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MIO解決方案在列車客戶信息系統中的應用

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   與普通PC相比,嵌入式系統擁有著低功耗、小型化、擴展性強、穩定性高等顯著特點。隨著信息化、智能化、網絡化的高速發展,嵌入式系統技術獲得了更為廣闊的發展空間,比如在工業自動化行業市場中,工業過程控制、數字機床、機器視覺、電力系統安全監測、機器人應用;在交通行業市場中,車載多媒體設備、車輛檢測設備、自動檢票設備等等,都會廣泛的采用嵌入式設備。近日,“物聯網”這個概念在行業中被炒得火熱,各省市都開始運作物聯網基地,進一步推動嵌入式系統需求的發展。溫總理的“感知中國”這四個字,從字面上來理解,“感”是信息采集(傳感器);“知”是信息處理(運算、處理、控制、通信并通過互聯網進行信息傳遞和控制)。這些都是嵌入式系統的特征表現。如果歸納一句話來理解總理“感知中國”的含義,那就是通過嵌入式系統智能終端產品網絡化的過程可以實現感和知的目的。由此可見,嵌入式在PC產業的發展中,扮演了越來越重要的角色。


        在當前的挑戰與機遇下,為了能夠更好的迎合市場的發展,作為嵌入式板卡的重要廠商之一,研華科技在今年年初推出了全新的MI/O Extension解決方案。這個方案不僅能夠幫助系統集成商快速的整合產品,加快產品上市速度,而且能夠最大程度的保護客戶自身的核心技術。以往許多系統集成商在整合產品時經常都會遇到這么一個難題,每一個行業市場的應用對嵌入式產品的規格和接口都有特殊需求,在市面上現有的標準產品鐘發掘往往是差強人意。為了能滿足客戶需求,有時系統集成商會選擇客制化或者是模塊化電腦的方案,不過這兩種方案的成本較高,無形中大大降低了價格的競爭優勢。另一方面,這兩個方案都需要投入大量的研發人力且需要較長的研發周期,對于規模較小或者利潤空間較低的項目來講,顯然客制化以及模塊化電腦的解決方案是不可取的。

        因此,研華今年推出的MI/O Extension(多I/O接口擴展)解決方案,定位在標準品單板電腦和模塊化電腦之間的細分市場,通過多樣化的彈性擴展,能夠滿足那些使用標準品無法滿足需求,而又比較在乎成本,不愿意選擇模塊化電腦或者客制化的客戶群體。

        研華有這樣一個MI/O extension的成功案例,客戶需要設計在列車上使用的車載多媒體顯示服務器設備。如今軌道交通的飛速發展,大大方便了人們的出行。對于如此龐大的客流群體,放置在車廂內部能夠提供多種形式流媒體的顯示終端自然成了眾商家們炙手可熱的必爭之地。客戶設計的多媒體顯示服務器放置在列車中部,用來同時控制多節車廂的媒體播放。 由于使用在車載特殊環境中,對嵌入式主板除了常規要求之外,還增添了許多特殊的需求。

        首先,客戶要求主板的CPU主頻在1.6Ghz以上并且功耗不能過高,不超過15W。如果功耗過高,會導致系統穩定性受影響。同時需要1個RS232、1個RS485做為控制以及數據傳輸,2個USB做系統調試使用。另外,客戶還要求主板配置Mini-PCIe的擴展端口搭配3G或者Wifi的無線通訊模組。以往設備中流媒體的更新,必須要工程人員到現場通過USB存儲的方式人工更新。這樣的更新升級方式不僅要求配備專職的工程人員,還需要花費大量的時間,效率非常低下。新一代的產品中,客戶要求無線的方式進行升級。如果列車回到覆蓋有3G或者Wifi網絡的車庫中,在設備檢測到網絡的情況下可以自動設計。在常規需求之外,客戶還要求主板上板載2個DB9形式的千兆網絡接口以及Wago的電源接口。

        碰到這樣的客戶需求,我們在初期給客戶選型的過程中,第一方案還是考慮的標準品的形式。由于客戶對CPU主頻以及功耗的要求,很快就定型在了3.5”嵌入式單板PCM-9362,搭載了Intel Atom N450的處理平臺正好符合客戶的要求。此外,較小的主板尺寸以及主板邊緣的可用端口也方便了客戶的機構設計,可是DB9形式的千兆網絡成了比較棘手的問題。考慮到車載環境的震動因素,傳統的RJ45的方式不能被客戶所接受。如果將主板上的RJ45接口摘除改為DB9形式接口,那么RJ45接插件中包含的網絡芯片也同時被移除,主板將失去網絡功能。所以3.5”主板的方案不適合客戶的項目使用。之后我們又馬上推出了5.25”同處理平臺的PCM-9562,客戶需要的所有功能都可以通過配線的方式引出,很好解決了之前3.5”方案的弊端問題。不過客戶因為主板尺寸太大,配線較多影響主板穩定性的問題再一次放棄了我們提供的方案。就在業務感覺到無計可施的時候,我們想到了MI/O extension的方案,同樣是采用3.5”嵌入式主板PCM-9362,可以通過主板上板載的MIOe接口將客戶需要的2個DB9形式的千兆網絡轉移到擴展底板上即可。客戶很快就接受了這個方案,并且決定自己開發擴展底板。經過前期與研華的開發會議之后,根據設計指導書,通過MIOe接口中的PCIex1的總線,橋接了Intel的82583V的千兆網絡芯片引出了DB9形式的網絡接口,同時在擴展板上放置了Wagon的電源接口。這樣一來,通過MI/O extension 的簡單擴展,很好滿足了客戶的所有需求。同時,這個方案的選擇與客制化相比,也大大降低了客戶的開發成本以及研發周期,為客戶產品的快速上市打下了堅實的基礎。

 

 長沙MES系統,株洲MES系統,湘潭MES系統

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