อินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร (HMI) และเกตเวย์ในโลกที่เชื่อมต่อกัน

ในภูมิทัศน์ดิจิทัลของปัจจุบัน อินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร (HMI) และเกตเวย์ได้กลายมาเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ช่วยให้การโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับระบบที่ซับซ้อนราบรื่นยิ่งขึ้น เมื่ออุตสาหกรรมต่างๆ มีความเชื่อมโยงกันมากขึ้น บทบาทของเทคโนโลยีเหล่านี้ในการปรับปรุงผลผลิต ประสิทธิภาพ และประสบการณ์ของผู้ใช้จึงไม่สามารถมองข้ามได้อย่างเกินจริง ตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคไปจนถึงระบบยานยนต์ จากระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมไปจนถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์ HMI มอบอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่าย ช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมและตรวจสอบระบบที่ซับซ้อนได้ง่ายขึ้น

พร้อมกันนั้นเกตเวย์ยังทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างเครือข่ายต่างๆ โดยแปลโปรโตคอลและอำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ สิ่งเหล่านี้มีความจำเป็นในการเปิดใช้งานการประมวลผลแบบเอจ (edge computing) ซึ่งข้อมูลจะได้รับการประมวลผลใกล้กับแหล่งที่มา ซึ่งจะช่วยลดความหน่วงเวลาและช่วยให้มั่นใจถึงการตัดสินใจแบบเรียลไทม์ เมื่อรวมกันแล้ว HMI และเกตเวย์กำลังขับเคลื่อนการสร้างสรรค์นวัตกรรมในด้านต่างๆ เช่น เมืองที่สมาร์ท โรงงานที่สมาร์ท และระบบในบ้านอัตโนมัติ

ระบบ i.MX 93 บนโมดูล: รากฐานสำหรับเกตเวย์อุตสาหกรรมและโซลูชั่น HMI

ระบบ i.MX 93 บนโมดูล (SoM) (รูปที่ 1) จาก iWave เป็นโซลูชันที่เหมาะสำหรับการสร้างเกตเวย์และระบบ HMI ระดับอุตสาหกรรม มันมอบการผสมผสานที่ทรงพลังของประสิทธิภาพการคำนวณ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และความสามารถในการเรียนรู้ของเครื่องจักรแบบบูรณาการ ทั้งหมดนี้ขณะเปิดใช้งานการประมวลผลแบบเอจ (edge) สำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญ ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการการวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ การสื่อสารที่ราบรื่น และประสบการณ์ผู้ใช้ที่ได้รับการปรับปรุง

รูปที่ 1: โซลูชัน SOM i.MX 93 ของ iWave มีให้เลือกใช้ในรูปแบบมาตรฐาน SMARC, SODIMM และ OSM (แหล่งที่มาของภาพ: iWave)

เหตุใดโปรเซสเซอร์ i.MX 93 จึงเหมาะสำหรับเกตเวย์และแอปพลิเคชัน HMI:

1. ความสามารถในการประมวลผลขั้นสูงด้วย AI/ML แบบบูรณาการ:

   หัวใจสำคัญของ i.MX 93 คือคอร์ Arm ® Cortex ® -A55 ซึ่งขึ้นชื่อในเรื่องความสมดุลที่ยอดเยี่ยมระหว่างประสิทธิภาพการทำงานและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ที่ปรับขนาดได้นี้ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันขอบที่ต้องการการประมวลผลข้อมูลความเร็วสูงพร้อมการใช้พลังงานขั้นต่ำ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งอุปกรณ์ HMI และเกตเวย์

   สิ่งที่ทำให้ i.MX 93 แตกต่างคือ microNPU ในตัวที่เรียกว่า Arm Ethos ™ -U65 ซึ่งนำความสามารถการเรียนรู้ของเครื่อง (ML) ไปสู่ขอบโดยตรง ซึ่งหมายความว่าโปรเซสเซอร์ i.MX 93 สามารถดำเนินการงาน AI เช่น การจดจำภาพ การประมวลผลภาษาธรรมชาติ และการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ โดยไม่จำเป็นต้องใช้การประมวลผลบนคลาวด์ เฟรมเวิร์กเช่น TensorFlow Lite และ ONNX ได้รับการรองรับอย่างเต็มที่ช่วยให้พัฒนาแอปพลิเคชันอัจฉริยะได้อย่างราบรื่น

2. อินเทอร์เฟซมัลติมีเดียและจอแสดงผลที่หลากหลาย:

   สำหรับแอปพลิเคชัน HMI การมอบประสบการณ์มัลติมีเดียที่หลากหลายถือเป็นสิ่งสำคัญ i.MX 93 รองรับการแสดงผลความละเอียดสูงต่างๆ รวมถึงอินเทอร์เฟซ MIPI-DSI 4 เลนสำหรับ 1080p60 และ LVDS 4 เลนสำหรับ 720p60 สิ่งนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงผลลัพธ์กราฟิกที่ราบรื่นและมีคุณภาพสูง ทำให้โปรเซสเซอร์นี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแสดงผลที่ใช้ในแผงควบคุมอุตสาหกรรม อุปกรณ์ทางการแพทย์ หรือแผงหน้าปัดรถยนต์

   กลไกเร่งกราฟิก 2D แบบบูรณาการช่วยปรับปรุงประสบการณ์อินเทอร์เฟซผู้ใช้ (UI) ด้วยการรองรับการปรับขนาดภาพ การหมุน และการแปลงสี ส่งผลให้มี UI ที่ตอบสนองได้ลื่นไหลและเสริมทั้งการใช้งานและความสวยงามในระบบ HMI

3. ตัวเลือกการเชื่อมต่อที่ครอบคลุม:

   เกตเวย์และระบบ HMI ต้องมีอินเทอร์เฟซการสื่อสารที่แข็งแกร่งเพื่อส่งข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพระหว่างอุปกรณ์และเครือข่ายต่างๆ โปรเซสเซอร์ i.MX 93 มาพร้อมกับอินเทอร์เฟซความเร็วสูงหลายตัว รวมถึง:

   • อินเทอร์เฟซ CAN-FD 2x สำหรับการใช้งานยานยนต์และอุตสาหกรรม
   • พอร์ต USB 2.0 สองพอร์ตสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลและการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง
   • Dual Gigabit Ethernet สำหรับการสื่อสารเครือข่ายความเร็วสูง
   • อินเทอร์เฟซ SDIO หลายตัวสำหรับการจัดเก็บและถ่ายโอนข้อมูล

   การผสมผสานอินเทอร์เฟซเหล่านี้ทำให้ i.MX 93 เป็นตัวเลือกที่หลากหลายสำหรับโซลูชันเกตเวย์ที่ต้องรองรับหลายโปรโตคอลและการส่งข้อมูลความเร็วสูงแบบเรียลไทม์

4. ระบบรักษาความปลอดภัยในตัวพร้อมระบบ EdgeLock ® Secure Enclave:

   ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญที่สุดสำหรับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมและ IoT ที่การละเมิดอาจส่งผลร้ายแรงได้ โปรเซสเซอร์ i.MX 93 แก้ไขปัญหานี้ด้วย EdgeLock Secure Enclave ซึ่งเป็นระบบย่อยความปลอดภัยที่ครอบคลุมซึ่งช่วยให้ใช้งานคุณสมบัติต่างๆ เช่น

• การบูตที่ปลอดภัยเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเรียกใช้เฉพาะซอฟต์แวร์ที่เชื่อถือได้เท่านั้น
• บริการการเข้ารหัสเพื่อการส่งข้อมูลที่ปลอดภัย
• การจัดการรหัสสำหรับการปกป้องข้อมูลประจำตัวที่ละเอียดอ่อน
• การรับรองการทำงานแบบเรียลไทม์สำหรับการตรวจสอบความสมบูรณ์ของระบบแบบเรียลไทม์

กรอบการทำงานด้านความปลอดภัยในตัวนี้ทำให้ i.MX 93 เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับเกตเวย์ที่จัดการข้อมูลที่ละเอียดอ่อนหรือทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงสูง

ระบบ i.MX 93 บนโมดูล (SoM): ความสามารถในการปรับขนาดและการสร้างโมดูลสำหรับนักออกแบบ

SoM i.MX 93 ของ iWave ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงการทำงานแบบโมดูลาร์และความสามารถในการปรับขนาด จึงมอบแพลตฟอร์มที่แข็งแกร่งสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมที่หลากหลาย ตั้งแต่เกตเวย์ไปจนถึงระบบ HMI

1. ฟอร์มแฟกเตอร์แบบยืดหยุ่น:

   SoM i.MX 93 มีให้เลือกหลายรูปแบบ เช่น SMARC, SODIMM และมาตรฐาน OSM ล่าสุด (รูปที่ 1) ฟอร์มแฟกเตอร์แต่ละแบบได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชั่นเฉพาะ ไม่ว่าจะเป็นขนาดที่กะทัดรัดสำหรับอุปกรณ์ที่มีพื้นที่จำกัดหรือการเชื่อมต่อที่พัฒนาสำหรับระบบที่ซับซ้อนมากขึ้น ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้ผู้ออกแบบผลิตภัณฑ์สามารถเลือกรูปแบบที่เหมาะสมที่สุดกับความต้องการของพวกเขา ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนในการออกแบบและเวลาที่ใช้ในการนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาด

2. การเชื่อมต่อไร้สายสำหรับ IoT:

   การเชื่อมต่อแบบไร้สายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับระบบ HMI และเกตเวย์สมัยใหม่ และ SoM i.MX 93 ของ iWave รองรับเทคโนโลยีไร้สายล่าสุด รวมถึง Wi-Fi 6 และบูลทูธ 5.2 ตัวเลือกไร้สายเหล่านี้ช่วยให้การสื่อสารในเครือข่าย IoT ราบรื่น ทำให้รวมอุปกรณ์และสร้างระบบที่เชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์ได้อย่างง่ายดาย

3. ความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานยาวนานในระดับอุตสาหกรรม:

   SoM i.MX 93 ได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม รองรับช่วงอุณหภูมิที่ขยายออก ทำให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น พื้นโรงงานหรือการติดตั้งกลางแจ้ง โปรแกรมอายุการใช้งานยาวนานของ iWave รับประกันความพร้อมจำหน่ายของผลิตภัณฑ์นานถึง 15 ปี ช่วยให้มั่นใจถึงการสนับสนุนโครงการในระยะยาวและการปกป้องการลงทุน

4. การสนับสนุนซอฟต์แวร์ที่ครอบคลุม:

   iWave ให้การสนับสนุน Linux BSP ที่แข็งแกร่งสำหรับ SoM i.MX 93 ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการพัฒนาซอฟต์แวร์จะราบรื่นและมีประสิทธิภาพ ด้วยการอัปเดตเคอร์เนล แพตช์ความปลอดภัย และการสนับสนุนไดรเวอร์อย่างสม่ำเสมอ iWave จึงมั่นใจได้ว่าระบบจะได้รับการอัปเดตและปลอดภัย สำหรับข้อกำหนดเฉพาะ iWave ยังให้ความช่วยเหลือด้วยการบูรณาการไดรเวอร์และการปรับแต่งซอฟต์แวร์ ซึ่งช่วยลดเวลาในการพัฒนาลงไปอีก

แนวทางแบบหลายชั้นในการออกแบบระบบ: ตั้งแต่ฮาร์ดแวร์ไปจนถึง HMI

SoM i.MX 93 มีสถาปัตยกรรมหลายชั้นที่รองรับส่วนประกอบที่สำคัญทั้งหมดของระบบ HMI และเกตเวย์:

• ชั้นฮาร์ดแวร์: โปรเซสเซอร์ i.MX 93 ที่ทรงพลังและอินเทอร์เฟซความเร็วสูงเป็นกระดูกสันหลังของประสิทธิภาพ ช่วยให้มั่นใจถึงการประมวลผลข้อมูลที่เชื่อถือได้และการสื่อสารแบบเรียลไทม์
• ชั้น OS: รองรับทั้งระบบปฏิบัติการ Linux และแบบเรียลไทม์ (RTOS) SoM ช่วยอำนวยความสะดวกในการพัฒนาและบูรณาการฟังก์ชัน HMI และเกตเวย์อย่างมีประสิทธิภาพ
• เลเยอร์มิดเดิลแวร์: ความสามารถในการประมวลผลสื่อขั้นสูงช่วยให้การทำงานราบรื่น พร้อมด้วยการจัดการกราฟิกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบ HMI
• เลเยอร์ HMI: ด้วยการรองรับการโต้ตอบที่ขับเคลื่อนด้วย AI อินเทอร์เฟซการแสดงผลความละเอียดสูง และการประมวลผลมัลติมีเดีย SoM ช่วยเพิ่มประสบการณ์ของผู้ใช้และการควบคุมแบบเรียลไทม์ในทั้งระบบ HMI และเกตเวย์

บทสรุป

ระบบ i.MX 93 บนโมดูลจาก iWave เป็นแพลตฟอร์มอันทรงพลังและอเนกประสงค์สำหรับการสร้างโซลูชัน HMI และเกตเวย์รุ่นถัดไป ด้วยความสามารถในการประมวลผลขั้นสูง คุณสมบัติการรักษาความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง ตัวเลือกการเชื่อมต่อที่ครอบคลุม และการรองรับการเรียนรู้ของเครื่องจักร SoM i.MX 93 จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมต่างๆ ไม่ว่าจะพัฒนาโซลูชันโรงงานที่อัจฉริยะ ระบบยานยนต์ หรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ SoM i.MX 93 มอบประสิทธิภาพ ความสามารถในการปรับขนาด และอายุการใช้งานที่ยาวนานที่จำเป็นเพื่อรับรองความสำเร็จในโลกที่เชื่อมต่อกันในปัจจุบัน

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมหรือหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดที่กำหนดเอง โปรดติดต่อที่ mktg@iwave-global.com