Д.т.н., професор Лукашенко В.М., к.т.н. Лукашенко А.Г.,

аспіранти Аксьонов С.Ф., Гавриш А.В., к.т.н. Лукашенко В.А., магістранти Харченко О.Е, Радецька О.С.

Черкаський державний технологічний університет, Україна

СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЯКІСНИХ ХАРАКТЕРИСТИК
СУЧАСНИХ ОДНОПЛАТНИХ КОМП’ЮТЕРІВ

Тенденції розвитку обчислювальної техніки привели до появи на ринку великої кількості одноплатних комп’ютерів. Завдяки наявності на одній платі процесора, оперативної та постійної пам’яті, пристроїв введення-виведення такі комп’ютери мають широке застосування в різних сферах [1-3], перелік яких наведено на рис. 1 .

Рис. 1. Сфери застосування сучасних одноплатних комп’ютерів

Відміною особливістю одноплатних комп’ютерів є легкість адаптування при вирішенні проблемно-орієнтованих задач.

Відомі роботи Д. Патерсона, Е. Таненбаума, Т. Остіна, У. Рош, К. Кругляка, Д. Бейкуна та ін. [4-6], де висвітлені основні питання, пов’язані з дослідженням та створенням одноплатних комп’ютерів. Однак, в цих роботах недостатньо відображена інформація про переваги та недоліки сучасних одноплатних комп’ютерів, тому дослідження їх якісних характеристик є актуальною задачею.

Метою роботи є систематизація якісних характеристик існуючих одноплатних комп’ютерів.

Рішення поставленої задачі. Типові якісні характеристики найбільш поширених систем, що використовують одноплатні комп’ютери, наведені в табл. 1.

Таблиця 1

Якісна характеристика застосувань одноплатних комп’ютерів

№ п.п.	Системи, що застосовують ОПК	Переваги	Недоліки та рекомендації щодо їх усунення
1	Системи «Розумний Дім»	Проста у користуванні системами охорони та відео-нагляду, наявність розвиненої інтерфейсної периферії, інтегрованість.	Велика кількість датчиків і охоронних шлейфів зніжує надійність.
2	Системи «Клімат-контроль»	Можливість модульної поетапної установки та запуску, наявність віддаленого управління.	Необхідність створення захищеного доступу і розробки керуючої веб-сторінки.
3	Системи ультразвукової діагностики	Невеликі розміри конструкції, наявність Ethernet 10/100 інтерфейсу, можливість підключення жорсткого диску.	Необхідність створення модулю контролера датчиків.
4	Робототехнічні системи	Можливість управління за допомогою браузера в ПК або клієнтського додатку в смартфоні, автоматизація складних технологічних процесів та операцій.	Необхідність зменшення вартості.

Крім переваг та недоліків розглянутих систем у табл. 1, дано рекомендації щодо усунення відповідних недоліків.

Складено перелік сучасних одноплатних комп’ютерів та проведено аналіз їх якісних характеристик, які показані в табл. 2.

Таблиця 2

Якісні характеристики сучасних одноплатних комп’ютерів

№	Модель ОПК	Переваги	Недоліки
1	Raspberry Pi A	Низька ціна, мала потужність живлення, малі габарити.	Малий об’єм ОЗП, мала кількість ядер ЦП та частота.
2	Raspberry Pi A+
3	Raspberry Pi B	Невелика ціна, малі габарити, достатня кількість GPIO портів.	Малий об’єм ОЗП, мала кількість ядер ЦП та частота, велика потужність споживання.
4	Raspberry Pi B+
5	Raspberry Pi 2 B	Невелика ціна, велика кількість ядер ЦП, достатній об’єм ОЗП.	Недостатньо велика частота пам’яті.
6	Banana Pi	Середня ціна, достатня кількість ядер ЦП та частота, достатній об’єм ОЗП.	Недостатньо низька потужність споживання.
7	Banana Pro
8	Cubieboard1	Розширені функціональні можливості керування зовнішніми пристроями, достатній об’єм ОЗП та частота ЦП.	Висока кількість ядер ЦП та частота, високий об’єм ОЗП.
9	Cubieboard2
10	Cubietruck (Cubieboard3)
11	Cubieboard 4	Висока кількість ядер ЦП та частота, високий об’єм ОЗП.	Велика ціна, занадто великі габарити в порівнянні з вище приведеними.
12	HummingBoard-Edge	Висока швидкодія, достатній об’єм пам’яті, достатня кількість GPIO портів, можливість підключення акумулятора.	Велика ціна, занадто великі габарити в порівнянні з вище приведеними.
13	HummingBoard-Gate	Невелика ціна, висока швидкодія, достатня кількість GPIO портів.	Великі габарити.
14	HummingBoard Pro	Невеликі габарити.	Велика ціна.
15	LinkSpritepcDuino Lite	Невисока ціна, достатня кількість GPIO портів.	1 ядро ЦП, невеликий об’єм ОЗП.
16	LinkSpritepcDuino v2		1 ядро ЦП, невисока швидкодія.
17	LinkSprite pcDuino3B	Середня ціна, достатня швидкодія.	Великі габарити.
18	LinkSprite pcDuino Acadia	Достатня швидкодія та об’єм ОЗП.	Велика ціна та габарити.

Візуалізація систематизованих 18 моделей одноплатних комп’ютерів різних фірм (табл. 2) забезпечує достатню простоту та швидкість проведення порівняного аналізу.

Висновки:

1. Приведені основні сфери застосування одноплатних комп’ютерів для вирішення проблемно-орієнтованих задач та проаналізовані їх переваги і недоліки.

2. Створена множина моделей одноплатних комп’ютерів та проведено аналіз їх основних якісних характеристик, систематизація та візуалізація яких дозволяє прискорити вибір напрямку вдосконалення відповідної системи, що використовує сучасні одноплатні комп’ютери.

В подальшому планується проводити дослідження одноплатних комп’ютерів для визначення найкращій моделі за багатьма параметрами.

Література:

1. Raspberry Pi Compute Module: new product [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://www.raspberrypi.org/blog/raspberry-pi-compute-module-new-product/.

2. Single-board computer Applications [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://en.wikipedia.org/wiki/Single-board_computer#Applications.

3. Кругляк К. Одноплатные компьютеры для встраиваемых систем / К. Кругляк // Современные технологии автоматизации. – 2003. – № 4. – С. 6–17.

4. Солярик А. Одноплатные компьютеры: что, зачем и почему / А. Солярик [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://gagadget.com/17056-odnoplatnyie-kompyuteryi-chto-zachem-i-pochemu.

5. Одноплатный компьютер MiniX превращает телевизор в ПК+Smart TV [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.broadband.org.ua/ot-redaktsii/2383-odnoplatnyj-kompyuter-mini-x-prevrashchaet-televizor-v-pk-smarttv.

6. Солдатов А. В. Перспективы применения одноплатных компьютеров / А. В. Солдатов [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.industrialauto.ru/modules/myarticles/article.php?storyid=358.