工控智能化升級千行百業瑞芯微工業級（jí）芯片應用案（àn）例詳解-數控機床市場網

您現在的位置：數控機床市場網> 專題>工業機器人技（jì）術專題（tí）

工控智能化升級千行百業瑞芯微（wēi）工（gōng）業級芯片應用案例（lì）詳解

2022-3-10 來源：瑞（ruì）芯微（wēi）作者（zhě）：-

工控技術的（de）出現和推廣帶來了第三次（cì）工業革命，使生產速度和效率提高了三倍以上。據（jù）Wind發布數（shù）據顯示，2020年中國工控行業市（shì）場空（kōng）間超2000億元，其中產品市場近1400億元，除外資主導的（de）60%外，國產本土（tǔ）空間（jiān）仍超（chāo）過千億元。同時，工業智能化的需求正促使工（gōng）控行業不斷壯大，隨著人工智能、大數據和半導（dǎo）體技術的（de）發展，工控涵蓋的範圍越來越廣。

驅動工業（yè）智能化的主導力量大致可分為三類：第一類是傳統智能化改造；第二類是國產化需（xū）求，包括采用國產芯片、操作係統、設備以及集成係統；第三類是（shì）人（rén）工智能，用機器提高生產力效率（lǜ）以及降低運營成本。

圖：驅動工業智能化的三大主導力量

工控領域的智能化發展帶來了“工業芯片”的發展機遇（yù），據Gartner數據顯示，全球工業芯片市場（chǎng）預計2022年達（dá）705億美元，2019-2022年複合增長率在13%左右。然而，不是所有的芯片都能當（dāng）工業芯（xīn）片使用。

以工控大腦——控製芯片為例，工業級（jí）控製芯（xīn）片需要（yào）長期運行在極高/低溫、高濕（shī）、強鹽霧和電磁（cí）輻（fú）射的惡劣（liè）環境中，所以（yǐ）在穩定性（xìng）、可靠性和（hé）安全性方麵要求會比消（xiāo）費級高。瑞芯微作為走在國際化路線的國產品牌，這幾年已經（jīng）在（zài）技術、服務和生態（tài）上有了很（hěn）大的突破。下（xià）麵舉例瑞芯微芯片整體解決方案在工控領域的應用案（àn）例。

案例一：工業（yè）/邊緣計算網關設備

芯片（piàn）：RK3588M/RK3358J/RK3568J/RK3399

圖：聯想邊緣計算網關搭（dā）載LeapIOT平台示意圖

1，印刷廠智能（néng）化網關（guān）設備

作為深耕（gēng）行業數十（shí）年的老牌印刷設備製造企業，高（gāo）斯(中國)的工業（yè）設備分散在全國（guó）各（gè）地，設備調試、故障診斷（duàn）及修複嚴（yán）重依賴現（xiàn）場人（rén）工；且運維（wéi）人員無（wú）法掌（zhǎng）握一手數據，造成運維管理成本高、效率較低、響應速度慢等問題。

聯想為高斯(中國)量身（shēn）打造了一套解決方案，基於瑞（ruì）芯微RK3399主（zhǔ）控的ECG工（gōng）業網關設（shè）備和Leap IoT工業物聯網平（píng）台，將設備運行的（de）數據經過實時傳（chuán）輸、整合與呈現，生成可追溯的（de）數（shù）據記錄（lù），幫助高斯（sī）(中國)實現精細化的印刷生產（chǎn）管理，達到降本增效的目的。

瑞芯微RK3399主控（kòng）芯片，支持（chí）多係統，實時性強，接口充足可（kě）以擴充行為監測；驅動力強，可以使得操作界麵（miàn）流暢快速。幫助客戶降低50%設備腹脹率，縮減65%的售後維（wéi）護成本，高斯（sī）的客戶滿意（yì）度提升80%。

全新旗艦芯RK3588M可以更強的性能賦能複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（zú）更多（duō）類（lèi）型的AI功能（néng）需求；支持多屏互（hù）動，提升運營管理效率；具備豐富的高速接口支持各（gè）類外設擴展，可適應複雜工作環境中的設備整（zhěng）合和（hé）拓展。

圖：聯想工業網關示意圖

2，遠程巡檢網關設（shè）備

某大型國（guó）有企業（yè）在全國各地部署有百萬級別的（de）機房和設備（bèi），部署在戶外的（de）機房和設備需要人員定期進（jìn）行（háng）巡檢和維護（hù）。

聯想采用瑞芯微RK3568J為（wéi）計（jì）算核心的聯（lián）想邊緣計算網關，可提供1Tops基礎算力，並可擴展至4Tops算力，對攝像頭采集的視頻圖像數據進（jìn）行AI解析，可實現人員身份（fèn）識別，煙火告警等功能，搭配聯想Lenovo Edge AI平台可實現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（wù）。幫助客戶極大優化（huà）人員現場巡檢（jiǎn）的人力投入，同時可對設備及（jí）周邊環（huán）境進行實時無縫監控，提升了對設備運行（háng）的可靠性。新一代旗艦芯片（piàn）RK3588M可支持對算力有更高（gāo）要求的設（shè）備，提供高達6Tops算力，助力（lì）全麵（miàn）升級和拓展AI 功能（néng）。

案（àn）例二：餐飲業全球知名連鎖餐廳能耗管理物聯網關+廚房智慧觸控終端

芯片（piàn）：RK3568J/RK3399

圖：邊緣計算網關

全（quán）球知名的餐飲品牌擁有超37,000家餐廳（tīng），遍（biàn）及全球100多個國家和地區。該連鎖餐廳門店數量眾（zhòng）多，原（yuán）材（cái）料和運（yùn）營成本不斷提升，希望（wàng）通過對所有門（mén）店進行監管，實時獲取運營數據對能耗進行采（cǎi）集和分析，降低店麵運營成本。

聯想提供了采（cǎi）用瑞芯微RK3399芯片的邊緣計算網關+智（zhì）慧（huì）廚房觸控（kòng）產品，采用無風扇散熱，機體結構（gòu）密（mì）封，有效抵抗廚房油煙，提（tí）高產品壽命。隨著AI智能化的提升（shēng），瑞芯（xīn）微RK3568J芯片將（jiāng）成為產品升級的首選，助力AI類應用，自帶獨立1TOPS 算力NPU，可為客戶（hù）後期（qī）提升運營效率、降低成本貢獻巨大價值。

案例三：智慧交通（tōng）地（dì）鐵（tiě）出入閘機（jī）+地鐵智慧車窗

芯片：RK3568J/RK3288

圖：地鐵出入（rù）口閘機（jī）及智慧（huì）車窗

城市地鐵線路的發展，需要（yào）實現地鐵全（quán）麵智能化升級，人臉識（shí）別閘機和車內的智能設備必不可少（shǎo），技術層麵的（de）需求：國產（chǎn）化平台、強大（dà）處理能力和穩定性、平台具備可擴展性。

1，智能出入口閘機（jī）

立功（gōng）科技與瑞芯（xīn）微RK3568J平台作為新一代閘機的方案商（shāng），可快速實現活（huó）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（gòu），內置獨立的1Tops算力NPU，支持兩路MIPI攝像頭並帶有HDR功能ISP，人像采（cǎi）集清晰且識別處理速度快；並且RK3568J擁有雙以太網（wǎng）、CAN接口、高（gāo）速mini PCIE接（jiē）口（kǒu），擁有強大的擴展（zhǎn）能（néng）力，可為地鐵閘機類產品提（tí）供各類擴展需求。

2，地鐵智慧車窗

瑞芯微與（yǔ）研華科技聯合打造（zào）RK3288及RK3568J地（dì）鐵智慧車窗方案（àn），目前已（yǐ）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，並且接口豐富，可擴展性強，RK3568J具備獨立的AI算（suàn）力還可增添更多交（jiāo）互體驗。

案例四：智慧樓宇社區 3D人臉識（shí）別（bié）+體溫檢測

芯片（piàn）：RK3358J/RK3399

圖：研華方（fāng）案的活體識別功能示意圖

在疫情期間，企業學（xué）校複產複課急需部署人（rén）臉及測溫監（jiān）測（cè）閘機，需要快速識（shí）別人體體溫及口（kǒu）罩（zhào）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（kuài），接口豐富易擴展，寬溫支持等特點，滿足在戶（hù）外進行活體識別的工作場景。

案例五：建築行業吊塔中控顯示屏

芯片：RK3568J

圖：建築行業吊（diào）塔中控顯示方案示意圖

某建築工地的係統吊鉤球機視頻常（cháng）出現（xiàn）卡頓（dùn），係統（tǒng）顯示屏人（rén）機界麵（miàn）交互不友好，缺乏吊塔精準的力矩曲線管理，建（jiàn）築（zhù）公司因此引入了（le）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（xīn）片，確保了操作界麵流暢快速；其4K視頻解碼能力，可（kě）有效防（fáng）止視頻接入解析出（chū）現的卡頓現象；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，可擴充各類行為監測。

該吊塔（tǎ）中控顯示屏經驗收後，有效地替代了原有老舊型號機器，用戶體驗（yàn）得到大大提升。鑒於RK3568J一套（tào）方案多用途的特色，客戶將（jiāng）在後續智慧工地中繼（jì）續將芯片拓展（zhǎn）運用（yòng）於門（mén）禁管理、升降機監控、人員定位、安全帽監測等場景。

案例六：醫（yī）療行業 PCR核（hé）酸檢測設備

芯片：RK3568J/ RK3399

圖：聚合酶鏈（liàn）式反應技術設備（PCR）

針對核（hé）酸檢測（cè），其檢測效果不僅取決於高質量的試劑盒，還有一樣（yàng）十分關（guān）鍵的檢測設備——實時熒光定量聚合酶（méi）鏈式反應（yīng）（PCR）核酸檢測儀器（qì），可大大提高了核酸（suān）檢測的準（zhǔn）確率。

醫用PCR及小（xiǎo）型（xíng）PCR設備適用（yòng）於醫院、社區、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，並且對功耗以（yǐ）及外設接口要（yào）求較高。

研華科技推（tuī）出的基於瑞芯微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。在常態化疫情（qíng）防控的今天，大型PCR工作站、醫用PCR設備以及小型一體式PCR設（shè）備針對不同（tóng）使用場景都得到了（le）廣泛的應用。

案例七：工業自動化HMI人機界麵

芯片：RK3358J/RK3568J

圖：工控HMI示意圖

HMI(人機（jī）界麵)是工業自動化中最前沿的解決方案，可（kě）以實時監控PLC、I/O模塊的運行，並（bìng）在HMI上形象地顯示出來，同時操作者（zhě）可（kě）以通過HMI向自動化設備發出控製信號，使得自動化設備可以按照操（cāo）縱者的意圖運行。

立功科技（jì）的（de）HMI方案，采用RK3568J芯片，具備工業級（jí）產品（pǐn）的可靠性，可提供HMI與各種自控（kòng）設備的高效數據交互能力，同時，在接口方麵可（kě）支持雙千兆以太網（wǎng）、CAN接口（kǒu）、高速mini PCIE接（jiē）口以及高清屏幕顯示接口；此外，方案的係統兼容性強，可支持不（bú）同客戶的開發需求。

案（àn）例八：智慧農業機器人

芯片：RK3588M/RK3568J/ RK3399Pro

圖：農業（yè）無人車機器人

在農業領域（yù），機器人的出現代替了（le）人（rén）工農（nóng）藥噴灑、播（bō）種等體力消耗（hào）大的（de）工作，同時也解決了偏遠山區勞動力不足的（de）問題。

在此領域，立（lì）功科技和瑞芯微攜手合作推出了農業機器人，基（jī）於瑞芯微RK3399Pro芯片。此外，瑞（ruì）芯微的新一代RK3568J芯片亦可為機器人提供高效圖（tú）像識別處理功能，其內置獨立的NPU，可提供1T算力，確保後端設備數據處理的穩定性及高效性（xìng）。

通過機（jī）器人的準確計算，可合理進（jìn）行播種、施肥，提高農耕（gēng）效率的同時，降低（dī）農業成本。並且該芯片擁有的豐富接（jiē）口，也可使（shǐ）其根據客戶的個性化需求，進行定製化產品開發，滿足其它農耕需求。而新一代旗艦芯RK3588M更是主打AIoT領域，采用4xA76+4xA53的八核（hé）架構，自帶獨立NPU，擁有高達6Tops的算力，可極大的（de）滿足工業、農業、快遞業等慢速機（jī）器人的需求。

案例九：電力行業采集器+繼電器保護

芯片：RK3358J/RK3568J

在電（diàn）力行業，數據的采集端需要配置更（gèng）多的接（jiē）口及較高的算力，以完成龐大客戶端數據的收集（jí），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（diàn）力采集器設（shè）備（bèi）。

而（ér）電力行業繼電器保護設（shè）備，除了需要多接口、多網口（kǒu）外，對高可靠性的需求（qiú）更加明顯，RK3568J具（jù）備全鏈路CPU Catch到DDR ECC，大大提（tí）升該類產品的可（kě）靠（kào）性。RK3568J具有PCIE3.0等高速擴展接口，能夠滿足網口（kǒu）、算力、5G等的擴展需求。

【總結】

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