瑞芯微工业级芯片,助力工控行业智能化革新(附多场景应用实例)

来源:智汇工业

点击:1171

A+ A-

所属频道:新闻中心

关键词:瑞芯

    工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命,使生产速度和效率提高了三倍以上。据Wind发布数据显示,2020年中国工控行业市场空间超2000亿元,其中产品市场近1400亿元,除外资主导的60%外,国产本土空间仍超过千亿元。同时,工业智能化的需求正促使工控行业不断壮大,随着人工智能、大数据和半导体技术的发展,工控涵盖的范围越来越广。 


    驱动工业智能化的主导力量大致可分为三类:第一类是传统智能化改造;第二类是国产化需求,包括采用国产芯片、操作系统、设备以及集成系统;第三类是人工智能,用机器提高生产力效率以及降低运营成本。


    图 | 驱动工业智能化的三大主导力量


    工控领域的智能化发展带来了“工业芯片”的发展机遇, 据Gartner数据显示,全球工业芯片市场预计2022年达705亿美元,2019-2022年复合增长率在13%左右。然而,不是所有的芯片都能当工业芯片使用。


    以工控大脑——控制芯片为例,工业级控制芯片需要长期运行在极高/低温、高湿、强盐雾和电磁辐射的恶劣环境中,所以在稳定性、可靠性和安全性方面要求会比消费级高。瑞芯微作为走在国际化路线的国产品牌,这几年已经在技术、服务和生态上有了很大的突破。下面举例瑞芯微芯片整体解决方案在工控领域的应用案例。


    案例一:工业/边缘计算网关设备

    芯片:RK3588M/RK3358J/RK3568J/RK3399


    图 | 联想边缘计算网关搭载LeapIOT平台示意图

    1,印刷厂智能化网关设备


    作为深耕行业数十年的老牌印刷设备制造企业,高斯(中国)的工业设备分散在全国各地,设备调试、故障诊断及修复严重依赖现场人工;且运维人员无法掌握一手数据,造成运维管理成本高、效率较低、响应速度慢等问题。


    联想为高斯(中国)量身打造了一套解决方案,基于瑞芯微RK3399主控的ECG工业网关设备和Leap IoT工业物联网平台,将设备运行的数据经过实时传输、整合与呈现,生成可追溯的数据记录,帮助高斯(中国)实现精细化的印刷生产管理,达到降本增效的目的。


    瑞芯微RK3399主控芯片,支持多系统,实时性强,接口充足可以扩充行为监测;驱动力强,可以使得操作界面流畅快速。帮助客户降低50%设备腹胀率,缩减65%的售后维护成本,高斯的客户满意度提升80%。


    全新旗舰芯RK3588M可以更强的性能赋能复杂场景的智能化升级,8nm工艺,八核CPU,高达6Tops的NPU算力,将可以满足更多类型的AI功能需求;支持多屏互动,提升运营管理效率;具备丰富的高速接口支持各类外设扩展,可适应复杂工作环境中的设备整合和拓展。


    图 | 联想工业网关示意图


    2,远程巡检网关设备


    某大型国有企业在全国各地部署有百万级别的机房和设备,部署在户外的机房和设备需要人员定期进行巡检和维护。


    联想采用瑞芯微RK3568J为计算核心的联想边缘计算网关,可提供1Tops基础算力,并可扩展至4Tops算力,对摄像头采集的视频图像数据进行AI解析,可实现人员身份识别,烟火告警等功能,搭配联想Lenovo Edge AI平台可实现异常情况智能化预警上报,容器化算法部署,远程升级等服务。帮助客户极大优化人员现场巡检的人力投入,同时可对设备及周边环境进行实时无缝监控,提升了对设备运行的可靠性。新一代旗舰芯片RK3588M可支持对算力有更高要求的设备,提供高达6Tops算力,助力全面升级和拓展AI 功能。 


    案例二:餐饮业 全球知名连锁餐厅 能耗管理物联网关+厨房智慧触控终端

    芯片:RK3568J/RK3399


    图 | 边缘计算网关


    全球知名的餐饮品牌拥有超37,000家餐厅,遍及全球100多个国家和地区。该连锁餐厅门店数量众多,原材料和运营成本不断提升,希望通过对所有门店进行监管,实时获取运营数据对能耗进行采集和分析,降低店面运营成本。


    联想提供了采用瑞芯微RK3399芯片的边缘计算网关+智慧厨房触控产品,采用无风扇散热,机体结构密封,有效抵抗厨房油烟,提高产品寿命。随着AI智能化的提升,瑞芯微RK3568J芯片将成为产品升级的首选,助力AI类应用,自带独立1TOPS 算力NPU,可为客户后期提升运营效率、降低成本贡献巨大价值。


    案例三:智慧交通 地铁出入闸机+地铁智慧车窗

    芯片:RK3568J/RK3288


    图 | 地铁出入口闸机及智慧车窗


    城市地铁线路的发展,需要实现地铁全面智能化升级,人脸识别闸机和车内的智能设备必不可少,技术层面的需求:国产化平台、强大处理能力和稳定性、平台具备可扩展性。


    1,智能出入口闸机


    立功科技与瑞芯微RK3568J平台作为新一代闸机的方案商,可快速实现活体识别,ID身份认证等快速安检功能。RK3568J拥有四核A55高性能架构,内置独立的1Tops算力NPU,支持两路MIPI摄像头并带有HDR功能ISP,人像采集清晰且识别处理速度快;并且RK3568J拥有双以太网、CAN接口、高速mini PCIE接口,拥有强大的扩展能力,可为地铁闸机类产品提供各类扩展需求。


    2,地铁智慧车窗


    瑞芯微与研华科技联合打造RK3288及RK3568J地铁智慧车窗方案,目前已在深圳地铁投入使用。RK3288及RK3568J具备强性能,能够驱动触摸高清大屏,并且接口丰富,可扩展性强,RK3568J具备独立的AI算力还可增添更多交互体验。


    案例四:智慧楼宇社区 3D人脸识别+体温检测

    芯片:RK3358J/RK3399


    图 | 研华方案的活体识别功能示意图


    在疫情期间,企业学校复产复课急需部署人脸及测温监测闸机,需要快速识别人体体温及口罩脸识别的应用需求。


    研华科技采用瑞芯微RK3399主控,以其高性能CPU,算法效率高,移植部署快,接口丰富易扩展,宽温支持等特点,满足在户外进行活体识别的工作场景。


    案例五:建筑行业 吊塔中控显示屏

    芯片:RK3568J


    图 | 建筑行业吊塔中控显示方案示意图


    某建筑工地的系统吊钩球机视频常出现卡顿,系统显示屏人机界面交互不友好,缺乏吊塔精准的力矩曲线管理,建筑公司因此引入了全新的吊塔中控显示屏。


    智微智能吊塔中控显示屏方案选用瑞芯微RK3568J芯片,确保了操作界面流畅快速;其4K视频解码能力,可有效防止视频接入解析出现的卡顿现象;3路CAN及10路UART接口,可充分满足外部传感器接入的需求;外加内置1Tops 算力NPU,可扩充各类行为监测。


    该吊塔中控显示屏经验收后,有效地替代了原有老旧型号机器,用户体验得到大大提升。鉴于RK3568J一套方案多用途的特色,客户将在后续智慧工地中继续将芯片拓展运用于门禁管理、升降机监控、人员定位、安全帽监测等场景。


    案例六:医疗行业 PCR核酸检测设备

    芯片:RK3568J/ RK3399

    图 | 聚合酶链式反应技术设备(PCR)


    针对核酸检测,其检测效果不仅取决于高质量的试剂盒,还有一样十分关键的检测设备——实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)核酸检测仪器,可大大提高了核酸检测的准确率。


    医用PCR及小型PCR设备适用于医院、社区、海关等应用场景,其设备更加注重便携式考量,设备尺寸小巧,功能丰富,测试精度要求较高,并且对功耗以及外设接口要求较高。


    研华科技推出的基于瑞芯微RK3399 及RK3568J处理器的嵌入式单板电脑,作为核酸设备的核心主控。在常态化疫情防控的今天,大型PCR工作站、医用PCR设备以及小型一体式PCR设备针对不同使用场景都得到了广泛的应用。


    案例七:工业自动化HMI人机界面

    芯片:RK3358J/RK3568J


    图 | 工控HMI示意图


    HMI(人机界面)是工业自动化中最前沿的解决方案,可以实时监控PLC、I/O模块的运行,并在HMI上形象地显示出来,同时操作者可以通过HMI向自动化设备发出控制信号,使得自动化设备可以按照操纵者的意图运行。


    立功科技的HMI方案,采用RK3568J芯片,具备工业级产品的可靠性,可提供HMI与各种自控设备的高效数据交互能力,同时,在接口方面可支持双千兆以太网、CAN接口、高速mini PCIE接口以及高清屏幕显示接口;此外,方案的系统兼容性强,可支持不同客户的开发需求。


    案例八:智慧农业 机器人

    芯片:RK3588M/RK3568J/ RK3399Pro

    图 | 农业无人车机器人


    在农业领域,机器人的出现代替了人工农药喷洒、播种等体力消耗大的工作,同时也解决了偏远山区劳动力不足的问题。


    在此领域,立功科技和瑞芯微携手合作推出了农业机器人,基于瑞芯微RK3399Pro芯片。此外,瑞芯微的新一代RK3568J芯片亦可为机器人提供高效图像识别处理功能,其内置独立的NPU,可提供1T算力,确保后端设备数据处理的稳定性及高效性。


    通过机器人的准确计算,可合理进行播种、施肥,提高农耕效率的同时,降低农业成本。并且该芯片拥有的丰富接口,也可使其根据客户的个性化需求,进行定制化产品开发,满足其它农耕需求。


    而新一代旗舰芯RK3588M更是主打AIoT领域,采用4xA76+4xA53的八核架构,自带独立NPU,拥有高达6Tops的算力,可极大的满足工业、农业、快递业等慢速机器人的需求。


    案例九:电力行业 采集器+继电器保护

    芯片:RK3358J/RK3568J


    在电力行业,数据的采集端需要配置更多的接口及较高的算力,以完成庞大客户端数据的收集,对主控芯片CPU的算力性能要求在多核以上,RK3358J采用4核A35架构,具有较高算力及丰富接口的特性,非常适合电力采集器设备。


    而电力行业继电器保护设备,除了需要多接口、多网口外,对高可靠性的需求更加明显,RK3568J具备全链路CPU Catch到DDR ECC,大大提升该类产品的可靠性。RK3568J具有PCIE3.0等高速扩展接口,能够满足网口、算力、5G等的扩展需求。


    【总结】


    如下表所示,瑞芯微工业级芯片深入工控领域的千行百业,不同的产品线对应不同的需求,如:PX30系列的RK3358J更适合显示触控和工业集采领域,RK3568系列和RK3588系列的RK3568J和RK3588M更适合工控、网关和AI视觉应用领域。


    图 | 瑞芯微工业应用系列芯片


    值得一提的是,瑞芯微工业级芯片产品除了拥有高扩展性、品质保障、可靠性及寿命保障等硬性优势外,还具有软件保障、强大的生态保障以及服务经验优势等雄厚的软实力,可以很好地服务于有工业类应用需求的各类客户。


    (审核编辑: 诺谨)