Procesador y memoria

Parámetro	Observación
Procesador de aplicaciones	Quad-Core Cortex-A53, 64 bit, 1,6 GHz, Cortex-M7 adicional (dominio de bajo consumo)
NPU	opcional, hasta 2,3 TOPS
GPU	opcional, OpenVG 1.1, G2D, OpenGL® ES 3.1, Vulkan®, OpenCL™ 1.2 FP
RAM	2 GB LPDDR4 (opcionalmente hasta 4 GB)
Flash (eMMC)	8 GB (opcionalmente hasta 32 GB)
Flash (NAND)	1 GB SLC
Soporte de datos extraíble	microSD
Memoria disponible para el usuario	aprox. 950 MB de RAM; aprox. 5,1 GB (eMMC 8 GB) o 13,5 GB (eMMC 16 GB), aprox. 800 MB de flash NAND
Sistema operativo	Yocto Linux de optiMEAS con smartCore, totalmente conectable a optiCLOUD
Seguridad	HAB (High Assurance Boot); opcionalmente TPM 2.0 (ISO/IEC 11889)

Comunicación móvil (LTE / UMTS / GSM)

Parámetro	Observación
Tecnología	LTE Cat4 con respaldo UMTS/HSPA+ y GSM/GPRS/EDGE
LTE-FDD	B1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B13/B18/B19/B20/B25/B26/B28
LTE-TDD	B38/B39/B40/B41
UMTS	B1/B2/B4/B5/B6/B8/B19
GSM	850/900/1800/1900 MHz
Velocidad de datos LTE-FDD	máx. 150 Mbit/s (DL), máx. 50 Mbit/s (UL)
Velocidad de datos LTE-TDD	máx. 130 Mbit/s (DL), máx. 30 Mbit/s (UL)
Velocidad de datos UMTS	DC-HSDPA máx. 42 Mbit/s (DL), HSUPA máx. 5,76 Mbit/s (UL)
GPRS	Multislot clase 33
Potencia de emisión	2,5 W (GSM850/EGSM900), 1,8 W (GSM1800/1900), 2,1 W (WCDMA), 2,8 W (LTE)
SIM	portatarjetas Mini-SIM integrado (tipo abatible), 3 V. Deben utilizarse exclusivamente tarjetas Mini-SIM normales, no tarjetas recortadas a partir de Micro-/Nano-SIM.

GNSS

Parámetro	Observación
Receptor	72 canales, recepción simultánea de GPS, GLONASS, QZSS, BeiDou, Galileo E1B/C
SBAS	WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN
Frecuencia de actualización	hasta 10 Hz (5 Hz con recepción simultánea de varios sistemas de satélites)
Precisión	2 m CEP
Adquisición de señal	arranque en frío 26 s, arranque en caliente < 1,5 s
Datum	WGS-84
Sensibilidad	seguimiento/readquisición -167 dBm, arranque en frío -148 dBm
Alimentación activa de la antena	+3,0 V @ 30 mA, con detección de cortocircuito e interrupción

Sensores

El smartDrive dispone de un acelerómetro de 3 ejes programable (rango de medida ±2 g/±4 g/±8 g/±16 g) que sirve también como fuente de activación desde standby/off. Opcionalmente se dispone además de un giroscopio de 3 ejes (±125/±250/±500/±1000/±2000 dps) con una velocidad de datos de hasta 416 Hz.

Un sensor de temperatura interno registra la temperatura en el interior de la carcasa en el rango de -40 °C a +75 °C (precisión ±5 °C). No es adecuado para medir la temperatura ambiente.

La hora del sistema la proporcionan el reloj del sistema de la CPU y un RTC con respaldo de batería (duración del respaldo: 10 años). Al salir de OFF/STANDBY, la hora del sistema de la CPU se toma automáticamente del RTC.

Alimentación y batería de respaldo

Parámetro	Observación
Tensión de alimentación	de 9 a 36 V DC (tensión nominal 24 V)
Protección contra polaridad inversa/sobretensión	sí, en la entrada de tensión
Protección externa	20 A (a prever externamente por el usuario)
Consumo de corriente @ 24 V, RUN	51,95 mA
Consumo de corriente @ 24 V, RUN + GSM en llamada + Ethernet	145 mA
Consumo de corriente @ 24 V, STANDBY	14,20 mA
Consumo de corriente @ 24 V, OFF	0,67 mA
Batería de respaldo RTC/GNSS	montada de forma fija, no recargable, duración del respaldo 10 años

El dispositivo dispone de los estados de funcionamiento No Power, OFF, STANDBY y RUN. Desde OFF y STANDBY, el dispositivo puede volver al estado RUN mediante eventos configurables (movimiento, entradas digitales, recepción RS232, CAN-FD, Ethernet, Bluetooth, GSM).

Carcasa y mecánica

Parámetro	Observación
Dimensiones (An x L x Al)	188 x 149 x 63 mm
Patrón de taladros de fijación	165 x 66 mm, 4 x Ø 7 mm (M4)
Peso	699 g ± 5 g (sin batería de respaldo), 878 g ± 5 g (con batería de respaldo)
Material	plástico reforzado con fibra de vidrio, aluminio anodizado
Grado de protección	IP67 / IP6K9K (protección contra polvo y agua)
Temperatura de funcionamiento	-40 °C a +75 °C (GSM apagado), -30 °C a +75 °C (GSM encendido); con batería de iones de litio opcional: -20 °C a +60 °C (funcionamiento con batería), 0 °C a +45 °C (proceso de carga)
Temperatura de almacenamiento	-40 °C a +85 °C
Montaje	cualquier orientación, 4 taladros de fijación en los extremos de la carcasa

Interfaces de conectores

Todas las conexiones externas se encuentran en la parte frontal de la carcasa. Las antenas Bluetooth y WLAN están integradas internamente y no requieren una conexión externa.

Denominación	Conexión
MACHINE	Conector principal de 35 polos (alimentación, CAN, E/S digitales/analógicas, serie)
ETHERNET	M12 código D (100BASE-T1 o 100BASE-TX, opcional)
MAIN LTE / DIV LTE (opcional)	FAKRA, conexión de antena de comunicación móvil
GNSS	FAKRA, conexión de antena GNSS
BT / WiFi (opcional)	FAKRA o antena interna

Conector principal «MACHINE» (35 polos)

El conector principal proporciona alimentación, 4 interfaces CAN (opcionalmente CAN-FD) y RS232, así como E/S digitales y analógicas.

Conector	Tipo
Toma en el dispositivo	TE 776164-1 (35 polos)
Conector complementario	TE 776164-1
Contactos de crimpado	TE 770520-1

Pin	Señal	Tipo / Función
1	V_OUT (5V)	Salida de tensión, 4,5–5,2 V, máx. 900 mA
2	ON/OFF	Entrada: dejar abierta = ON, conectar a GND = OFF
3	AIN2	Entrada analógica
4	AIN3	Entrada analógica
5	CANH1	Bus CAN 1, High
6	CANL1	Bus CAN 1, Low
7	CANH2	Bus CAN 2, High
8	CANL2	Bus CAN 2, Low
9	CAN1 TERM	Resistencia de terminación de 120 Ω para el bus CAN 1
10	CAN2 TERM	Resistencia de terminación de 120 Ω para el bus CAN 2
11	CANH4	Bus CAN 4, High
12	CANL4	Bus CAN 4, Low
13	GND	Masa
14	GND	Masa
15	AIN0	Entrada analógica
16	DIO-0	E/S digital (entrada/salida)
17	DIO-1 / AIN1	E/S digital o entrada analógica (multiplexada)
18	DIO-2 / CAN3L	E/S digital o bus CAN 3, Low
19	DIO-3 / CAN3H	E/S digital o bus CAN 3, High
20	DIO-4	E/S digital (entrada/salida)
21	DIO-5	E/S digital (entrada/salida)
22	DIO-6 / iButton	E/S digital o bus 1-Wire iButton (multiplexada)
23	DIO-7	E/S digital (entrada/salida)
24	V_IN	Alimentación, 9–36 V DC
25	DIO-8 (High-Side)	salida digital, High-Side, máx. 1 A
26	DIO-9 (High-Side)	salida digital, High-Side, máx. 1 A
27	TXD-1	RS232, línea de transmisión
28	RXD-1	RS232, línea de recepción
29	RTS-1	RS232, handshake
30	CTS-1	RS232, handshake
31	TXD-2 / RS485A	RS232, línea de transmisión, o RS485-A (opción de fábrica)
32	RXD-2 / RS485B	RS232, línea de recepción, o RS485-B (opción de fábrica)
33	DIO-10	E/S digital (entrada/salida)
34	DIO-11	E/S digital (entrada/salida)
35	CAN4 TERM	Resistencia de terminación de 120 Ω para el bus CAN 4

nota

Algunos pines tienen asignación múltiple (multiplexación) y no pueden utilizarse simultáneamente: AIN1/DIO-1, DIO-2/DIO-3 con CAN3, DIO-6/iButton, así como DIO-1 con RS485 en la UART2 (RXD-2/TXD-2). La función activa en cada caso se configura mediante software.

Alimentación

Pin	Señal	Mín	Máx
24	V_IN	9 V	36 V
13 / 14	GND	–	–
2	ON/OFF	OFF: 0–0,5 V	ON: dejar abierto

La línea de alimentación está protegida contra polaridad inversa y sobretensión; externamente debe preverse una protección de 20 A. La salida V_OUT (pin 1) proporciona hasta 900 mA a 5 V, por ejemplo para alimentar sensores conectados.

Entradas/salidas digitales (DIO0 – DIO11)

Los 12 canales digitales pueden configurarse individualmente como entrada o salida y no son compatibles con TTL; soportan tensiones de entrada de hasta 50 V.

Propiedad	Observación
Impedancia de entrada	180 kΩ (DIO-0: 220 kΩ, DIO-6: pull-up de 1 kΩ a +5 V)
Salida DIO0–DIO7, DIO10, DIO11	Open-Collector/Open-Drain, hasta 50 V, máx. 200 mA (Low-Side)
Salida DIO8, DIO9	Interruptor High-Side respecto a V_IN, máx. 1 A
Función de activación	cada entrada puede configurarse como fuente de activación desde standby/OFF
Función de contador	cada entrada puede utilizarse como contador de 32 bits (odómetro) de hasta 3 kHz

Para cargas inductivas (por ejemplo, relés) en las salidas es obligatorio prever un diodo de libre circulación para limitar el pico de tensión de desconexión.

Entradas analógicas (AIN0 – AIN3)

Parámetro	Observación
Resolución	12 bit
Rango de medida	0–5,12 V (5 mV/bit) o 0–30,72 V (30 mV/bit), conmutable por software
Precisión	±1 % típ. a 25 °C
Impedancia de entrada	110 kΩ (AIN1: 68 kΩ)

Bus CAN

Parámetro	Observación
Cantidad	4 CAN, opcionalmente utilizables cada bus como CAN-FD
Velocidad de bits	1 Mbit/s (arbitraje), 2 Mbit/s (fase de datos); opcionalmente CAN3/CAN4 con 5 Mbit/s en la fase de datos
Resistencia de terminación	conectable internamente (120 Ω) mediante los pines CANx_TERM, a conectar con CANL del bus correspondiente

Ethernet (M12 código D, opcional)

El Ethernet M12 código D opcional se ofrece, a elección, como Single Pair Ethernet (100BASE-T1) o como 10/100BASE-TX clásico.

Pin	Señal (100BASE-T1)	Señal (100BASE-TX)
1	TRX-P	TX+
2	–	RX+
3	TRX-N	TX-
4	–	RX-

Conector	Tipo
Toma en el dispositivo	M12, código D, 4 polos, Female
Conector complementario	M12, código D, Male

Si se utiliza la variante 100BASE-T1, para la conexión a Ethernet estándar se necesita un conversor de medios a 100BASE-TX.

USB 3.0 tipo A

La conexión USB (parte superior) admite dispositivos de almacenamiento masivo.

Pin	Señal	Función
1	VBUS	+5 V
2	D-	Data -
3	D+	Data +
4	GND	Masa
5	StdA_SSRX-	SuperSpeed Receiver -
6	StdA_SSRX+	SuperSpeed Receiver +
7	GND DRAIN	Masa de señal
8	StdA_SSTX-	SuperSpeed Transmitter -
9	StdA_SSTX+	SuperSpeed Transmitter +

Conector: USB tipo A, conector complementario tipo A (male), corriente máxima 900 mA.

Conexiones de antena

Conexión	Tipo de conector	Observación
MAIN LTE / DIV LTE (opcional)	FAKRA, male, codificación D (burdeos)	Impedancia 50 Ω
GNSS	FAKRA, male, codificación C (azul)	Impedancia 50 Ω, se requiere antena activa (+3,0 V @ 30 mA, ganancia recomendada 15 dB, 1575,42 MHz, VSWR máx. 2,0:1)
WiFi / Bluetooth (opcional)	interna	no se requiere antena externa

Para la protección IP67 de las conexiones de antena deben utilizarse exclusivamente conectores FAKRA estancos.

Ranuras para tarjetas y LEDs de estado (parte superior)

Bajo una cubierta transparente atornillada (2 tornillos, Torx T20, par de apriete 1,3 Nm) se encuentran el portatarjetas Mini-SIM y el de microSD, así como el conector interno de batería para la batería de respaldo opcional.

Portatarjetas	Tipo	Observación
Mini-SIM	portatarjetas abatible	tarjetas SIM de 3 V y 1,8 V
microSD	portatarjetas abatible	memoria adicional

Cuatro LEDs de estado en la parte superior indican el estado de funcionamiento:

LED	Color	Significado
RADIO	amarillo	se ilumina cuando existe una conexión a Internet, independientemente de si se establece a través del módem de comunicación móvil o de Ethernet/red
PWR	verde	se ilumina cuando el dispositivo está encendido
STATE	rojo	parpadea con una cadencia de 1 Hz mientras el proceso smartCore se ejecuta sin errores; si el LED no parpadea, existe un error
GPS	naranja	se ilumina de forma continua al recibir una señal GPS válida; requiere un módulo GPS registrado en la configuración de smartCore

Datos técnicos (resumen)

Parámetro	Valor
Procesador	Quad-Core Cortex-A53, 1,6 GHz
RAM	2 GB LPDDR4 (hasta 4 GB)
eMMC	8 GB (hasta 32 GB)
Tensión de alimentación	9–36 V DC
Grado de protección	IP67 / IP6K9K
Dimensiones (An x L x Al)	188 x 149 x 63 mm
Peso	699 g / 878 g (con batería de respaldo)
Temperatura de funcionamiento	-40 °C a +75 °C (GSM apagado) / -30 °C a +75 °C (GSM encendido)
Temperatura de almacenamiento	-40 °C a +85 °C
Comunicación móvil	LTE Cat4, UMTS, GSM/GPRS/EDGE
GNSS	GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo, QZSS
CAN	4 CAN (opcionalmente CAN-FD)
E/S digitales	12 configurables
Entradas analógicas	4, 12 bit
Serie	2 RS232 (2.º puerto opcionalmente RS485)
Ethernet	opcional, M12 código D, 100BASE-T1 / 100BASE-TX
USB	1 USB 3.0 tipo A
Conector principal	35 polos, TE 776164-1