Interfejsy człowiek-maszyna (HMI) i bramy w połączonym świecie

W dzisiejszym cyfrowym środowisku interfejsy człowiek-maszyna (HMI) i bramy stały się integralnymi komponentami, umożliwiającymi bezproblemową interakcję między ludźmi i złożonymi systemami. W miarę jak branże stają się coraz bardziej połączone, rola tych technologii w poprawie produktywności, sprawności i doświadczenia użytkownika jest nie do przecenienia. Od elektroniki użytkowej po systemy motoryzacyjne, od automatyki przemysłowej po urządzenia medyczne - interfejsy człowiek-maszyna (HMI) zapewniają intuicyjny interfejs, ułatwiając użytkownikom monitorowanie wyrafinowanych systemów i sterowanie nimi.

Jednocześnie bramy działają jako pomosty między różnymi sieciami, tłumacząc protokoły i ułatwiając komunikację między urządzeniami. Są one niezbędne, aby umożliwić przetwarzanie brzegowe, w którym dane są przetwarzane blisko źródła, zmniejszając opóźnienia i zapewniając podejmowanie decyzji w czasie rzeczywistym. Razem interfejsy człowiek-maszyna (HMI) i bramy napędzają innowacje w takich dziedzinach, jak inteligentne miasta, inteligentne fabryki i automatyka domowa.

Moduł SoM (system-on-module) i.MX 93: podstawa rozwiązań w zakresie przemysłowych bram i interfejsów człowiek-maszyna (HMI)

Moduł SoM (system-on-module) i.MX 93 (ilustracja 1) firmy iWave jest idealnym rozwiązaniem do budowy bram i systemów interfejsów człowiek-maszyna (HMI) klasy przemysłowej. Oferuje on potężne połączenie wydajności obliczeniowej, sprawności energetycznej i zintegrowanego uczenia maszynowego, a jednocześnie umożliwia przetwarzanie brzegowe w zastosowaniach o znaczeniu krytycznym. Dzięki temu jest to idealny wybór dla branż wymagających analizy danych w czasie rzeczywistym, bezproblemowej komunikacji i udoskonalonych środowisk użytkownika.

Ilustracja 1: moduły SoM (System-on-Module) i.MX 93 firmy iWave są dostępne w standardowych formatach SMARC, SODIMM i OSM. (Źródło ilustracji: iWave)

Dlaczego procesor i.MX 93 idealnie nadaje się do zastosowań z bramami i interfejsami człowiek-maszyna (HMI):

1. Zaawansowane możliwości przetwarzania ze zintegrowaną sztuczną inteligencją i uczeniem maszynowym (AI/ML):

   Sercem procesora i.MX 93 jest rdzeń Arm® Cortex®-A55, znany z doskonałej równowagi pomiędzy parametrami działania i sprawnością energetyczną. Dzięki skalowalnej architekturze procesor ten idealnie nadaje się do zastosowań brzegowych, które wymagają szybkiego przetwarzania danych przy minimalnym poborze mocy - co ma znaczenie krytyczne zarówno dla interfejsów człowiek-maszyna (HMI), jak i bram.

   Tym, co wyróżnia urządzenie i.MX 93, jest jego zintegrowana jednostka microNPU, Arm Ethos™-U65, która przenosi funkcje uczenia maszynowego (ML) bezpośrednio do urządzeń brzegowych. Oznacza to, że procesor i.MX 93 może wykonywać zadania sztucznej inteligencji (AI), takie jak rozpoznawanie obrazów, przetwarzanie języka naturalnego i konserwacja predykcyjna bez potrzeby przetwarzania w chmurze. Platformy takie jak TensorFlow Lite i ONNX są w pełni obsługiwane, co umożliwia bezproblemowe tworzenie inteligentnych aplikacji.

2. Bogate interfejsy multimedialne i wyświetlania:

   W przypadku zastosowań z interfejsami człowiek-maszyna (HMI) niezbędne jest zapewnienie bogatych wrażeń multimedialnych. Urządzenie i.MX 93 obsługuje różne wyświetlacze o wysokiej rozdzielczości, w tym 4-torowy interfejs MIPI-DSI dla rozdzielczości 1080p60 oraz 4-torowy niskonapięciowy sygnał różnicowy (LVDS) dla rozdzielczości 720p60. Zapewnia to płynną, wysokiej jakości grafikę, dzięki czemu procesor dobrze nadaje się do wyświetlaczy używanych w przemysłowych panelach sterowania, urządzeniach medycznych i samochodowych tablicach rozdzielczych.

   Zintegrowany aparat akceleracji grafiki 2D poprawia interfejs użytkownika, umożliwiając zmianę rozmiaru i obracanie obrazu oraz i konwersję kolorów. Pozwala to uzyskać płynne, responsywne interfejsy użytkownika (UI), które poprawiają zarówno funkcjonalność, jak i estetykę w systemach interfejsów człowiek-maszyna (HMI).

3. Kompleksowe opcje połączeń:

   Bramy i systemy interfejsów człowiek-maszyna (HMI) wymagają niezawodnych interfejsów komunikacyjnych do sprawnego przesyłania danych między różnymi urządzeniami i sieciami. Procesor i.MX 93 jest wyposażony w wiele szybkich interfejsów, w tym:

   • 2x interfejsy CAN-FD do zastosowań motoryzacyjnych i przemysłowych
   • 2x porty USB 2.0 do przesyłania danych i podłączania peryferiów
   • Moduł Dual Gigabit Ethernet do szybkiej komunikacji sieciowej
   • Wiele bezpiecznych wejść i wyjść cyfrowych (SDIO) do składowania i przesyłania danych

   Takie połączenie interfejsów sprawia, że urządzenie i.MX 93 jest uniwersalnym rozwiązaniem dla bram, które muszą obsługiwać wiele protokołów i szybką transmisję danych w czasie rzeczywistym.

4. Wbudowane zabezpieczenia dzięki bezpiecznej enklawie EdgeLock®:

   Dla urządzeń podłączonych najwyższym priorytetem jest bezpieczeństwo, szczególnie w środowiskach przemysłowych i Internetu rzeczy (IoT), gdzie naruszenia mogą mieć poważne konsekwencje. Procesor i.MX 93 rozwiązuje ten problem dzięki bezpiecznej enklawie EdgeLock - rozbudowanemu podsystemowi zabezpieczeń, który obsługuje takie funkcje, jak:

• Bezpieczne uruchamianie zapewniające uruchamianie tylko zaufanego oprogramowania
• Usługi kryptograficzne do bezpiecznej transmisji danych
• Zarządzanie kluczami w celu ochrony poufnych danych uwierzytelniających
• Atestacja czasu pracy do monitorowania integralności systemu w czasie rzeczywistym

Dzięki tej wbudowanej strukturze zabezpieczeń urządzenie i.MX 93 stanowi doskonały wybór dla bram, które zarządzają danymi wrażliwymi lub działają w środowiskach wysokiego ryzyka.

Moduł SoM (System-on-Module) i.MX 93: skalowalność i modułowość dla projektantów

Moduł SoM (System-on-Module) i.MX 93 firmy iWave został zaprojektowany z myślą o modułowości i skalowalności, zapewniając solidną platformę dla różnorodnych zastosowań przemysłowych, od bram po systemy interfejsów człowiek-maszyna (HMI).

1. Możliwość dobrania formatu:

   Moduły SoM (System-on-Module) i.MX 93 są dostępne w różnych formatach, w tym SMARC, SODIMM oraz najnowszym standardzie OSM (ilustracja 1). Każdy kształt został zaprojektowany z myślą o konkretnych potrzebach zastosowania, niezależnie od tego, czy chodzi o kompaktowe rozmiary w przypadku urządzeń o ograniczonej przestrzeni, czy też ulepszoną łączność w bardziej złożonych systemach. Elastyczność ta pozwala projektantom produktów na dobór formatu najbardziej odpowiedniego do ich wymagań, co zmniejsza złożoność projektu i skraca czas wprowadzania produktu na rynek.

2. Łączność bezprzewodowa dla Internetu rzeczy (IoT):

   Łączność bezprzewodowa jest niezbędna w nowoczesnych systemach interfejsów człowiek-maszyna (HMI) i bramach, a moduł SoM (System-on-Module) i.MX 93 firmy iWave obsługuje najnowsze technologie bezprzewodowe, w tym Wi-Fi 6 i Bluetooth 5.2.Wspomniane opcje bezprzewodowe umożliwiają bezproblemową komunikację w sieciach Internetu rzeczy (IoT), ułatwiając integrację urządzeń i tworzenie w pełni połączonych systemów.

3. Niezawodność i trwałość klasy przemysłowej:

   Zaprojektowany do zastosowań przemysłowych moduł SoM (System-on-Module) i.MX 93 obsługuje rozszerzony zakres temperatur, dzięki czemu nadaje się do trudnych warunków, takich jak hale fabryczne lub instalacje zewnętrzne. Program długiego okresu użytkowania firmy iWave gwarantuje dostępność produktów nawet przez 15 lat, zapewniając długoterminowe wsparcie dla projektów i chroniąc inwestycje.

4. Rozbudowane wsparcie oprogramowania:

   Firma iWave zapewnia solidne wsparcie w postaci pakietu obsługi płytki (BSP) Linux dla modułu SoM (System-on-Module) i.MX 93, umożliwiając sprawne i wydajne tworzenie oprogramowania. Dzięki regularnym aktualizacjom jądra, łatkom zabezpieczeń i obsłudze sterowników, iWave zapewnia aktualność i bezpieczeństwo systemów. W przypadku konkretnych wymagań, firma iWave oferuje również pomoc w integracji sterowników i dostosowywaniu oprogramowania, co jeszcze bardziej skraca czas prac rozwojowych.

Warstwowe podejście do projektowania systemów: od sprzętu do interfejsów człowiek-maszyna (HMI)

Moduł SoM (System-on-Module) i.MX 93 posiada wielowarstwową architekturę, która obsługuje wszystkie krytyczne komponenty systemów interfejsów człowiek-maszyna (HMI) i bram:

• Warstwa sprzętowa: wydajny procesor i.MX 93 i szybkie interfejsy stanowią podstawę wydajności, zapewniając niezawodne przetwarzanie danych i komunikację w czasie rzeczywistym.
• Warstwa systemu operacyjnego: moduł SoM (System-on-Module) obsługuje zarówno system Linux, jak i systemy operacyjne czasu rzeczywistego (RTOS), dzięki czemu ułatwia sprawny rozwój i integrację funkcji interfejsu człowiek-maszyna (HMI) oraz bram.
• Warstwa oprogramowania pośredniczącego: zaawansowane możliwości przetwarzania mediów zapewniają płynne działanie i zoptymalizowane zarządzanie grafiką w systemach interfejsów człowiek-maszyna (HMI).
• Warstwa interfejsu człowiek-maszyna (HMI): dzięki obsłudze interakcji sterowanych przez sztuczną inteligencję, interfejsom wyświetlaczy o wysokiej rozdzielczości i przetwarzaniu multimediów moduły SoM (System-on-Module) poprawiają środowisko użytkownika i sterowanie w czasie rzeczywistym zarówno w systemach interfejsów człowiek-maszyna (HMI), jak i bramach.

Podsumowanie

Moduł SOM i.MX 93 firmy iWave stanowi zaawansowaną i wszechstronną platformę do tworzenia rozwiązań w zakresie interfejsów człowiek-maszyna (HMI) i bram nowej generacji. Dzięki zaawansowanym możliwościom przetwarzania, solidnym funkcjom zabezpieczeń, rozbudowanym opcjom łączności i obsłudze uczenia maszynowego, moduły SoM (System-on-Module) i.MX 93 są dobrze przystosowane do potrzeb różnych zastosowań przemysłowych. Niezależnie od tego, czy chodzi o rozwiązania dla inteligentnych fabryk, systemów motoryzacyjnych czy urządzenia medyczne, moduły SoM (System-on-Module) i.MX 93 oferują wydajność, skalowalność i trwałość wymagane do zapewnienia sukcesu we współczesnym połączonym świecie.

Aby uzyskać więcej informacji lub omówić niestandardowe wymagania, prosimy o kontakt pod adresem mktg@iwave-global.com.