Best Practices für das Herunterfahren von Computern in Fahrzeugen

In Fahrzeugen montierte Computer werden für verschiedene Anwendungen in der Lieferkette und anderen Branchen benötigt. Einige Beispiele sind:

• Auf Gabelstaplern montierte Computer für die Lagerhaltung
• In landwirtschaftliche Geräte und Traktoren integrierte Computer für Präzisionsspritzen und GPS-Lenkung
• In Kränen montierte Computer für Kameraübertragungen und Steuerung
• Computer im Bahn- und Busverkehr für Beschilderung, Türsteuerung, Durchsagen und Aufzeichnung
• Strafverfolgungscomputer für Videoaufnahmen und Kommunikation
• Elektronische Fahrtenschreiber in Sattelschleppern

Für all diese Anwendungen werden robuste Computer benötigt, die starken mechanischen Stößen und Vibrationen standhalten und in der Hitze des Sommers und im tiefsten Winter bei unterschiedlichsten Temperaturen arbeiten können. Diese Umweltanforderungen sind für die meisten offensichtlich, aber es gibt noch eine weniger offensichtliche und manchmal übersehene Anforderung für in Fahrzeugen montierte Computer. Der Computer muss an die Fahrzeugbatterie angeschlossen werden können. Wenn die Verbindung zwischen dem Computer und der Fahrzeugbatterie falsch eingestellt ist, kann dies negative Folgen für beide haben. Für die folgenden Ausführungen gehen wir davon aus, dass die vom Fahrzeug gelieferte Spannung innerhalb der Spannungstoleranz des Computers liegt, da die meisten Fahrzeugcomputer einen Weitbereichsspannungseingang haben (9~36V oder mehr ist üblich).

Verhinderung von Stromausfällen und Schutz von Festplatten in fahrzeugmontierten Computern

Die größte Sorge für das Fahrzeug ist in dieser Situation die Entladung der Batterie. Dies ist normalerweise kein Problem, wenn das Fahrzeug fährt, da der Computer Strom aus dem Fahrzeug und nicht aus der Batterie bezieht. Wenn das Fahrzeug jedoch ausgeschaltet ist, kann ein Computer die Fahrzeugbatterie schnell entladen. Der Computer muss ausgeschaltet werden, wenn das Fahrzeug ausgeschaltet wird. Es wäre unklug, sich darauf zu verlassen, dass der Computer jedes Mal ausgeschaltet wird, wenn das Fahrzeug abgestellt wird. Zweifellos würde es vorkommen, dass der Fahrer diesen Schritt einfach vergisst und die Fahrzeugbatterie vor der nächsten Benutzung entladen wird.

Der Computer muss sich automatisch abschalten, wenn das Fahrzeug abgestellt wird. Sie werden sich vielleicht fragen: „Können wir nicht einfach ein Relais einrichten, das dem Computer den Strom entzieht, wenn das Fahrzeug ausgeschaltet wird, und ihn mit Strom versorgt, wenn das Fahrzeug eingeschaltet wird?“ Die Antwort auf diese Frage lautet NEIN. Wenn Sie die Stromzufuhr zum Computer unterbrechen, während er läuft, führt dies zu einer Beschädigung der Daten auf der Festplatte oder SSD. Jedes Mal, wenn die Stromversorgung eines Computers plötzlich unterbrochen wird, besteht die Gefahr, dass das Dateisystem beschädigt wird. Wenn dies geschieht, kann der Computer nicht mehr gebootet werden und die Festplatte oder SSD muss neu importiert oder ausgetauscht werden. Um das Dateisystem des Computers zu schützen, muss der Computer ein sanftes Herunterfahren durchführen.

Es gibt einige verschiedene Methoden, um die Entladung der Fahrzeugbatterie zu verhindern und das Dateisystem des Computers zu schützen. Die beiden gängigsten Methoden werden im Folgenden erläutert.

Zündung Eingang

In den meisten Fahrzeugen gibt es ein Zündungssignal. Wenn das Fahrzeug eingeschaltet ist, liegt dieses Signal auf der gleichen Spannung wie die Batterie, wenn es ausgeschaltet ist, wird es auf Masse gesetzt. Einige spezialisierte Computer sind mit einem Zündungseingang erhältlich, d.h. sie verfügen über eine spezielle Hardware, mit der das Zündungssignal den Computer ein- und ausschalten kann. Der Computer kann jederzeit an die Fahrzeugbatterie angeschlossen werden, ohne dass die Fahrzeugbatterie jemals entladen wird, und er kann auch sicher heruntergefahren werden, so dass er vor Datenverlusten geschützt ist. Viele Computer mit Zündungseingangssignalen verfügen über Jumper-Einstellungen oder BIOS-Einstellungen, mit denen die Benutzer programmieren können, wie sich der Computer verhält, wenn das Zündungssignal aktiviert oder entfernt wird. Sie können einstellen, wie lange der Computer wartet, bevor er nach dem Entfernen des Zündsignals herunterfährt, und den Computer so einstellen, dass er sich automatisch einschaltet, wenn das Zündsignal anliegt.

Interne UPS-Backup-Batterie

Eine andere Möglichkeit ist, einen Computer mit integriertem Akku zu wählen. Tablets verfügen über integrierte Batterien und viele Touchscreen-Computer haben optional integrierte USV-Backup-Batterien. Diese Akkus können ihren Ladezustand und andere Informationen an das Betriebssystem weitergeben. Das Betriebssystem kann dann automatisch ein sanftes Herunterfahren durchführen, wenn der Akku fast leer ist. Diese Akkuunterstützung ist in Windows integriert und Sie sehen dies vielleicht auch auf Ihrem Laptop, wenn der Akku fast leer ist.

Computer mit Batterien können sicher an die Fahrzeugbatterie angeschlossen werden, denn wenn die Fahrzeugspannung vom Computer abgeklemmt wird, übernimmt die Batterie des Computers den Betrieb. Die Energieeinstellungen des Betriebssystems können so angepasst werden, dass sie die Reaktion des Computers auf Änderungen des Batteriestatus beeinflussen. So kann der Computer beispielsweise so eingestellt werden, dass er eine sichere Abschaltung durchführt, sobald die Batterie den Betrieb übernimmt, oder er kann so eingestellt werden, dass er eine bestimmte Zeit lang wartet, bevor er eine sichere Abschaltung durchführt. Der Computer kann auch so eingestellt werden, dass er sich automatisch einschaltet, wenn das Fahrzeug das nächste Mal eingeschaltet wird.

Zusammenfassung

Beide Methoden eignen sich gut für den Schutz von Fahrzeugbatterien und schützen den Computer vor Beschädigungen des Dateisystems. Die Implementierung des Zündungseingangs ist am häufigsten bei Box-PCs und unter extremen Bedingungen, wie z.B. bei landwirtschaftlichen Maschinen und Fahrzeugen im Freien, zu finden. Das liegt vor allem daran, dass Box-PCs einen größeren Temperaturbereich haben können als Computer, die Batterien und LCDs enthalten. Die interne Batterie wird eher bei Touchscreen-Computern und Tablets für Anwendungen wie Gabelstapler, Kräne und in temperaturkontrollierten Bereichen eingesetzt. Diese Anwendungen profitieren von der Einfachheit der Stromverkabelung und der Flexibilität eines einzigen All-in-One-Touchscreen-Computers.

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