Sixfab ALPON X4
Sixfab je ponudio industrijski edge računar - gotov, profesionalno upotrebljiv proizvod koga čini hardver, pripadajući spftver i oblak koji integriše sve i čini ga globalno dostupnim. Uz odličnu podršku Sixfab tima imate osećaj da neko sve vreme bdi nad vašim automatizacionim rešenjem.
Pros
- Baziran na u industrijskom radu potvrđenom Raspberry Pi CM4 ima izvrsnu softversku bazu i globalnu podršku zajednice
- Koliko god ga opteretili neće doći do trotlovanja iako je hlađenje pasivno - bez ventilatora
- Globalna povezivost na sve 4G/LTE mreže
- Sixfab Connect oblak nadgleda rad velikog broja uređaja, i vremenski i geografski uz neprekidni menadžent optimalnog korišćenja mrežnih komunikacija
- Tim za podršku je stručan i responzivan
- Wiki proizvoda daje sve potrebne tehničke informacije i uputstva za instalaciju i korišćenje
- Potpuno funkcionalni: Watchdog, RTC i TPM 2.0 modul
Cons
- Sa izvedbom GPIO porta uz korišćenje sopstvenog ekstendera pokušano je da se uštedi u prostoru. Ipak više volimo klasična GPIO rešenja.
- U današnje vreme AI fokusiran hardver je gotovo obaveza. Drugo je pitanje da li je ovaj trend uvek i opravdan.
- Evropske kupce nenaviknute na dodatne troškove korišćenja uređaja da bi mu se obezbedila inicijalna funkcionalnost kroz Sixfab Connect i $6 će odbiti
U klasičnoj kartonskoj kutiji sa crnom štampom koja izgledom ukazuje da je upakovani proizvod namenjen profesionalnoj upotrebi došao je Sixfab ALPON X4. Unutar nje je metalna tamno siva „ciglica“ sa četiri antene i 27 W (15 VDC, 1.8 A) USB PD napajanje koji ima set za modifikaciju na svaki svetski standard strujnih utičnica – te se može koristiti globalno. Dakle, gotovo sve što vam je potrebno za rad je u ovoj kutiji. Tu je i veoma kratko korisničko uputstvo i kartica sa najbitnijim Quick start linkom. O tome šta se krije na toj lokaciji ćemo nešto kasnije, kada se upoznamo sa harverom.
Hardver
Sixfab ALPON X4 je baziran na Raspberry Pi CM4 modulu sa 8 GB memorije i ugrađenim eMMC-om od 32 GB. Pokreće ga Broadcom BCM2711 sa četiri ARM Cortex-A72 jezgra na 1.5 GHz. Na CM4 je integrisan 2.4/5.0 GHz Wi-Fi i Bluetooth 5.0 BLE modul. Ima izvedenu PCB antenu, ali se u ovom slučaju, kako je potpuno oklopljen metalnim kućištem, koristi eksterna za čije povezivanje postoji U.FL konektor na ploči modula.
Sixfab je izradio sopstvenu glavnu ploču (Carrier board) sa potrebnim komunikacionim, audio/video i GPIO izlazima i ulazima. Ploča pored konektora za Raspberry Pi CM4 ima i mini PCIe slot u kome se nalazi Quectel EC25-G 4G/LTE Cat 4 modul sa globalnom pokrivenošću. ALPON X4 zvanično ne podržava rad na 2G/3G mrežama. Ovaj 4G/LTE može pri preuzimnju postići max. 150 Mbps, dok je u predaji max. brzina 50 Mbps. Omogućava geolokaciju kroz celularnu mrežu i korišćenjem GPS/GNSS. U kompletu dolaze i četiri antene, jasno označene, prilagođene frekvencijama signala celularne LTE, Wi-Fi i GPS/GNSS mreže.
Antene se montiraju sa spoljne strane kućišta i imaju zglob koji prilagođava njihov položaj u zavisnosti od montaže samog kućišta. ALPON X4 se može jednostavno postaviti na bilo koju ravnu površinu i u tom slučaju je verovatnije da više odgovara preklopljen položaj antena pod uglom od 45° ili 90°. Ukoliko je potrebna ugradnja u ormaru na DIN šinu ili na zidu, može se dokupiti nosač. U tom slučaju se uređaj montira vertikalno i antene se ostavljaju u nepreklopljenom položaju. Ukoliko je DIN montaža u pitanju, na šini zauzima samo 33 mm. Tada sa gornje strane od sredine šine zauzima 190 mm, a od sredine ka dole svega 50 mm – ukupno 240 mm sa antenama.
Dimenzije metalnog kućišta, koje je u isto vreme, posebno rebrastim poklopcem, i aktivni hladnjak ovog uređaja su 111.16 x 99.9 x 33 mm. Kućište je izrađeno sa stepenom zaštite IP40 i sertifikovano je da do vlažnosti vazduha od 95% nema kondenzacije u temperaturnom opsegu -20 °C do +60 °C. Prilikom rada bez opterećenja, uzimajući u obzir da sistem radi u terminal modu, takt se spušta na svega 700 MHz U našim merenjima pri temperaturi okoline od 26 °C SoC se zagreva na 38 °C. Na stress testu koji je trajao nekoliko sati, kada se i takt podiže na maksimalnih 1.5 GHz, pri istim uslovima okoline, SoC se ne zagreva preko 46 °C.
Na prednjoj bočnoj strani (prednja u slučaju DIN monaže) nalazi se programabilno PB1 dugme, region vezan za napajanje, HDMI izlaz i dva USB-A 2.0 porta koji mogu napajati uređaje sa maksimalnih 5 W (5 VDC, 1 A) u zbiru na oba porta. HDMI izlaz može generisati 4K sliku sa 30 fps i u ovom uređaju nije prvenstveno namenjen za prikaz terminala OS-a, mada to bez problema izvršava, već kao displej izlaz u aplikacijama poput totema ili info pulteva.
Napojni blok čini nekoliko elemenata. Prvi čini grupa višebojnih LED dioda: A je programabilna, B signalizira kvalitet celularnog signala (Good, Moderate, Poor), C govori o Wi-Fi signalu (On/Off), dok je poslednja dioda indikator prisutnosti napona napajanja. „Power in“ grupu čine USB PD ulaz i ulaz za napojni terminal blok, koji se dobija u kompletu. Potreban napon je u skladu sa industrijskim standardom napajanja u opsegu od 9 do 30 VDC.
Na donjoj bočnoj strani, opet u slučaju DIN montaže, nalaze se komunikacioni portovi. Pre njih, u samom uglu, duboko sakriven unutar kućišta je programabilni taster PB2 do koga se može doći samo igličastim predmetom kroz majušni otvor. Ispod njega je crna plastična maska koja štiti DIP prekidač kojim se uključuje Watchdog koji nadgleda rad uređaja i po potrebi ga automatski resetuje.
Dva Ethernet porta omogućavaju 100 Mb i 1 Gb Ethernet vezu. Kod nekih modela umesto ETH/G na kome je 1 Gb Ethernet omogućen je PoE. U tom slučaju sistem se može napajati i na taj način. Poslednji je RJ45 GPIO konektor, zbog kompaktnosti rešen na neobičan način.
Da bi se GPIO koristio potreban je dodatni ALPON GPIO Expansion with Cable. Na njemu je osam klema sa zavrtnjima, od čega su bočne napojne (5 VDC i GND), a ostalih šest su GPIO signali (12, 13, 14, 15, 22 i 23) sa Raspberry Pi CM4 modula. Pogodni su za formiranje I²C, UART i SPI komunikacionih interfejsa. Obratite pažnju da su ovi signalni pinovi tolerantni na 3.3 VDC i da bi ih dvođenje napona od 5 VDC oštetilo.
Sem u slučaju zamene CR1220 baterije za RTC nema potrebe otvarati ALPON X4. Sa donje strane kućišta nalaze se petopinski zvezdasti zavrtnji kod kojih su prilikom sklapanja navoji dodatno zalepljeni kako bi se sprečilo njihovo samostalno odvijanje. Primenite odlučnu silu – preporučujemo aku odvijač. Primetite da se u tabeli ištampanoj na poklopcu nalazi jedinstveni serijski broj uređaja, koji će vam biti neophodan prilikom registracije na Sixfab Connect cloud.
Softver
Da odmah razjasnimo – ALPON X4 se može koristiti kao bilo koji SBC (bolje reći Raspberry Pi CM4 Development Kit). U tom slučaju ćete biti ostavljeni da sami istražujete i podešavate sistem i drajvere i izvučete maksimalnu funkcionalnost uređaja. Mejkerima to ne bi trebalo da predstavlja previše zahtevan zadatak, ali se postavlja pitanje smisla ovakvog pristupa, posebno imajući u vidu cenu samog uređaja, moguća ekonomičnija hardverska rešenja i potpuni gubitak Sixfab Connect okruženja, koje ipak čini, bar po našem mišljenju, neodvojivi deo ALPON X4 uređaja.
Standardna procedura je da na vašem računaru prvo posetite Sixfab Connect cloud i kreirate sopstveni nalog. Nakon toga registrujete vašu jedinicu koristeći pomenuti jedinstvni serijski broj.
Uđite u Details i aktivirajte uređaj. Pazite, aktivacijom uređaja počinje korišćenje Sixfab Connect platforme i sa inicijalne pretplate od $30 koju dobijate kupovinom uređaja, skinuće se $6. To je mesečna nadoknada za korišćenje i nju morate uračunati u vaš mesečni troškovnik – dok god koristite uluge Sixfab Connect cloud-a.
Preporučeno korišćenje ALPON X4 je gotovo isključivo preko oblaka i ne savetuje se instaliranje aplikacija korišćenjem terminala. Razlog je vrlo jednostavan. Postojeći OS je prilagođen baš za ovaj uređaj i za rad sa servisima na oblaku preko Sixfab Connect aplikacije o čijem ažuriranju se brine sam Sixfab. Nezavisno „hakerisanje“ OS-a, iako omogućeno, može dovesti do lošijih performansi, ali i delimične, pa čak i potpune nefunkcionalnosti uređaja. U tom slučaju morao bi se „reinstalirati“ sistem od početka, uz potencijalno gubljenje vremena, sredstava i informacija. Jedino što se savetuje, posebno zbog bezbednosti je redovna terminlska kombinacija „sudo apt update/sudo apt upgrade“.
Aplikacije prilagođene za izvršavanje na ALPON X4 se instaliraju iz oblaka u zasebnim Docker baziranim kontejnerima. Svaka od njih radi nezavisno, te se njihovi parametri mogu nezavisno menjati. Na sajtu sa ALPON X4 dokumenatcijom postoje detaljnja uputstva za Docker instalaciju određenog broja najbitnijih aplikacija. Načelno, neke pakete je moguće direktno preuzeti sa Docker repozitorijuma, a neke od njih je neophodno kreirati na PC računaru (ukoliko bude problema, možete kreirati imidž i na ALPON X4-u, prethodno instalirajući Docker na njega iz terminala), pa ih onda preko Sixfab servera prebacit u Docker kontejner na utređaju. Na ovaj način se u zaseban Docker kontejner prebacuju i aplikacije koje korisnik sam kreira. Mi smo radi demonstracije isprobali Node-RED, fuxa, Grafana, openHAB i Flespi mqtt Connect, pri čemu se prve četiri direktno preuzimaju sa repozitorijuma. Mala napomena bi bila da obratite pažnju na kom portu radi koja od aplikacija, jer recimo openHAB i openPLC rade na istom 8080.
Ovde bi bilo dobro razjasniti šta sve dobijate za ovaj mesečni novac pretplate. Ako posmatrate posedovanje jednog uređaja, onda su benefiti korišćenja oblaka uslovno manji, mada deluju i dalje dosta značajni. Pre svega tu je OTA ažuriranje i OS-a i firmvera. U ovom trenutku sistem radi na prilagođenom Raspberry Pi OS-u – Debian 12 (Bookworm) sa kernelom 6.12.34 (došao nam je sa 6.6.62 verzijom). Postavljanje sistema, pokretanje i registracija na oblak su automatski, te nema potrebe ni za kakvim programiranjem. Telemetrijsko praćenje parametara i stanja sistema u određenom vremenskom intervalu omogućava adekvatno preventivno održavanje.
Isti slučaj je i sa nadgledanjem stanja udaljenih senzora ili uređaja povezanih komunikacionim protokolima (I2C, UART ili SPI) preko GPIO ekstendera, koji se dodatno mogu preko SSH protokola resetovati, a tek u krajnjoj nužni i fizički zameniti. Menadžment prava pristupa većem broju osoba uz dodeljivanje adekvatnih uloga: administrator, operater i spoljni saradnik (third party maintainer) veoma zgodno optimizuje angažovanje zaposlenih. Instalacija i održavanje aplikacija u Docker kontejnerima, posebno kada se ALPON X4 koristi kao IIoT Edge računar, sa fizički udaljenog PC računara je upotrebom Sixfab Connect oblaka formalizovan kroz data uputstva koja su detaljna i proverena. Sve vreme rada imate osećaj da sve besprekorno funkcioniše, a ako neki problem pojavi, testirali smo, podrška reaguje u veoma kratkom vremenu.
Ono gde se Sixfab Connect posebno ističe i gde je daleko teže opravdati njegovo nekorišćenje je nadgledanje većeg broja uređaja – flote. On ne samo da prati stanja svakog od njih, već i njihov geografski položaj, što je izuzetno važno ukoliko je lokacija uređaja bitna za aplikaciju (recimo uređaji montirani na širem georafskom prostoru radi praćenja sabraćaja, elementarnih nepogoda ili prisustva životinja). Prikupljanje podataka u tom sličaju neraksidivo je vezano za lokaciju na koju je uređaj pozicioniran.
Još složeniji slučaj je praćenje pokretnih uređaja, recimo montiranih na transportna vozila, koja u svom dnevnom radu, usled promene pozicije menjaju i mrežu preko koje šalju podatke. Sixfab Connect aplikacija će u zavisnosti od informacija o kvalitetu mreže dobijenih od samog ALPON X4 uređaja izabrati onu koja je optimalna u nekom trenutku, bez obzira da li je to Ethernet, Wi-Fi ili Cat-4 LTE. Ovu poslednju mogućnost obezbeđuje ugrađeni eSIM u koji je moguć OTA upis novog firmvera u zavisnosti od dostupne mreže na nekoj teritoriji. Ovako je obezbeđena globalna pokrivenost. Plaćanje dodatnih troškova usled korišćenja celularnih mreža, kako bi se obezbedila globalna pokrivenost, može se uraditi i preko Sixfab Connect sajta, a bar za Srbiju, vidimo da su cene korektne: VIP mobile nudi $0.1/MB. Za neke zemlje postoji i Data Pool opcija, gde se unapred zakupuje mogućnost prenosa veće količine podataka, ali ovu mogućnost VIP mobile ne omogućava.
Na kraju, reč dve o bezbednosti. ALPON X4 komunicira sa Sixfab Connect oblakom isključivo preko enkriptovanog VPN-a (Virtual Private Network) koji je potpuno zaštićen i nije moguće koristiti taj kanal za komunikaciju sa drugim serverom. Dodatna bezbednost je omogućena i ugrađenim Infineon Technologies SLB 9670VQ2.0 modulom koji zadovoljava u potpunosti TCG TPM 2.0 standard i povezan je sa Raspberry Pi CM4 modulom preko SPI veze (šest GPIO linija je upotrebljeno za ovu bezbedonosnu opciju). Ovaj TPM modul je potpuno prazan i korisnik ga može upotrebiti za: bezbedno čuvanje ključeva za šifriranje, autentifikaciju uređaja ili zaštitu osetljivih operacija.
Zaključak
Ako bi neko rekao: „Ovo je još jedan Raspberry Pi CM4 klon“ pogrešio bi u suštini. Iako baziran na ovom modulu, kao i mnogi drugi Edge računari ALPON X4 se ističe softverskim paketom koji je njegov neodvojiv deo – bar što se funkcionalnosti tiče. Sixfab je nana ovaj način minimalizovao potrebu korisnika da se bavi razvojem, implementacijom softvera na specifičnoj platformi, održavanjem i menadžmentom protoka podataka preko mreža. Bez razlike koristi Ethernet, Wi-Fi i 4G/LTE mrežu optimizujući troškove korisniku. Troškovi prevashodno dolaze od korišćenja celularne mreže, a oni zavise od prenesenih MB i troškova lokalne mreže.
Cena urađaja je $550. Raspberry Pi CM4 sa 8 GB memorije i 32 GB eMMC-a i Quectel EC25-G 4G/LTE Cat 4 modul u slobodnoj prodaji se mogu naći za oko $160 ($94+$65), dakle Sixfab kućište, glavnu ploču i eksterne antene naplaćuje dodatnih skoro $400. Na sve ovo, mora se dodati $6 mesečno za pristup Sixfab Connect oblaku, što čini godišnji trošak od $72. Proizvođač garantuje da će do 2034. platforma biti dostupna i pružati podršku za ALPON X4, što bi računajući od sada ukupne troškove po jedinici u radnom veku podiglo na, računajući od ovog trenutka (jul 2025.) preko $1200 do karaj upotrebnog veka. Naravno većina tih troškova, preko $700 odlazi na usluge korišćenja Sixfab Connect platforme. Nema dostupnog „amaterskog“ paketa u kojem bi za pojedini uređaj mogao da se koristi van nadoknade za oblak. Iako bi na „prvu loptu“ moglo da se to zameri, smatramo da su benefiti korišćenja oblaka, menadžment komunikacija i najzad podrška koju pruža tim vredno mesečnog ulaganja.
Nameće se pitanje: šta se dešava ako uređaj stavite u neaktivno stanje u Sixfab Connect-u. U tom slučaju se neće dalje naplaćivati korišćenje oblaka, a vi opet nećete imati praćenje rada i stanja uređaja u realnom vremenu. Menadžment mreža i optimizacija između Wi-Fi, Ethernet i 4G/LTE više neće raditi automatski već ste ostavljeni sami sebi i radu u terminalu. Svi instalirani paketi nastavlju nesmetano da funkcionišu, pa će nekim korisnicima i ova opcija potencijalno biti sasvim prihvatljiva. U svakom trenutku možete opet aktivirati uređaj i povezati ga na Sixfab Connect oblak.
Ako bi već nešto zamerili u ovom trenutku tehnoloških trendova je izbor Raspberry Pi CM4 platforme za srce sistema. Naime, budući da je vremešna, njene AI mogućnosti su ispod današnjih standarda, budući da nema specijalizovan hardver. No, Sixfab je već najavio novi ALPON X5 sa Raspberry Pi CM5 modulom koji bi doneo i ove mogućnosti.
Sixfab ALPON X4 bi mogli da uporedimo sa Edatec CM4 Industrial koga smo ranije prikazali. Za gotovo upola manje ulaganja, govorimo i prodajnim cenama bez carinskih stopa koje na nekim tržištima mogu promeniti sve, dobićete govtovo identičan hardver istih performansi. Sa tim da Edatec CM4 Industrial ima ugrađene klasične terminal blok konektore i veći broj I/O izlaza, ali njemu nedostaje Sixfab Connect. Instalaciju i održavanje Edatec sistema nećete naći kao third party softverski proizvod. Naći ćete oblak za menadžment flote, akviziciju podataka, praćenje lokacija, ali ne računajte da će to biti besplatno, pa je iz te vizure Sixfab ponuda korektinja, jer nema skrivenih troškova.
Sve u svemu, Sixfab je ponudio kvalitetnu platformu koja će u mnogim profesionalnim aplikacijama zadovoljiti potrebne kriterijume. Baziran na softverski odlično podržanom Raspberry Pi CM4 modulu koji se u nizu proteklih godina pokazao kao veoma pouzdan i sposoban hardver za industrijsku, profesionalnu, mejkersku i edukativnu upotrebu, nema razloga da sumnjamo ni u ALPON X4, dok čekamo novi ALPON X5.
