Region: Südliches Afrika Industrie: Leistung & Energie / Elektrische Messung Anwendung: Multifunktionales, wellenformsynchronisiertes Netzqualitätsanalyse-, Aufzeichnungs- und Messgerät Speicherlösung: YANSEN Industrielle mSATA SSD Tragfähigkeit: 512GB Nand Flash: 3D TLC BETRIEBSTEMPERATUR: -40 85 ° C auf ° C
Hintergrund des Projekts
Ein professioneller Hersteller von elektrischen Messgeräten im südlichen Afrika entwickelte ein neues multifunktionales, wellenformsynchronisiertes Gerät zur Analyse, Aufzeichnung und Messung der Netzqualität.
Das System ist so konzipiert, dass es elektrische Messdaten und Wellenforminformationen über längere Betriebszeiten erfasst, verarbeitet und aufzeichnet.
Bei dieser Art von Geräten dient der Speicher nicht nur der Speicherung von Betriebssystemdateien oder dem gelegentlichen Datentransfer. Er wird vielmehr Teil der kontinuierlichen Datenerfassungskette.
Der Kunde benötigte daher eine kompakte Embedded-SSD, die kontinuierliche Aufzeichnungsfähigkeit, hohe Ausdauer, Betrieb in einem breiten Temperaturbereich, geringen Stromverbrauch und hohe Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen vereinen konnte.
Dies führte zu einem deutlich höheren Speicherbedarf als bei einem herkömmlichen PC oder einer universellen Embedded-Anwendung.
Projektherausforderung: Zuverlässige Speicherung unter kontinuierlicher Messlast
Systeme zur Überwachung der Stromqualität können kontinuierlich Wellenformaufzeichnungen, Messdaten und Ereignisinformationen generieren.
Im Gegensatz zu Verbraucheranwendungen, bei denen die Speicheraktivität oft nur in kurzen Schüben auftritt, können professionelle Messgeräte über lange Betriebszeiten hinweg Daten kontinuierlich erfassen.
Die größte Herausforderung bestand daher nicht einfach darin, eine hohe maximale Übertragungsgeschwindigkeit zu erreichen.
Die SSD musste eine ausgewogene Kombination aus folgenden Eigenschaften bieten:
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Stabile kontinuierliche Lese- und Schreibleistung
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Hohe Schreibausdauer
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Betrieb in einem breiten Temperaturbereich
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Stoß- und Vibrationsfestigkeit
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Niedriger Stromverbrauch
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Kompakte eingebettete Integration
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Speicherzustandsüberwachung
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Zuverlässiger Langzeitbetrieb
Jede dieser Anforderungen beeinflusst direkt die Zuverlässigkeit des gesamten Messsystems.
Herausforderung 1: Kontinuierliche Wellenformaufzeichnung erfordert stabile Speicherleistung
Die wellenformsynchronisierte Messung kann einen kontinuierlichen Datenstrom erzeugen.
Bei Langzeitmessungen muss das Speichersystem Messinformationen konsistent empfangen und speichern können, ohne dabei zu einer Schwachstelle im Erfassungsprozess zu werden.
Für diese Anwendung lieferte YANSEN eine industrietaugliche 512-GB-mSATA-SSD mit sequenziellen Lesegeschwindigkeiten von bis zu 510MB / s und sequentielle Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 460MB / s.
Seine 4K-Zufallsleistung erreicht bis zu 70,000 IOPS beim Lesen und 81,000 IOPS beim Schreibenund ermöglicht so einen schnellen Zugriff sowohl auf sequentielle Aufzeichnungsworkloads als auch auf kleinere, vom System generierte Datenoperationen.
Die Leistungsfähigkeit allein war jedoch nicht der primäre Konstruktionsaspekt.
Bei professionellen Messgeräten ist ein vorhersehbarer und zuverlässiger Betrieb über längere Zeiträume wichtiger als das Erreichen von Richtwerten, die die tatsächlichen Anforderungen der Anwendung übersteigen.
Herausforderung 2: Hohe Schreibbeständigkeit für die Langzeit-Datenaufzeichnung
Kontinuierliche Messung bedeutet kontinuierliche Datengenerierung.
Im Laufe der Betriebsdauer des Geräts kann dies zu einer erheblichen kumulativen Schreiblast auf der SSD führen.
Um dieser Anforderung gerecht zu werden, bietet die ausgewählte industrielle mSATA-SSD eine Lebensdauer von bis zu 500TBW.
Dadurch erhält das System eine Speicherplattform, die besser für die wiederholte Datenaufzeichnung geeignet ist als Lösungen, die hauptsächlich für leichtere Arbeitslasten von Endverbrauchern konzipiert wurden.
Bei Netzqualitätsanalysatoren, Aufzeichnungsgeräten und anderen Datenerfassungssystemen ist die Ausdauer ein besonders wichtiger Konstruktionsaspekt, da das Speichermedium während der gesamten Lebensdauer des Geräts möglicherweise Tag für Tag Daten schreiben muss.
Herausforderung 3: Zuverlässiger Betrieb von -40 °C bis 85 °C
Professionelle elektrische Messgeräte können an Orten eingesetzt werden, an denen die Umgebungstemperaturen nicht so präzise kontrolliert werden können wie in einem Büro oder einem Rechenzentrum.
Je nach Installationsumgebung kann es bei den Geräten während des Betriebs zu Kaltstarts, erhöhten Gehäusetemperaturen oder erheblichen Temperaturschwankungen kommen.
Aus diesem Grund benötigte das Projekt eine Speicherlösung, die in einem industriellen Temperaturbereich eingesetzt werden kann.
Die YANSEN mSATA SSD unterstützt den Betrieb von -40 85 ° C auf ° CDadurch kann es unter wesentlich breiteren Umgebungsbedingungen eingesetzt werden als typische kommerzielle Temperaturlagerprodukte.
Diese Fähigkeit, einen breiten Temperaturbereich abzudecken, war einer der Hauptgründe, warum die industrielle SSD für das Projekt geeignet war.
Herausforderung 4: Mechanische Zuverlässigkeit in industriellen Umgebungen
Die Temperatur war nicht der einzige Umweltfaktor.
In industriellen, Energie- oder Feldumgebungen installierte Geräte können während des Transports, der Installation oder des Betriebs auch mechanischen Stößen oder kontinuierlichen Vibrationen ausgesetzt sein.
Die ausgewählte mSATA-SSD ist so konzipiert, dass sie folgenden Belastungen standhält:
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Schock: bis zu 1500G / 0.5ms
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Vibration: 80 Hz bis 2000 Hz / 20 G
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Luftfeuchtigkeit: 5% bis 95% RH, nicht kondensierend
Diese Eigenschaften bieten zusätzlichen Schutz für das Speichersubsystem bei der Verwendung in Umgebungen, die anspruchsvoller sind als die herkömmlichen Desktop-Computing-Bedingungen.
Da die mSATA-SSD keine beweglichen mechanischen Komponenten enthält, eignet sie sich auch gut für eingebettete Systeme, bei denen Vibrationsfestigkeit ein wichtiges Kriterium ist.
Herausforderung 5: Kompakte Integration ohne Kapazitätsverlust
Das Messgerät brachte auch mechanische Einschränkungen mit sich.
Die Speicherlösung musste in ein eingebettetes System passen, ohne den Platzbedarf eines herkömmlichen 2.5-Zoll-Laufwerks zu beanspruchen.
Der mSATA-Formfaktor bietet eine kompakte Speicherlösung auf Leiterplattenebene bei gleichzeitiger Beibehaltung der bewährten SATA-Schnittstelle.
Mit 512 GB KapazitätDie SSD bietet dem System ausreichend lokalen Speicherplatz für Wellenformdaten, Ereignisprotokolle, Messergebnisse und andere vom Gerät erzeugte Informationen und benötigt gleichzeitig nur eine kompakte Bauform.
Für Hersteller eingebetteter Systeme kann dieses Gleichgewicht zwischen Kapazität und Formfaktor die Systementwicklung vereinfachen und dazu beitragen, den internen Platzbedarf zu reduzieren.
Herausforderung 6: Geringer Stromverbrauch für eingebettete Systeme
Energieeffizienz ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei professionellen eingebetteten Systemen.
Der Speicher ist nur eine Komponente des Gesamtgeräts, das auch Prozessoren, Datenerfassungsmodule, Kommunikationsschnittstellen und Messschaltungen enthalten kann.
Die industrielle mSATA-SSD von YANSEN hat eine maximale Leistungsaufnahme von ca. 1.66Wwodurch der Leistungs- und Wärmebeitrag des Speichersystems begrenzt wird.
Ein geringerer Stromverbrauch des Speichers kann insbesondere in kompakten Gehäusen von Vorteil sein, in denen die thermischen Auslegungsspielräume begrenzt sind.
Technische Anforderungen und YANSEN-Lösung
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Projektanforderung
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YANSEN mSATA-Spezifikation
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Anwendungswert
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Eingebetteter Speicher
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mSATA
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Kompakte Integration in Messgeräte
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Kapazität
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512GB
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Lokaler Speicher für Wellenform- und Messdaten
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Nand Flash
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3D TLC
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Ausgewogenes Verhältnis von Kapazität, Leistung und Ausdauer
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Sequenzielles Lesen
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Bis zu 510MB / s
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Unterstützt effizienten Datenzugriff
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Sequenzielles Schreiben
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Bis zu 460MB / s
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Unterstützt die kontinuierliche Datenaufzeichnung
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4K Zufälliges Lesen
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Bis zu 70K IOPS
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Reaktionsschneller Zugriff auf kleine Datenblöcke
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4K Zufälliges Schreiben
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Bis zu 81K IOPS
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Unterstützt gemischte Aufnahmeworkloads
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Ausdauer
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Bis zu 500 TBW
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Konzipiert für wiederholten schreibintensiven Betrieb
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Umgebungstemperaturbereich
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-40 85 ° C auf ° C
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Unterstützt anspruchsvolle industrielle Umgebungen
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MTBF
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2,000,000 Stunden
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Unterstützt langfristige Systemzuverlässigkeitsanforderungen
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Max. Energieverbrauch
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1.66W
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Reduziert Leistungsaufnahme und Wärmebelastung
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Stoßfestigkeit
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1500 G / 0.5 ms
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Unterstützt den Betrieb in mechanisch anspruchsvollen Umgebungen
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Vibrationsfestigkeit
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80 Hz–2000 Hz / 20 G
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Verbessert die Eignung für Industrieanlagen
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Luftfeuchtigkeit
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5 %–95 % relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend
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Unterstützt ein breiteres Spektrum an Einsatzumgebungen
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Gesundheitsüberwachung
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Ermöglicht die Überwachung des Zustands und Status der SSD.
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Datensicherheit
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Datenvernichtung per Knopfdruck
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Bietet eine zusätzliche Option für die Verwaltung sensibler Daten
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Zusätzliche Anforderung: Speicherzustand und Datensicherheit
Die Zuverlässigkeit professioneller Geräte hängt auch von der Möglichkeit ab, die Lagerbedingungen über einen längeren Zeitraum zu überwachen.
Die SSD unterstützt Intelligente GesundheitsüberwachungDadurch kann das Hostsystem auf Informationen zum Speicherzustand zugreifen und präventive Wartungsstrategien unterstützen.
Dies kann von Vorteil sein für Messgeräte, die voraussichtlich über einen längeren Zeitraum im Einsatz bleiben.
Die Lösung unterstützt auch eine Ein-Tasten-DatenlöschfunktionDies bietet eine zusätzliche Datenverwaltungsoption für Anwendungen, bei denen lokal aufgezeichnete Messinformationen möglicherweise sicher entfernt werden müssen.
Für professionelle Überwachungs- und Messsysteme erweitern diese Funktionen den Einsatzbereich der SSD über die reine Speicherkapazität hinaus.
Warum eine industrielle SSD notwendig war
Für dieses Projekt hätte die Verwendung einer Consumer-SSD nur einen Teil der Anforderungen erfüllt.
Die eigentliche Herausforderung bestand darin, mehrere technische Randbedingungen gleichzeitig zu erfüllen:
Kontinuierliche Aufzeichnung + 500 TBW Ausdauer + Betrieb bei -40 °C bis 85 °C + Stoß- und Vibrationsfestigkeit + geringer Stromverbrauch + kompakte mSATA-Integration + Zustandsüberwachung.
Diese Kombination machte industrielle Lagerhaltung notwendig.
Die SSD wurde nicht allein aufgrund ihrer Lesegeschwindigkeit von 510 MB/s ausgewählt. Ausschlaggebend war vielmehr, dass ihre Leistung, Lebensdauer, Umweltspezifikationen und ihr Bauformfaktor optimal mit den Betriebsanforderungen der gesamten Messplattform übereinstimmten.
Anwendungswert
Durch die Integration einer industriellen 512-GB-mSATA-SSD von YANSEN konnte der Kunde eine Speicherlösung einsetzen, die auf die Anforderungen der kontinuierlichen Wellenformaufzeichnung und der professionellen elektrischen Messung zugeschnitten ist.
Die Lösung kombiniert:
512GB Kapazität zur lokalen Datenspeicherung 500 TBW Ausdauer für wiederholte Aufnahmelasten, Betrieb in einem breiten Temperaturbereich von -40 °C bis 85 °C für die Anpassungsfähigkeit an die Umwelt und industrielle Stoß- und Vibrationsfestigkeit für anspruchsvolle Einsatzbedingungen.
Zusammengenommen machen diese Spezifikationen die SSD geeignet für Netzqualitätsanalysatoren, elektrische Aufzeichnungsgeräte, Datenerfassungssysteme und andere professionelle Überwachungsgeräte, bei denen die Zuverlässigkeit des Speichers ein wesentlicher Bestandteil des gesamten Systemdesigns ist.
Industriespeicher, der auf die Anwendung zugeschnitten ist
Bei der Auswahl industrieller Speichersysteme sollte man sich zunächst an der Arbeitslast und der Betriebsumgebung orientieren – und nicht einfach an der Schnittstellengeschwindigkeit oder der Speicherkapazität.
Von Temperaturbereich und Belastbarkeit bis hin zu Formfaktor, Leistung und Datenverwaltungsfunktionen können Speicherkonfigurationen entsprechend den technischen Anforderungen der Geräte ausgewählt werden.
Sie benötigen Anlagen für anspruchsvolle Industrieumgebungen? Sprechen Sie mit YANSEN. über die Speicheranforderungen Ihrer Anwendung.




































