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Ideensammlung Blackböxchen 2

Nachdem die letzte Mitmachaktion so gut geklappt hat, gibt es prompt eine neue: Die Ideensammlung für Blackböxchen 2. Zwar begründet mein neuer Job keinerlei Notwendigkeit, ein zweites Blackböxchen zu bauen, doch möchte ich gerne aus reiner Freude einen Nachfolger entwickeln und umsetzen.

Die Anforderungen an die Konstruktion sind gegenüber dem letzten Modell natürlich stark gestiegen:

  • Robustheit: Air Berlin darf es nicht kleinbekommen. Es muss ausgeschaltet einen Fall aus einem Meter Höhe unbeschadet überstehen. Was ein Thoughbook kann, muss ein Blackböxchen 2 auch können. Vielleicht verzichte ich auch auf die Festplatte und baue einen CF-Modul und zwei 32GB-USB-Sticks (im Raid) ein.
  • Auf der Wunschliste steht unter „Nice-to-have“ wasserdicht – grundlos, ich möchte es einfach gerne nur mal ausprobieren. In dem Moment wäre es auch Staubdicht, was bestimmt Vorteile mit sich bringt.
  • Lautheit: Blackböxchen hat zu viele bewegliche Teile, die Krach machen. Drei Lüfter sind zu viel. Idealerweise muss Blackböxchen 2 passiv gekühlt sein.
  • Akkubetrieb: Das wäre ein echtes Hingucker: Mit einer dicken Bleigel-Batterie eine Akkulaufzeit von 12 Stunden. Mindestens.

Ideen zur Umsetzung habe ich auch schon ein paar:

  • Gehäuse: Aluminiumbox, Zarges oder Ernst, Aluminium massiv mit verstärkten Kanten. Ach ja: natürlich in Schwarz.
  • CPU und Mainboard: wird wohl was Passives im ITX-Format. Für diese gibt es Adapter zum direkten Anschluss einer 12V-Stromquelle, und die Leistungsaufnahme liegt auch in akzeptablem Bereich mit 15-20W.
  • Akku: ’ne Autobatterie hätte zwar genug Leistung, aber ist leider mit Säure gefüllt. Interessant sind Blei-Gel-Akkus für Alarmanlagen oder USVs. Diese sind zwar schwer, aber sehr viel preiswerter als Lithium-Ionen-Akkus.
  • Außerdem soll Blackböxchen 2 ja nicht unbedingt leicht sein, zu viel Auftrieb ist im Wasser unpraktisch – obwohl: ein schwimmender Rechner hätte auch was. Dann aber mit Fernbedienung, Bugstrahlruder und Schiffschrauben.
  • Sturzresistenz: In Blackböxchen hat sich für die Festplatte eine schwingende Lagerung bewährt. Die Festplatte sitzt in einem Rahmen, welcher rundherum von Gummiseilen in der Mitte eines Käfigs gehalten wird. Dadurch hat die Platte eine Bewegungsfreiheit in alle Richtungen von etwa 15mm. Solch eine Konstruktion soll in Blackböxchen 2 alle Komponenten aufnehmen. Geplant ist eine Art Käfig von 200x200x100mm, in dem ein Blech von 180x180x2mm das ITX-Board aufnimmt. Unter dem Blech sind Halterungen für die Platten oder CF-Karten und USB-Sticks. Um den Käfig wäre dann Platz für Halterungen für die Akkus.
  • WLAN und Anschlussfelder: Wenn der Koffer wasserdicht bleiben soll, muss ein Konzept zum Herausführen der Anschlüsse her. Hier herrscht bei mir noch absolute Ratlosigkeit. Und für das WLAN habe ich auch noch keine so tolle Idee. Der Alukoffer würde einen super Käfig abgeben, garantiert ohne Empfang im Inneren. Also muss auch für die Antenne ein Konzept her.

6 Responses

  1. Na das kann ja heiter werden 😉

    Beim Mainboard musste ich an die aktuellen 780G Boards und ein Pico Netzteil oder vielleicht sogar ein Atom Board denken.
    Ein 780G Board mit kleinem X2 oder Sempron hätte den Vorteil, massig Leistung zur Verfügung zu stellen, ein Atom Board das es wohl günstig und stromsparend ist.
    Beide male könntest du auf externe 12V Netzteile setzen und somit deinen Rechner sogar im Auto betreiben 😉

    Für die Kühlung müsstest du auf Heatpipes setzen, welche du dann am Gehäuse befestigst. Heatpipes lassen sich (entgegen vieler Aussagen) relativ einfach biegen, braucht man nur etwas Gefühl und eine Rohrbiegefeder aus dem Baumarkt.
    Vielleicht hast du ja Glück und kommst günstig an einen Barebone Kühler, die haben oft das gewünschte Format (Block auf CPU und dann einige Heatpipes zum Gehäuse).

    Ein CF Modul ist garnicht schlecht von der Idee, hat aber halt den Nachteil einer relativ geringen Lebensdauer. Da SSDs aber noch nicht bezahlbar sind, führt da wohl kein Weg dran vorbei. Bei den USB-Sticks wär es doch noch besser, wenn du ein paar mehr nimmst (3-5 Stk) und die dann in ein ZFS System ziehst (wie bei Rolf + Constantin 😉 ).
    Besonders zu beachten wäre aber, dass du möglichst wenig auf das CF Modul im Betrieb zugreifst, im Idealfall nur als Boot-Partition.

    Beim Gehäuse ist wohl ein Alu-Koffer ideal, den dann pulverbeschichten lassen. Dadurch hast du dann eine robuste Oberfläche, die einfach sauberzuhalten ist.
    Als wasserdichte Koffer fällt mir auf Anhieb leider nur Motorradzubehör ein, die haben aber leider Ihren Preis und Befestigungen etc. Sehen also nicht sooo schön aus.

    Für die Anschlüsse könntest du ein ähnliches System verwenden wie Apple bei den Netzteilen: Magnet-Stecker.
    Damit könntest du zwar nicht Unterwasser arbeiten, aber wenn du eine interne Schaltung integrierst, die den Kontakt von Akku zum Anschluss trennt, sobald der Stecker abgezogen wird, wäre immerhin ein Akkubetrieb unterwasser möglich.

    Wo wir schon beim Akku wären:

    Für Motorräder gibt es 12Ah Bleigel Akkus, macht bei 12V immerhin 144Wh, bei einem Verbrauch von ~30W wären das schonmal etwa 4,5 Stunden Laufzeit.
    Die Ladespannung darf hierbei maximal 13,8V betragen, dafür müsste man sich noch etwas überlegen, sonst müsstest du 2 Netzteile mitschleppen (12V und eins für den Akku). Wobei es hier sicherlich DC/DC gibt.

    Wenn mir nochwas einfällt, müll ich doch weiter zu 😉
    Schöne Grüße nach Kaiserslautern

    2. Mai 2008 at 7:36

  2. Das hier kannst du, nachdem du es gelesen hast löschen, nur eine Anmerkung noch:

    Bei Ebay gibt es auch normale Bleigel Akkus mit 24Ah und 12V:
    Artnr: 230246581216

    2. Mai 2008 at 7:37

  3. Jan

    Hallo Alex,

    den Koffer habe ich gestern spät noch gefunden, und zwar bei Ebay. Diverse Händler verkaufen alte Zargesboxen, dass sind Koffer aus massiven Aluminium. Ich denke, 26 Liter sollten reichen.
    Wegen des Bleiakku-Ladeproblems habe ich schon eine Idee. Für ITX-Boards habe ich Auto-Spannungsadapter mit einem Bereich von 6 bis 24 Volt gesehen, die kommen mit der Ladespannung für die Akkus klar. Also ist zumindest der Teil gegessen.
    Wegen der Anschlüsse werde ich mich mal im Industrieumfeld umsehen, da gibt’s schließlich IP64-Ethernet und solche Sachen. Im Wasser sollte aber WLAN reichen.
    Kopfschmerzen bereiten mir noch die Heatpipes. Es ist klar, dass die Dinger ideal wären, um die Wärme auf den Koffer zu leiten. Doch muss ich mir da eine Art Scharniersystem überlegen, dass meine Federungspläne noch funktionieren. Auch das Board soll bei Stößen geschützt sein – ich habe schon mehrfach abgerissene Kühlkörper gesehen, das ist nicht feierlich.
    Viele Grüße nach Berlin aus Saarbrücken (mit KL habe ich jetzt nichts mehr zu tun)

    2. Mai 2008 at 19:46

  4. Emu

    Servus Jan,

    schön das Du wieder am Innovieren bist. Die Idee mit einer Batterie USB-Sticks zwecks ZFS finde ich recht interessant.

    Aber mal was anderes wie wäre es denn, die W-Lan Antenne irgendwie in das äußere Gehäuse zu integrieren? Ich glaube jetzt nicht, dass Du das Teil im Griff unterbringen kannst, aber irgendwie auf diese Art könnte das gehen.

    Falls Du übrigens Rohre biegen oder eine etwas kompliziertere Werkstattarbeit erledigen musst, wüsste ich wo. Meld Dich einfach.

    Nun gudd. Sanfte Grüße nach SB.

    3. Mai 2008 at 9:27

  5. Achja, da war ja was mit Umzug und Co…

    Scharniere für die Heatpipes sind wohl nicht so optimal, da würde sich dann viel Wärme stauen. Wenn du den Kühler fest verschrauben würdest (mit Backplane) dann ist der ziemlich sicher fest, denke nicht, dass da was reißen kann. Aber ein gefedertes Board wäre natürlich schöner.
    Eine Möglichkeit wäre wohl ein großer passiver Kühlkörper, dann fällt halt der Einsatz eines potenten Prozessors weg, wo wir wieder bei einem Atom o.ä. wären.
    Dann kann man nur noch hoffen, dass der Alu-Koffer genug Wärme nach außen abgibt um die Innentemperatur niedrig zu halten.
    Was mich wieder zu einer anderen Idee gebracht hat:
    Wie bekommt man von der CPU die Wärme zum Alu-Koffer?
    Eigentlich ganz einfach: Wasserkühlung… Wie wäre es, wenn du auf die CPU eine Wasserkühlung steckst, diese dann mit relativ langen Schläuchen zu einem Radiator Marke Eigenbau (mehrere Rohre, die fest an der Alu-Wand sind) führen würdest?
    Eine kleine Pumpe braucht nicht soviel Strom, gute Steckverbindungen für Schläuche gibt es auch. Dann könntest du das Board federn und bist das Problem mit der Wärme los…

    3. Mai 2008 at 13:17

  6. Irgendwie vergess ich immer die Hälfte:

    Hier 2 relativ interesante USB-Sticks für dich:
    http://www.computerbase.de/artikel/hardware/peripherie/2008/kurztest_usb-sticks_32_gb/#abschnitt_einleitung

    3. Mai 2008 at 13:18

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