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瑞芯微工業(yè)級芯片,助力工控行業(yè)智能化革新(附多場景應用實例)

http://m.casecurityhq.com 2022-03-11 10:43 來源:瑞芯微

  工控技術的出現(xiàn)和推廣帶來了第三次工業(yè)革命,使生產(chǎn)速度和效率提高了三倍以上。據(jù)Wind發(fā)布數(shù)據(jù)顯示,2020年中國工控行業(yè)市場空間超2000億元,其中產(chǎn)品市場近1400億元,除外資主導的60%外,國產(chǎn)本土空間仍超過千億元。同時,工業(yè)智能化的需求正促使工控行業(yè)不斷壯大,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和半導體技術的發(fā)展,工控涵蓋的范圍越來越廣。

  驅動工業(yè)智能化的主導力量大致可分為三類:第一類是傳統(tǒng)智能化改造;第二類是國產(chǎn)化需求,包括采用國產(chǎn)芯片、操作系統(tǒng)、設備以及集成系統(tǒng);第三類是人工智能,用機器提高生產(chǎn)力效率以及降低運營成本。

圖 | 驅動工業(yè)智能化的三大主導力量

  工控領域的智能化發(fā)展帶來了“工業(yè)芯片”的發(fā)展機遇, 據(jù)Gartner數(shù)據(jù)顯示,全球工業(yè)芯片市場預計2022年達705億美元,2019-2022年復合增長率在13%左右。然而,不是所有的芯片都能當工業(yè)芯片使用。

  以工控大腦——控制芯片為例,工業(yè)級控制芯片需要長期運行在極高/低溫、高濕、強鹽霧和電磁輻射的惡劣環(huán)境中,所以在穩(wěn)定性、可靠性和安全性方面要求會比消費級高。瑞芯微作為走在國際化路線的國產(chǎn)品牌,這幾年已經(jīng)在技術、服務和生態(tài)上有了很大的突破。下面舉例瑞芯微芯片整體解決方案在工控領域的應用案例。

  案例一:工業(yè)/邊緣計算網(wǎng)關設備

  芯片:RK3588M/RK3358J/RK3568J/RK3399

圖 | 聯(lián)想邊緣計算網(wǎng)關搭載LeapIOT平臺示意圖

  1,印刷廠智能化網(wǎng)關設備

  作為深耕行業(yè)數(shù)十年的老牌印刷設備制造企業(yè),高斯(中國)的工業(yè)設備分散在全國各地,設備調試、故障診斷及修復嚴重依賴現(xiàn)場人工;且運維人員無法掌握一手數(shù)據(jù),造成運維管理成本高、效率較低、響應速度慢等問題。

  聯(lián)想為高斯(中國)量身打造了一套解決方案,基于瑞芯微RK3399主控的ECG工業(yè)網(wǎng)關設備和Leap IoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,將設備運行的數(shù)據(jù)經(jīng)過實時傳輸、整合與呈現(xiàn),生成可追溯的數(shù)據(jù)記錄,幫助高斯(中國)實現(xiàn)精細化的印刷生產(chǎn)管理,達到降本增效的目的。

  瑞芯微RK3399主控芯片,支持多系統(tǒng),實時性強,接口充足可以擴充行為監(jiān)測;驅動力強,可以使得操作界面流暢快速。幫助客戶降低50%設備腹脹率,縮減65%的售后維護成本,高斯的客戶滿意度提升80%。

  全新旗艦芯RK3588M可以更強的性能賦能復雜場景的智能化升級,8nm工藝,八核CPU,高達6Tops的NPU算力,將可以滿足更多類型的AI功能需求;支持多屏互動,提升運營管理效率;具備豐富的高速接口支持各類外設擴展,可適應復雜工作環(huán)境中的設備整合和拓展。

圖 | 聯(lián)想工業(yè)網(wǎng)關示意圖

  2,遠程巡檢網(wǎng)關設備

  某大型國有企業(yè)在全國各地部署有百萬級別的機房和設備,部署在戶外的機房和設備需要人員定期進行巡檢和維護。

  聯(lián)想采用瑞芯微RK3568J為計算核心的聯(lián)想邊緣計算網(wǎng)關,可提供1Tops基礎算力,并可擴展至4Tops算力,對攝像頭采集的視頻圖像數(shù)據(jù)進行AI解析,可實現(xiàn)人員身份識別,煙火告警等功能,搭配聯(lián)想Lenovo Edge AI平臺可實現(xiàn)異常情況智能化預警上報,容器化算法部署,遠程升級等服務。幫助客戶極大優(yōu)化人員現(xiàn)場巡檢的人力投入,同時可對設備及周邊環(huán)境進行實時無縫監(jiān)控,提升了對設備運行的可靠性。新一代旗艦芯片RK3588M可支持對算力有更高要求的設備,提供高達6Tops算力,助力全面升級和拓展AI 功能。

  案例二:餐飲業(yè) 全球知名連鎖餐廳 能耗管理物聯(lián)網(wǎng)關+廚房智慧觸控終端

  芯片:RK3568J/RK3399

圖 | 邊緣計算網(wǎng)關

  全球知名的餐飲品牌擁有超37,000家餐廳,遍及全球100多個國家和地區(qū)。該連鎖餐廳門店數(shù)量眾多,原材料和運營成本不斷提升,希望通過對所有門店進行監(jiān)管,實時獲取運營數(shù)據(jù)對能耗進行采集和分析,降低店面運營成本。

  聯(lián)想提供了采用瑞芯微RK3399芯片的邊緣計算網(wǎng)關+智慧廚房觸控產(chǎn)品,采用無風扇散熱,機體結構密封,有效抵抗廚房油煙,提高產(chǎn)品壽命。隨著AI智能化的提升,瑞芯微RK3568J芯片將成為產(chǎn)品升級的首選,助力AI類應用,自帶獨立1TOPS 算力NPU,可為客戶后期提升運營效率、降低成本貢獻巨大價值。

  案例三:智慧交通 地鐵出入閘機+地鐵智慧車窗

  芯片:RK3568J/RK3288

圖 | 地鐵出入口閘機及智慧車窗

  城市地鐵線路的發(fā)展,需要實現(xiàn)地鐵全面智能化升級,人臉識別閘機和車內的智能設備必不可少,技術層面的需求:國產(chǎn)化平臺、強大處理能力和穩(wěn)定性、平臺具備可擴展性。

  1,智能出入口閘機

  立功科技與瑞芯微RK3568J平臺作為新一代閘機的方案商,可快速實現(xiàn)活體識別,ID身份認證等快速安檢功能。RK3568J擁有四核A55高性能架構,內置獨立的1Tops算力NPU,支持兩路MIPI攝像頭并帶有HDR功能ISP,人像采集清晰且識別處理速度快;并且RK3568J擁有雙以太網(wǎng)、CAN接口、高速mini PCIE接口,擁有強大的擴展能力,可為地鐵閘機類產(chǎn)品提供各類擴展需求。

  2,地鐵智慧車窗

  瑞芯微與研華科技聯(lián)合打造RK3288及RK3568J地鐵智慧車窗方案,目前已在深圳地鐵投入使用。RK3288及RK3568J具備強性能,能夠驅動觸摸高清大屏,并且接口豐富,可擴展性強,RK3568J具備獨立的AI算力還可增添更多交互體驗。

  案例四:智慧樓宇社區(qū) 3D人臉識別+體溫檢測

  芯片:RK3358J/RK3399

圖 | 研華方案的活體識別功能示意圖

  在疫情期間,企業(yè)學校復產(chǎn)復課急需部署人臉及測溫監(jiān)測閘機,需要快速識別人體體溫及口罩臉識別的應用需求。

  研華科技采用瑞芯微RK3399主控,以其高性能CPU,算法效率高,移植部署快,接口豐富易擴展,寬溫支持等特點,滿足在戶外進行活體識別的工作場景。

  案例五:建筑行業(yè) 吊塔中控顯示屏

  芯片:RK3568J

圖 | 建筑行業(yè)吊塔中控顯示方案示意圖

  某建筑工地的系統(tǒng)吊鉤球機視頻常出現(xiàn)卡頓,系統(tǒng)顯示屏人機界面交互不友好,缺乏吊塔精準的力矩曲線管理,建筑公司因此引入了全新的吊塔中控顯示屏。

  智微智能吊塔中控顯示屏方案選用瑞芯微RK3568J芯片,確保了操作界面流暢快速;其4K視頻解碼能力,可有效防止視頻接入解析出現(xiàn)的卡頓現(xiàn)象;3路CAN及10路UART接口,可充分滿足外部傳感器接入的需求;外加內置1Tops 算力NPU,可擴充各類行為監(jiān)測。

  該吊塔中控顯示屏經(jīng)驗收后,有效地替代了原有老舊型號機器,用戶體驗得到大大提升。鑒于RK3568J一套方案多用途的特色,客戶將在后續(xù)智慧工地中繼續(xù)將芯片拓展運用于門禁管理、升降機監(jiān)控、人員定位、安全帽監(jiān)測等場景。

  案例六:醫(yī)療行業(yè) PCR核酸檢測設備

  芯片:RK3568J/ RK3399

圖 | 聚合酶鏈式反應技術設備(PCR)

  針對核酸檢測,其檢測效果不僅取決于高質量的試劑盒,還有一樣十分關鍵的檢測設備——實時熒光定量聚合酶鏈式反應(PCR)核酸檢測儀器,可大大提高了核酸檢測的準確率。

  醫(yī)用PCR及小型PCR設備適用于醫(yī)院、社區(qū)、海關等應用場景,其設備更加注重便攜式考量,設備尺寸小巧,功能豐富,測試精度要求較高,并且對功耗以及外設接口要求較高。

  研華科技推出的基于瑞芯微RK3399 及RK3568J處理器的嵌入式單板電腦,作為核酸設備的核心主控。在常態(tài)化疫情防控的今天,大型PCR工作站、醫(yī)用PCR設備以及小型一體式PCR設備針對不同使用場景都得到了廣泛的應用。

  案例七:工業(yè)自動化HMI人機界面

  芯片:RK3358J/RK3568J

圖 | 工控HMI示意圖

  HMI(人機界面)是工業(yè)自動化中最前沿的解決方案,可以實時監(jiān)控PLC、I/O模塊的運行,并在HMI上形象地顯示出來,同時操作者可以通過HMI向自動化設備發(fā)出控制信號,使得自動化設備可以按照操縱者的意圖運行。

  立功科技的HMI方案,采用RK3568J芯片,具備工業(yè)級產(chǎn)品的可靠性,可提供HMI與各種自控設備的高效數(shù)據(jù)交互能力,同時,在接口方面可支持雙千兆以太網(wǎng)、CAN接口、高速mini PCIE接口以及高清屏幕顯示接口;此外,方案的系統(tǒng)兼容性強,可支持不同客戶的開發(fā)需求。

  案例八:智慧農(nóng)業(yè) 機器人

  芯片:RK3588M/RK3568J/ RK3399Pro

圖 | 農(nóng)業(yè)無人車機器人

  在農(nóng)業(yè)領域,機器人的出現(xiàn)代替了人工農(nóng)藥噴灑、播種等體力消耗大的工作,同時也解決了偏遠山區(qū)勞動力不足的問題。

  在此領域,立功科技和瑞芯微攜手合作推出了農(nóng)業(yè)機器人,基于瑞芯微RK3399Pro芯片。此外,瑞芯微的新一代RK3568J芯片亦可為機器人提供高效圖像識別處理功能,其內置獨立的NPU,可提供1T算力,確保后端設備數(shù)據(jù)處理的穩(wěn)定性及高效性。

  通過機器人的準確計算,可合理進行播種、施肥,提高農(nóng)耕效率的同時,降低農(nóng)業(yè)成本。并且該芯片擁有的豐富接口,也可使其根據(jù)客戶的個性化需求,進行定制化產(chǎn)品開發(fā),滿足其它農(nóng)耕需求。

  而新一代旗艦芯RK3588M更是主打AIoT領域,采用4xA76+4xA53的八核架構,自帶獨立NPU,擁有高達6Tops的算力,可極大的滿足工業(yè)、農(nóng)業(yè)、快遞業(yè)等慢速機器人的需求。

  案例九:電力行業(yè) 采集器+繼電器保護

  芯片:RK3358J/RK3568J

  在電力行業(yè),數(shù)據(jù)的采集端需要配置更多的接口及較高的算力,以完成龐大客戶端數(shù)據(jù)的收集,對主控芯片CPU的算力性能要求在多核以上,RK3358J采用4核A35架構,具有較高算力及豐富接口的特性,非常適合電力采集器設備。

  而電力行業(yè)繼電器保護設備,除了需要多接口、多網(wǎng)口外,對高可靠性的需求更加明顯,RK3568J具備全鏈路CPU Catch到DDR ECC,大大提升該類產(chǎn)品的可靠性。RK3568J具有PCIE3.0等高速擴展接口,能夠滿足網(wǎng)口、算力、5G等的擴展需求。

  【總結】

  如下表所示,瑞芯微工業(yè)級芯片深入工控領域的千行百業(yè),不同的產(chǎn)品線對應不同的需求,如:PX30系列的RK3358J更適合顯示觸控和工業(yè)集采領域,RK3568系列和RK3588系列的RK3568J和RK3588M更適合工控、網(wǎng)關和AI視覺應用領域。

圖 | 瑞芯微工業(yè)應用系列芯片

  值得一提的是,瑞芯微工業(yè)級芯片產(chǎn)品除了擁有高擴展性、品質保障、可靠性及壽命保障等硬性優(yōu)勢外,還具有軟件保障、強大的生態(tài)保障以及服務經(jīng)驗優(yōu)勢等雄厚的軟實力,可以很好地服務于有工業(yè)類應用需求的各類客戶。

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