與其他評測不同，上海晶珩 ED-IPC3020 不僅僅是為 Raspberry Pi 5 設計的工業計算機，它是一個完整的產品，內置了 Raspberry Pi 5，并配備了一塊定制的子板以提供額外功能。

免責聲明：本產品由 上海晶珩 提供用于評測，他們對評測內容不具備任何編輯影響力。

設計

ED-IPC3020 是一款無風扇（我最喜歡的類型）工業計算機。該全金屬外殼底部配備了厚實的散熱片，內部的 Raspberry Pi 5 頂部也安裝了散熱片，該散熱片似乎采用了之前我評測過的 Open CNC 的上半部分設計。該頂部散熱片與 SoC、WiFi 模塊和 PMIC 接口連接，通過不同厚度的墊片優化各組件與散熱片的熱傳導效率。一側設有接地螺栓。外殼后部可訪問樹莓派 5 的電源開關、電源/活動指示燈以及 SD 卡插槽（注意：安裝卡后，需使用隨附的鑷子才能取出卡）。另一側提供USB-C接口（用于為ED-IPC3020供電）和標準的2個Micro HDMI接口。前面板暴露了樹莓派5的千兆以太網、2個USB 3.0和2個USB 2.0端口，以及ED-IPC3020子板的連接和LED，更多細節將在下面詳細說明。

散熱性能

對所有4個核心進行30分鐘的強制性壓力測試顯示，樹莓派5的最高溫度達到69.7°C，比樹莓派5的熱節流閾值低10°C以上。測試期間的環境溫度約為21°C。

功能性

ED-IPC3020 提供多種不同配置，可根據您的需求進行定制。上海晶珩寄送給我用于評測的設備型號為 ED-IPC3020-08321-P，其配置為：8GB 版 Raspberry Pi 5，搭配 32GB SD 卡、128GB SSD 及 PoE 模塊，支持 PoE 功能非常有趣。

系統塊圖

系統塊圖中白色方框顯示了ED-IPC3020的額外功能。可選PoE模塊，RP 5上的實時時鐘（RTC）由超級電容和CR1220鋰電池供電（中國以外地區發貨時不包含電池）， 蜂鳴器、RS-232接口（通過3針鳳凰接口暴露）、RS-485接口（通過3針鳳凰接口暴露，可選配120歐姆終端電阻）、RS-232和RS-485總線活動指示燈、立體聲麥克風輸入以及立體聲耳機輸出。

內部還提供了額外的連接接口，包括5V輸出、3W雙聲道揚聲器輸出（適用于4歐姆揚聲器），由PAM8406放大器（U9，數據手冊）供電，以及RealTek ALC5616（U3，數據手冊）。支持2230、2242和2260規格的M.2 SSD的M.2 M Key接口。

ED-IPC3020 的綜合用戶手冊詳細說明了所有內部和外部連接，以及使用的 Raspberry Pi GPIO 引腳。如果您考慮使用這款產品，我強烈建議您閱讀此手冊。

https://edatec.cn/docs/zh/ipc3020/um/1-hardware/

以太網供電（PoE）

盡管我缺少一根電纜來測試 PoE，但我們可以檢查 PoE 的實現。PoE功能由SDaPo PM1202 12V2A模塊（規格表）提供，該模塊支持IEEE802.3af和IEEE802.3at標準，輸出為12V @ 2.5A最大（30W）。12V輸出通過U2（STC9336同步降壓DC-DC轉換器，帶EMI抑制功能）降壓至5V @5A（25W）（數據手冊）。因此，這意味著樹莓派5可以通過GPIO引腳供電時，可以獲得足夠的電流，不會將USB設備的電源限制在600mA，如這里所描述的，盡管需要測試來確認這一點。似乎要通過GPIO引腳供電時獲得最大支持電流，需要手動覆蓋，或者如果正確實現Power HAT+規范，設備需要通過設備樹覆蓋共享電源能力。

RS-485 測試

ED-IPC3020 的一個獨特功能是 RS-485 接口，這是電氣設備點對點通信的工業標準。該標準支持在電氣噪聲較大的環境中實現長距離布線，并可在同一總線上連接多個設備，因此在工業控制領域得到廣泛應用。RS-485 傳感器（用于輸入）、繼電器、閥門和顯示器等設備種類繁多。我選擇從 AliExpress 購買了一款 4 通道繼電器模塊，具體型號為“4CH ETH WIFI 485 CAS”。

檢查子板時，RS485 接口似乎由 U7 芯片（SP3485E，數據手冊）提供。我尚未測試 RS-232 接口，但子板上還有另一個用于 RS-232 的芯片 U5，型號為 SP3232EE（數據手冊）。

注意：若需120歐姆終端電阻，需在ED-IPC3020機箱內的J7接口處安裝標準2.54毫米間距跳線（不包含在內）。

將繼電器模塊連接到ED-IPC3020非常簡單，只需將3根導線（GND、A、B）連接到3針鳳凰接頭，分別對應繼電器模塊上的GND、A和B端子。繼電器模塊通過獨立的12V直流電源供電。除RS-485外，該繼電器模塊還可通過WiFi或以太網采用多種協議進行控制，包括MQTT、CoAP、Modbus、TCP/UDP、HTTP，并內置本地Web界面。

在我的測試中，我選擇了使用Node-Red，并安裝了額外的node-red-contrib-modbus節點支持。繼電器模塊的配置如下：

示例 Node-Red 流程用于控制 RS-485 4 通道繼電器（及蜂鳴器） – 點擊此處下載 JSON 文件并將其導入 Node-Red。

https://gist.githubusercontent.com/shortbloke/98d4b4b9ae8304bb6e18b97fc8a61dec/raw/5a7c7141f99f5c01764fa8940797ca54d3a10934/ED-ICP3020_RS485_example_flows.json

RTC 測試

ED-IPC3020 采用 Raspberry Pi 5 上的實時時鐘（RTC），通過超級電容和 CR1220 鋰電池供電。Raspberry Pi 操作系統會自動將 RTC 識別為 rtc0，如通過運行 dmesg | grep rtc 所示。

pi@raspberrypi:~ $ dmesg | grep rtc
[    0.431768] rpi-rtc soc:rpi_rtc: registered as rtc0
[    0.433282] rpi-rtc soc:rpi_rtc: setting system clock to 2024-03-30T20:53:21 UTC (1711832001)

命令 `timedatectl status` 將顯示本地時間、世界協調時間和實時時鐘時間：

pi@raspberrypi:~ $ timedatectl status
               Local time: Sat 2024-03-30 21:46:18 GMT
               Universal time: Sat 2024-03-30 21:46:18 UTC
                     RTC time: Sat 2024-03-30 21:46:18
                    Time zone: Europe/London (GMT, +0000)
    System clock synchronized: yes
                  NTP service: active
              RTC in local TZ: no

您可以使用兩個命令分別讀取和寫入實時時鐘（RTC）時鐘：sudo hwclock -r 和 sudo hwclock -w。

我對 RTC 超級電容與 CR1220 鋰電池之間的相互作用不太清楚。在未安裝硬幣電池的情況下，斷開樹莓派的電源，讓電源斷開數小時，然后在沒有網絡連接的情況下重新通電，結果顯示樹莓派正確地保持了時間。因此，我推測 CR1220 電池的作用是在超級電容電量耗盡時提供長期 RTC 電源，確保 Raspberry Pi 在每次啟動時都能保持準確時間，且無需依賴網絡時間源。

測試蜂鳴器

注意，ED-IPC3020內部的蜂鳴器聲音非常大！其配置方式請參考用戶手冊第4.6節。以下是我的配置示例：

pi@raspberrypi:~ $ sudo apt install gpiod
Reading package lists... Done
Building dependency tree... Done
Reading state information... Done
gpiod is already the newest version (1.6.3-1+b3).
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 0 not upgraded.
pi@raspberrypi:~ $ gpiodetect
gpiochip0 [gpio-brcmstb@107d508500] (32 lines)
gpiochip1 [gpio-brcmstb@107d508520] (4 lines)
gpiochip2 [gpio-brcmstb@107d517c00] (17 lines)
gpiochip3 [gpio-brcmstb@107d517c20] (6 lines)
gpiochip4 [pinctrl-rp1] (54 lines)
pi@raspberrypi:~ $ gpioset 4 6=1
pi@raspberrypi:~ $ gpioset 4 6=0

最后兩個命令用于開啟（6=1）和關閉（6=0）蜂鳴器/聲音提示器。聲音提示器的控制僅需將GPIO 06設置為高電平或低電平，這可以通過命令行、帶有合適GPIO庫的程序，以及圖形化用戶界面（如Node-Red）來實現。

存儲性能測試

我收到的ED-IPC3020-08321-P型號包含：

• Kingston CANVAS Select Plus 32 GB micro SD卡，SDCS2/32GB

• Kingspec M.2 NVMe 128GB 型號 NE-128 2242 – PCIe Gen3 x2

系統出廠時已將操作系統預裝在 microSD 卡上，而 SSD 未進行分區或格式化，因此在測試前需先進行配置。相關操作詳見用戶手冊。系統已配置為使用受支持的 PCI 2.0 配置，我還通過編輯 /boot/firmware/config.txt 文件并添加以下條目來測試實驗性的 PCI 3.0 支持：dtparam=pciex1_gen=3。在測試 PCIe 3.0 配置時未發現錯誤，且測量到顯著的存儲性能提升。

ED-IPC3020 使用的 GPIO 引腳

盡管樹莓派已安裝在機箱內并配備了擴展板，但部分用戶可能希望使用其他 GPIO 引腳，因此以下是當前已使用的引腳：

結論

ED-IPC3020 是一款做工精良的硬件設備，其設計充分考慮了工業環境中產品所需的散熱和耐用性要求。RS-232 和 RS-485 接口是該產品的一大亮點，可能吸引部分用戶選擇。

ED-IPC3020所具備的特性帶來的額外成本屬于高端定價。該產品并非針對家庭用戶或普通創客群體，而是面向需要基于 Raspberry Pi 5 的認證工業級產品用于工業運營的用戶，其中 Raspberry Pi 5 相較于部分現有 CM4 基于的產品在性能上有所提升。

https://edatec.cn/docs/zh/ipc3020/um/1-hardware/

文章來源：MARTIN ROWAN

文章地址：https://www.martinrowan.co.uk/2024/03/edatec-ed-ipc3020-industrial-raspberry-pi-5/