Gränssnitt mellan människa och maskin (HMI) och gateways i den uppkopplade världen

I dagens digitala landskap har gränssnitt mellan människa och maskin och gateways blivit integrerade komponenter som möjliggör en sömlös interaktion mellan människor och komplexa system. I takt med att industrin blir allt mer uppkopplad kan man inte nog betona den roll som dessa tekniker spelar för att förbättra produktiviteten, effektiviteten och användarupplevelsen. Från konsumentelektronik till fordonssystem, från industriell automation till medicintekniska produkter - Gränssnittet mellan människa och maskin gör det enklare för användare att styra och övervaka sofistikerade system.

Samtidigt fungerar gateways som bryggor mellan olika nätverk, översätter protokoll och underlättar kommunikationen mellan enheter. De är avgörande för att möjliggöra databehandling i molnkanten, där data bearbetas nära källan, vilket minskar fördröjningen och säkerställer beslutsfattande i realtid. Gränssnitt mellan människa och maskin driver tillsammans med gateways fram innovationer inom områden som smarta städer, smarta fabriker och hemautomation.

Systemmodulen i.MX 93: Grunden för industriella gateways och gränssnitt mellan människa och maskin

Systemmodulen i.MX 93 (SoM) (figur 1) från iWave är en perfekt lösning för att bygga gateways och gränssnitt mellan människa och maskin av industriell kvalitet. Den är en kraftfull kombination av beräkningsprestanda, energieffektivitet och integrerade funktioner för maskininlärning, samtidigt som den möjliggör databehandling i molnkanten för viktiga tillämpningar. Det gör den till det perfekta valet i branscher som kräver dataanalys i realtid, sömlös kommunikation och förbättrade användarupplevelser.

Figur 1: Lösningar med systemmodulen i.MX 93 från iWave finns i standardformaten SMARC, SODIMM och OSM. (Bildkälla: iWave)

Varför processorn i.MX 93 är perfekt för gateways och gränssnitt mellan människa och maskin:

1. Avancerade bearbetningsmöjligheter med integrerad AI/ML:

   Hjärtat i i.MX 93 är Arm® Cortex®-A55-kärnan, som är känd för sin utmärkta balans mellan prestanda och strömförbrukning. Den här skalbara processorarkitekturen gör den perfekt för tillämpningar i molnkanten som kräver databehandling med hög hastighet och minimal strömförbrukning - vilket är avgörande för både gateways och gränssnitt mellan människa och maskin.

   Det som skiljer i.MX 93 från mängden är den integrerade microNPU:n, Arm Ethos™-U65, som tillhandahåller funktioner för maskininlärning (ML) direkt till molnkanten. Det innebär att processorn i.MX 93 kan utföra AI-uppgifter som bildigenkänning, bearbetning av vanligt språk och förebyggande underhåll utan behov av molnbaserad bearbetning. Ramverk som TensorFlow Lite och ONNX stöds fullt ut, vilket möjliggör sömlös utveckling av intelligenta tillämpningar.

2. Innehållsrika gränssnitt för multimedia och displayer:

   Det är viktigt att kunna erbjuda en innehållsrik multimediaupplevelse i gränssnitt mellan människa och maskin. i.MX 93 har stöd för bildskärmar med olika hög upplösning, inklusive ett MIPI-DSI-gränssnitt med 4 banor för 1080p60 och LVDS med 4 banor för 720p60. Det garanterar en jämn grafikutmatning med hög kvalitet, vilket gör processorn väl lämpad för bildskärmar som används i industriella kontrollpaneler, medicinteknisk utrustning eller för instrumentpaneler i bilar.

   Den inbyggda accelerationsmotorn för 2D-grafik förbättrar upplevelsen av användargränssnittet genom att möjliggöra storleksändring, vridning och färgomvandling av bilder. Det medför smidiga användargränssnitt med bra gensvar som förbättrar både funktion och estetik i gränssnittet mellan människa och maskin.

3. Omfattande anslutningsmöjligheter:

   Gateways och gränssnitt mellan människa och maskin kräver robusta kommunikationsgränssnitt för att överföra data mellan olika enheter och nätverk på ett effektivt sätt. Processorn i.MX 93 är utrustad med flera höghastighetsgränssnitt, som:

   • 2 x CAN-FD-gränssnitt för fordons- och industritillämpningar
   • 2 x USB 2.0 portar för dataöverföring och anslutning av kringutrustning
   • Två Gigabit Ethernet för nätverkskommunikation med hög hastighet
   • Flera SDIO-gränssnitt för lagring och dataöverföring

   Denna kombination av gränssnitt gör i.MX 93 till ett mångsidigt val för gateway-lösningar som måste stödja flera protokoll och dataöverföring med hög hastighet i realtid.

4. Inbyggd säkerhet med EdgeLock® Secure Enclave:

   Säkerhet är högsta prioritet för uppkopplade enheter, särskilt i industri- och IoT-miljöer där intrång kan få allvarliga konsekvenser. Processorn i.MX 93 hanterar detta med EdgeLock Secure Enclave, ett omfattande delsystem för säkerhet som möjliggör funktioner som:

• Säker start för att säkerställa att endast betrodd programvara körs
• Kryptografiska tjänster för säker dataöverföring
• Nyckelhantering för att skydda känslig autentiseringsuppgifter
• Attestering vid körning för realtidsövervakning av systemets integritet

Det inbyggda ramverket för säkerhet gör i.MX 93 till ett utmärkt val för gateways som hanterar känslig information eller arbetar i miljöer med hög risk.

Systemmodulen (SoM) i.MX 93: skalbarhet och moduluppbyggnad för konstruktörer

Systemmodulen i.MX 93 från iWave är konstruerad med moduluppbyggnad och skalbarhet i åtanke, vilket ger en robust plattform för olika industriella tillämpningar, från gateways till gränssnitt mellan människa och maskin.

1. Flexibelt format:

   Systemmodulen i.MX 93 finns tillgänglig i en mängd olika format, inklusive SMARC, SODIMM och den senaste standarden OSM (figur 1). Respektive format är utformat för att tillgodose specifika tillämpningsbehov, oavsett om det handlar om kompakt storlek för enheter med begränsat utrymme eller förbättrade anslutningsmöjligheter för mer komplexa system. Flexibiliteten gör det möjligt för produktutvecklare att välja det format som passar bäst för deras krav, vilket minskar konstruktionens komplexitet och tiden till marknaden.

2. Trådlös uppkoppling för IoT:

   Trådlös anslutning är ett måste för moderna gateways och gränssnitt mellan människa och maskin, och systemmodulen i.MX 93 från iWave stödjer de senaste trådlösa teknikerna, inklusive Wi-Fi 6 och Bluetooth 5.2. De trådlösa alternativen möjliggör sömlös kommunikation i IoT-nätverk, vilket gör det enkelt att integrera enheter och skapa helt uppkopplade system.

3. Tillförlitlighet på industriell nivå och lång livslängd:

   Systemmodulen i.MX 93 är utformad för industriella tillämpningar och har stöd för ett utökat temperaturområde, vilket gör den lämplig för tuffa miljöer som fabriksgolv eller installationer utomhus. iWaves "långsiktighetsprogram" garanterar tillgänglighet för produkten i upp till 15 år, vilket garanterar ett långsiktigt stöd för projekten och skyddar investeringarna.

4. Omfattande programvarustöd:

   iWave tillhandahåller ett robust Linux BSP-stöd för systemmodulen i.MX 93, vilket säkerställer att mjukvaruutvecklingen är smidig och effektiv. Med regelbundna uppdateringar av kärnan, säkerhetsuppdateringar och stöd för drivrutiner ser iWave till att systemen förblir uppdaterade och säkra. För specifika krav erbjuder iWave även hjälp med integration av drivrutiner och anpassning av mjukvaran, vilket ytterligare minskar utvecklingstiden.

Systemkonstruktion i flera lager: från hårdvara till gränssnitt mellan människa och maskin

Systemmodulen i.MX 93 har en arkitektur med flera lager som stödjer alla viktiga komponenter i system med gateways och gränssnitt mellan människa och maskin:

• Hårdvarulager: Den kraftfulla processorn i.MX 93 och gränssnitten med hög hastighet utgör grunden för prestandan och garanterar en tillförlitlig databehandling och realtidskommunikation.
• OS-lager: Med stöd för både Linux och realtidsoperativsystem (RTOS) underlättar systemmodulen en effektiv utveckling och integration av funktioner för gateways och gränssnitt mellan människa och maskin.
• Lager med mellanprogram: Avancerade funktioner för bearbetning av media garanterar en smidig drift, med optimerad grafikhantering för gränssnitt mellan människa och maskin.
• Lager för gränssnitt mellan människa och maskin: Med stöd för AI-drivna interaktioner, bildskärmsgränssnitt för hög upplösning och multimediabearbetning förbättrar systemmodulen användarens upplevelse och realtidsstyrningen i system med både gateways och gränssnitt mellan människa och maskin.

Sammanfattning

Systemmodulen i.MX 93 från iWave är en kraftfull och mångsidig plattform för att bygga nästa generations gateways och gränssnitt mellan människa och maskin. Med sin avancerade processorkapacitet, robusta säkerhetsfunktioner, omfattande anslutningsmöjligheter och stöd för maskininlärning är systemmodulen i.MX 93 väl lämpad för att uppfylla behoven i olika industriella tillämpningar. Oavsett om du utvecklar lösningar för smarta fabriker, fordonssystem eller medicinteknisk utrustning erbjuder systemmodulen i.MX 93 den prestanda, skalbarhet och långsiktighet som krävs för att garantera framgång i dagens uppkopplade värld.

Kontakta oss på mktg@iwave-global.com, för mer information eller för att diskutera kundanpassade krav.