معرفی کامپیوتر تک برد SBC

کامپیوتر تک بردی یا Single Board Computer (SBC) نوعی کامپیوتر و برد الکترونیک است که همانطور که از اسم آن نیز بر می‌آید کل آن در یک برد کوچک ساده خلاصه می‌شود. SBC یک کامپیوتر کامل است که بر روی یک برد ساخته شده است و شامل بخش‌های مختلفی از جمله ریزپردازنده (ها)، حافظه، ورودی/خروجی (I/O) و سایر ویژگی‌های مورد نیاز یک کامپیوتر کاربردی است.

پیشینه رایانه تک بورد

در واقع ساخت کامپیوترهای تک بردی زمانی امکانپذیر شد که فناوری های جدید موفق شدند حجم مدارات مجتمع بیشتری را بر روی بورد پیاده کنند. همچنین با کم کردن کانکتورهای اضافی و باس‌های ارتباطی به میزان قابل توجهی هزینه های ساخت کاهش یافت. البته بنابر نیازمندی بازار برخی از مدل ها با توانایی و کاربردهای پیچیده تر طراحی و ساخته شده که طبیعتا قیمت بیشتری نسبت به مدل های ساده تر دارد.

ساختار سینگل برد کامپیوتر

کامپیوترهای تک بردی با استفاده از طیف وسیعی از ریزپردازنده‌ها ساخته می شوند. این کامپیوترها در طرح‌های ساده، مانند طرح‌هایی که توسط علاقه‌مندان به کامپیوتر ساخته می‌شوند، اغلب از رم استاتیک و پردازنده‌های ۳۲ یا ۶۴ بیتی کم‌هزینه مانند ARM استفاده می‌کنند. اما با توجه به نیازی که در بازار نیز وجود دارد برخی این تک بوردی ها با پردازنده‌های قوی و مجهز شدن به انواع ورودی / خروجی با کاربردهای صنعتی پیاده سازی می شوند.

کامپیوتر تک برد صنعتی Beagle Bone Black Industrial

اجزای برد الکترونیکی تک بورد

همانطور که در بررسی مدل‌های مختلف رایانه تک بردی نیز مشخص است علاوه بر IO هایی که در کامپیوترهای عمومی می‌بینیم مانند پورت های USB‌، شبکه و HDMI، دراین SBC یک سری پورت هایی را بوسیله پین هدر از بورد خارج می کنند. که این پورت ها با عنوان GPIO در اختیار کاربر قرار می‌گیرد. علاوه بر آن پورت‌هایی برای اتصال به LCD‌ و Camera نیز روی این کامپیوتر‌ها ممکن است وجود داشته باشد.

کاربردهای برد الکترونیک تک برد یا Single Board Computer

رایانه‌های تک برد نوعی از برد الکترونیک است که کاربردها مختلفی دارند که معمولاً به عنوان سیستم‌های نمایشی یا توسعه‌ای، برای سیستم‌های آموزشی یا برای استفاده به عنوان کنترل کننده های رایانه‌ای تعبیه شده یا به طور کلی برای کاربردهای صنعتی ساخته می‌شوند. برخلاف کامپیوترهای شخصی رومیزی، کامپیوترهای تک بردی اغلب برای عملکردهای peripheral یا توسعه به شکاف‌های توسعه تکیه نمی‌کنند.

بنابراین امروزه به طور ویژه ای از کامپیوتر ها استفاده می شود. تاکنون برندهای مختلفی توسط شرکت ها طراحی و ساخته شده است که با عناوین و کاربرد مختلف روانه بازار الکترونیک شده است.

کامپیوتر تک برد در سایز و اندازه کوچک

ویژگی‌های SBC – سینگل بورد کامپیوتر

توسعه‌دهندگان و کاربران رایانه تک بردی یا SBC باید این نکته را توجه داشته باشند که استقبال و جامعه آماری کاربران یک برد چقدر هستند. به طور کلی هر چه یک شبکه ای از جامعه بزرگتر باشد طبیعتا امکانات و توجهات به آن نیز بیشتر خواهد بود. در اینجا نیز این امر مستثنی نبوده و کاربران باید این نکته را در نظر بگیرند.

بنابراین هر سیستم‌ یا بردی که متقاضی بیشتری داشته باشید دسترسی به منابع اطلاعاتی برای دریافت پشتیبانی آسان‌تر خواهد بود و در صورت بروز مشکل نفرات بیشتری از این شبکه امکان یاری و کمک را خواهد داشت. در واقع کانال‌های ارتباطی رسمی، کتاب‌ها، انجمن‌ها و وبسایت‌های بیشتری در دسترس خواهند بود. همچنین در کنار این منابع، سایر زیر ساخت‌ها نظیر نرم‌افزارها و نمونه کارهای بیشتری در دسترس عموم قرار خواهد گرفت.

برای نمونه می‌توان جامعه آماری تک برد رزبری پای را با دیگر تک بوردها مقایسه کرد. رزبری پای حدود دو میلیون نفر کاربر دارد در حالی که این برای Odroid حدود چهار هزار نفر و برای Pine64 حدود 2 هزار نفر پیش‌بینی شده است.

سینگل برد رزبری پای پر کاربردترین سینگل برد در بین برد الکترونیک

معیار انتخاب بردهای تک بوردی Single Board Computer (SBC)

برای انتخاب هر چیزی باید معیارهایی را در نظر گرفت که این معیارها وابسته به هدف مورد استفاده است. در واقع در ابتدا باید بررسی کرد کامپیوتر تک بوردی مورد نیاز برای چه نیازمندی خریداری شده و انتظار از آن چیست؟

برای استخراج نیازمندی‌ها باید به سوالاتی پاسخ داد تا بر اساس آن بتوان مجموعه‌ای از معیارها را بیان کنیم. از جمله این سوالات عبارتنداز:

• آیا برای فعالیت خود نیازمند شبکه‌های بدون‌سیم نظیر وای‌فای، اترنت یا بلوتوث هستید؟
• آیا برای فعالیت خود نیازمند نمایش اطلاعات بر روی نمایشگر، تلویزیون یا پروژکتور هستید یا می‌خواهید به صورت هدلس (Headless Computer) پیاده‌سازی کنید؟
• ارتباطات ورودی/خروجی مورد نیاز شامل په پروتکل‌هایی هستند؟

با استفاده از این پرسش‌ها می‌توان برخی از معیارها انتخاب را استخراج کرد. برای این منظور می‌توان مهم‌ترین معیارهای انتخاب را موارد زیر در نظر گرفت:

• اندازه برد
• توان مصرفی
• پروتکل‌ درگاه‌های ورودی/ خروجی
• قابلیت‌های ارتباطات شبکه
• عملکرد پردازشگر و پردازشی
• هدلس بودن یا نبودن سیستم

کامپیوترهای SBC دارای اندازه کوچک‌تر و توان مصرفی کمتری نیست به کامپیوترهای معمولی و لبتاپ هستند. یکی از موارد استفاده آن می‌توان به IOT یا اینترنت اشیاء اشاره کرد. برای نمونه می‌توان از یک رزبری‌پای یا بیگل بن برای هوشمندسازی خانگی و کنترل از راه دور استفاده کرد یا در پیاده‌سازی برخی بازی‌های قدیمی و شبیه‌سازی‌آن‌ها و همچنین حوزه رباتیک بهره برد.