Mini-ITX-Boards: Vor- und Nachteile des Industrie-Einsatzes
Welche Mini-ITX-Eigenschaften sind für den Einsatz in der Industrie erforderlich?
Anforderungen der Industrie an Mini-ITX-Boards
Industrie-Features von Mini-ITX-Boards
Folgende Anforderungen sind maßgeblich:
Energieversorgung, Energieeffizienz, Robustheit, Schnittstellen, Speicher, Lebenszyklus, Wartung, Sicherheit, Formfaktor
Zuletzt aktualisiert: 19.02.2026
Für industrielle Anwendungen von Mini-ITX-Boards sind bestimmte Industrie-Features entscheidend. Aus Sicht der Industrie sind folgende Anforderungen maßgeblich:
Energieversorgung / Spannungsbereich
• Weite Eingangsspannungsbereiche (z.B. 9–36 V, 12–24 V, 18–36 V), um direkt an Bordnetze, Batteriesysteme oder industrielle 24-V-Versorgung anschließen zu können.
• Integrierte DC-DC-Wandler mit Schutzfunktionen (Überspannung, Unterspannung, Verpolung, Kurzschluss).
• Unterstützung für Power-Profile unterschiedlicher CPUs (T-/TE-/Embedded-Varianten), oft mit konfigurierbarem TDP-Limit im BIOS.
• Unterstützung für Always-On-/Ignition-Funktionen (z.B. im Fahrzeug), zeitverzögertes Ein-/Ausschalten.
Energieeffizienz
• Auswahl von CPUs mit verschiedenen TDP-Klassen (z.B. 6–15 W, 25 W, 35 W), passend zum Anwendungsfall.
• Optimierte Spannungswandler (VRMs) für Dauerbetrieb 24/7 und geringe Verlustleistung.
• Möglichkeit zum lüfterlosen Betrieb mit großflächigem/großzügigem Kühlkörper oder Gehäuse-Kühlkonzept (Heat-Spreader, Heat-Pipe).
• Power-Management-Funktionen: Tiefschlafzustände, Wake-on-LAN, Wake-on-Timer, RTC-Wake für energiearme Standby-Konzepte.
Robustheit
• Erweiterte Temperaturbereiche (z.B. −20 bis +70 °C oder −40 bis +85 °C).
• Schutz gegen Vibration und Schock (verstärkte Lötstellen, verschraubte Steckverbinder, gelöteter RAM/Flash bei Bedarf).
• Teilweise Conformal Coating (Schutzlack) gegen Feuchtigkeit, Staub, salzhaltige Luft.
• Langer Dauerbetrieb 24/7 mit spezifizierter MTBF, geeignet für Dauerlast in Industrieumgebungen.
Schnittstellen
• Mehrere Gb-Ports (mitunter PoE-fähig, teils mit TSN-Unterstützung für Echtzeit-Netzwerke).
• Serielle Schnittstellen (RS-232/422/485) in höherer Anzahl für SPS, Sensorik, Aktoren, Altgeräte.
• Digitale Ein-/Ausgänge (GPIO), Relais-Ausgänge für direkte Ansteuerung.
• Feldbus-/Industrie-Protokolle über On-Board-Schnittstellen oder Module (z.B. CAN, PROFIBUS, Modbus, EtherCAT via Erweiterung).
• Mehrere Display-Ausgänge (LVDS/eDP/DisplayPort/HDMI) für Panel-PCs, HMI-Terminals, Digital-Signage.
• Interne Erweiterungsmöglichkeiten (miniPCIe, M.2, mSATA) für WLAN/4G/5G, zusätzliche I/O-Karten, SSDs.
Speicher
• Unterstützung sowohl für SO-DIMM RAM als auch für gelöteten Speicher bei Schock/Vibration.
• Industrietaugliche SSD-Schnittstellen (SATA, M.2) mit Unterstützung für pSLC/Industrielle NAND-Typen.
• Optionale eMMC oder on-board-Flash für wartungsarme Systeme.
Lebenszyklus, Wartung
• Langer Produktlebenszyklus (typisch 5–10+ Jahre Verfügbarkeit derselben Boardrevision).
• Langfristige Verfügbarkeit der CPU-Plattform (Embedded-Roadmaps der CPU-Hersteller).
• Konsistentes BOM-Management: kontrollierte Komponentenänderungen, wichtig für Zulassungen.
• Remote-Management-Funktionen (z.B. AMT, IPMI-ähnliche Funktionen, Out-of-Band-Management bei manchen Industrie-Mini-ITX).
• Einfache Wartung vor Ort: gut zugängliche Steckverbinder, klar dokumentierte Pin-Belegung.
Sicherheit, Software, Zertifizierung
• Unterstützung für Secure Boot, TPM, Verschlüsselung, um Manipulation zu verhindern.
• Kompatibilität mit Echtzeit-OS, Linux-Distributionen für Industrie, Windows IoT
• Zertifizierungen je nach Branche (EMV-Normen für Industrie, Medizinnormen, ggf. Fahrzeugnormen wie E-Mark).
Formfaktor
• Standardisierte Abmessungen 170 x 170 mm, dadurch einfache Integration in kompakte Box-PCs, Kioske, Panels, Fahrzeuge, Maschinen.
• Geringe Bauhöhe, z.B. flache Kühlkörper, liegende RAM-Module, flache Steckverbinder (wichtig für 1U-Gehäuse oder sehr flache Boxen).
• ,Montage: robuste Bohrungen, teilweise zusätzliche Haltepunkte zur Vibrationsfestigkeit.
• Front-/Backplane-Orientierung der Anschlüsse, damit alle I/Os optimal herausgeführt werden können.
Vorteile des Mini-ITX-Formfaktors speziell in der Industrie
• Sehr kompakt bei dennoch „vollwertiger“ x86-Leistung, daher ideal für Edge-Computing, HMI-Panels, kompakte Steuerungen.
• Gute Balance aus Erweiterbarkeit (PCIe-Slot, M.2, miniPCIe) und Platzbedarf.
• Hohe Energieeffizienz und damit weniger Kühlaufwand, wichtig in geschlossenen Boxen oder Schaltschränken.
• Breite Einsetzbarkeit: vom einfachen IoT-Gerät bis zum leistungsfähigen Vision-System durch Wahl der entsprechenden CPU-Klasse und Erweiterungskarten.
Nachteile des Mini-ITX-Formfaktors
• Aufgrund der Abmessungen sind Mini-ITX-Boards nicht geeignet für sehr kleine Geräte, da sollten – je nach Anforderungen an die benötigte Funktionalität - ggfs. 3,5“ (https://1st-embedded.com/shop/category/embedded-motherboards-3-5-sbc-33) – oder 2,5“-Boards zum Einsatz kommen.
• Viele am Markt verfügbare MITX-Boards entsprechen nur teilweise den Anforderungen an Industrie-Boards und sind eher als „Light industrial boards“ einzuordnen.
• Die meisten Hersteller von Mini-ITX-Boards benötigen für eine wirtschaftliche Fertigung Mindestabnahmemengen, die oftmals die Projektvolumina der Kunden weit übersteigen.
Mini-ITX-Motherboards bei 1ST-embedded.
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Jelena Dronowa, Head of Digital Media, Dipl.-Ing für Systemtechnik