網(wǎng)關(guān)中的瑞士軍刀-動(dòng)態(tài)講解新一代5G智能網(wǎng)關(guān)3.0的探索與應(yīng)用
網(wǎng)關(guān)
2021-01-26 13:16:00
網(wǎng)關(guān)
工業(yè)網(wǎng)關(guān)
5G智能網(wǎng)關(guān)
4G網(wǎng)關(guān)
從上圖可以看出不管是外接口的數(shù)量還是外殼材質(zhì)來看，相較于飛凌嵌入式之前的5G網(wǎng)關(guān)還是有很大的差別。下面跟著小編一起了解下它的主要特點(diǎn)：
1、內(nèi)置高性能、高算力CPU，邊緣計(jì)算能力強(qiáng)大；
2、工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)與防護(hù)，穩(wěn)定性更強(qiáng)；
3、良好的散熱能力無需風(fēng)扇，適用面更廣；
4、多路通訊、控制與采集接口，功能更豐富；
5、模組全部采用M.2與miniPCIE接口，適配性好，選配靈活；
6、豐富的第三方組件與協(xié)議，方便二次開發(fā)與易維護(hù)；
綜合上述特點(diǎn)不難看出FCU2303嵌入式控制單元是一款高度集成的5G智能通信網(wǎng)關(guān)。
很多人都說這款是網(wǎng)關(guān)中的瑞士軍刀，為了讓大家能夠有更直觀的認(rèn)識(shí)和感受，接下來請(qǐng)跟著小編，一起來深入了解下這款5G智能網(wǎng)關(guān)3.0都有哪些過人之處。
一、雙處理器，兼容模式
FCU2303 5G智能網(wǎng)關(guān)采用NXP LS1046A與LS1043A處理器兼容設(shè)計(jì)，這樣設(shè)計(jì)的好處是什么？不同配置會(huì)有不同數(shù)量的接口以及不同的成本？
小編簡(jiǎn)單介紹一下這兩款芯片的性能參數(shù)：
LS1046A 四核ARM Cortex-A72處理器，主頻支持1.8GHz 2GB DDR4 RAM，數(shù)據(jù)吞吐量最高可達(dá)2.1GT/s，高達(dá)45000 CoreMark分值的性能。
LS1043A四核ARM Cortex-A53處理器, 主頻16.GHz 2GB DDR4 RAM，提供超過10 Gbps的性能，CoreMark跑分在26000以上。
單看這些數(shù)據(jù)還是不太直觀，通過NXP的A72與A53對(duì)比X86數(shù)據(jù)來了解一下這兩款處理器的性能；
For non-networking loads
A72 cores = Xeon-D thread
A53 cores = Atom cores
For networking loads
A72 cores > Xeon-D thread
A53 cores > Atom cores
從以上數(shù)據(jù)可以看出，在無網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的情況下，A72核的算力和志強(qiáng)移動(dòng)端處理器1527算力一致，A53核算力與阿童木處理器算力一致，
當(dāng)有網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的情況下，A72與A53的算力均大于以上x86的兩款處理器，原因就在于LS1043A與LS1046A內(nèi)置的DPAA硬件網(wǎng)絡(luò)加速引擎，
當(dāng)有網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的時(shí)候不需要占用CPU的資源，在加速網(wǎng)絡(luò)吞吐的同時(shí)，降低CPU占用率。
二、網(wǎng)關(guān)中的瑞士軍刀
從FCU2303的接口外觀可以看到，網(wǎng)關(guān)具備多路通訊網(wǎng)口、控制、采集端口，右邊部分是標(biāo)配8路獨(dú)立MAC地址的千兆以太網(wǎng)接口，左邊是連接工業(yè)設(shè)備的通訊接口。
1、8路千兆網(wǎng)絡(luò)
8路千兆網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)需要做數(shù)量的增減，可配置為8路、6路、4路、2路、0路。
2、擴(kuò)展模塊設(shè)計(jì)
支持8組端子形式的 RS485、RS232接口（4路復(fù)用，4路RS485）， 2組DI數(shù)字量輸入，2組繼電器輸出，方便數(shù)據(jù)采集，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，前端設(shè)備控制；
5G 智能網(wǎng)關(guān)采用主板+擴(kuò)展板的方式，將主板的I2C UART USB GPIO 引出到擴(kuò)展板，方便用戶對(duì)不同的功能引腳需求進(jìn)行增減，例如客戶如需要多串口，
或者多GPIO、AD等功能可以隨時(shí)擴(kuò)展，快速開發(fā)產(chǎn)品，縮短產(chǎn)品上市周期。
3、高速數(shù)據(jù)讀寫
眾所周知視頻、圖像、工業(yè)數(shù)據(jù)等信息非常占用存儲(chǔ)空間，尤其是視頻數(shù)據(jù)等這些大數(shù)據(jù)量需要高速帶寬才能滿足實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。
但是通常嵌入式存儲(chǔ)設(shè)備的容量都不很大，FCU2303支持PCIE3.0，支持M.2的NVMENVME固態(tài)硬盤，由于NVME走的是PCIE通道，速度比SATA通道更快。
4、無線通信、靈活選配
5G智能網(wǎng)關(guān)肯定少不了無線模組的支持，F(xiàn)CU2303支持5G、4G、WIFI無線通訊模組，支持華為MH5000、移遠(yuǎn)RM500Q全網(wǎng)通5G模組，
并支持華為ME909S、移遠(yuǎn)EC20全網(wǎng)通4G模組，5G與4G通過撥碼一鍵切換便可使用。5G作為今年的七大基建之一目前正在陸續(xù)的應(yīng)用，
相較5G，4G的應(yīng)用目前最為廣泛，同時(shí)支持雙頻WIFI，支持STA、AP兩種模式。
三、強(qiáng)悍被動(dòng)散熱能力
工業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用灰塵多，環(huán)境惡劣，原來X86架構(gòu)產(chǎn)品通常需要風(fēng)扇散熱，但是這樣會(huì)導(dǎo)致灰塵進(jìn)入影響性能與穩(wěn)定性，但是既要保證CPU的高運(yùn)算能力，還要保證散熱的處理這是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工程。
FCU2303采用無風(fēng)扇設(shè)計(jì)，實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)如下：
常溫CPU滿負(fù)載運(yùn)行，外殼44℃，CPU結(jié)溫為52℃，CPU內(nèi)部到外殼熱阻值差8℃；環(huán)境溫度為85℃，CPU滿負(fù)載運(yùn)行，CPU結(jié)溫為98度，散熱效果良好。
四、工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)
工業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用，器件需要按照工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)選型，經(jīng)過-40℃~+85℃高低溫嚴(yán)格測(cè)試；鋁合金型材外殼，堅(jiān)固耐用。在產(chǎn)品細(xì)節(jié)上更是精益求精，
前后擋板螺絲導(dǎo)電處理、橡膠套對(duì)天線缺口進(jìn)行密封、天線與外殼絕緣處理同時(shí)做了防滑扣設(shè)計(jì)，這些都將增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
除了工業(yè)溫度的要求，EMC電磁兼容也是工業(yè)產(chǎn)品最為重要的內(nèi)容，智能網(wǎng)關(guān)外圍接口全部增加靜電四級(jí)防護(hù)，通訊端口增加隔離保護(hù)芯片。
RS485、RS232接口3KV隔離保護(hù)，EFT3級(jí)防護(hù)；網(wǎng)口、USB、RS485、RS232，靜電四級(jí)防護(hù)。
五、系統(tǒng)支持
之前很多用戶應(yīng)該都遇到過交叉編譯的問題，F(xiàn)CU2303支持Ubuntu18.04操作系統(tǒng)，可通過apt-get命令直接獲取新版本的安裝軟件包，不需要交叉編譯；
支持Samba、Lighttpd、虛擬化技術(shù)（Docker、LXC、QEMU）、IPsec、OpenSSL、Python3以上版本
六、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持
網(wǎng)關(guān)的開發(fā)離不開眾多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持，F(xiàn)CU2303支持TCPIP UDP DHCP這種socket網(wǎng)絡(luò)編程應(yīng)用的協(xié)議，也支持FTP、SSH、Telnet這樣遠(yuǎn)程訪問服務(wù)的協(xié)議；
七、安全加密
嵌入式系統(tǒng)軟件的安全越來越受到重視，F(xiàn)U2303 5G智能網(wǎng)關(guān)3.0 內(nèi)置加密芯片設(shè)計(jì)，可有效防止應(yīng)用程序被竊取，加強(qiáng)了知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)；
八、智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用探索
1、5G工業(yè)路由應(yīng)用
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用很多時(shí)候需要路由功能，以太網(wǎng)做LAN口組成內(nèi)部局域網(wǎng)，把5G作為WAN口，通5G上網(wǎng)或者通過wifi的AP實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)功能。
智慧化的路燈作為一個(gè)高度集成的項(xiàng)目，是智慧城市發(fā)展的落地載體，有外延、可擴(kuò)展、能適配智慧城市的建設(shè)要求。在商業(yè)街開展智慧燈桿建設(shè)，
開展5G應(yīng)用技術(shù)試點(diǎn)，在燈桿上可以架設(shè)微基站，有利于商業(yè)街的景觀提升、業(yè)態(tài)提升、商旅文融合、智慧街區(qū)建設(shè)、環(huán)境設(shè)施及管理服務(wù)提升。
在景區(qū)、園區(qū)、步行街，智慧燈桿的主要功能不僅僅局限于照明了包括，照明、視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、信息發(fā)布、公共廣播、求助報(bào)警、IP廣播、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、充電樁等功能；
3、5G車載TAU應(yīng)用
車載TAU主要作用是將CBTC（基于通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)）、CCTV（視頻監(jiān)控系統(tǒng)）、PIS（乘客信息系統(tǒng)）進(jìn)行采集存儲(chǔ)，利用5G或者wifi在有限時(shí)間內(nèi)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛妫?/span>1、極快的運(yùn)算處理能力，LS1046A的架構(gòu)是ARM Cortex-A72架構(gòu)，主頻最高1.8GHz，可以滿足大量的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算的功能。
2、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)處理能力，原生支持8路Ethernet，最大可支持2個(gè)XFI（10GbE）接口，同時(shí)支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
3、支持USB3.0，支持5G，可以滿足列車在停站的短時(shí)間內(nèi)，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，符合高帶寬、實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊蟆?/span>
4、支持wifi5.0和wifi6.0，和地面通信模塊通信時(shí)，保證實(shí)時(shí)傳輸條件下的數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
5、支持m.2的硬盤，在滿足TAU存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的同時(shí)，極大的減小了產(chǎn)品的體積，方便安裝和攜帶。
4、5G智慧救護(hù)車應(yīng)用
其實(shí)5G在醫(yī)療健康領(lǐng)域包括遠(yuǎn)程會(huì)診、遠(yuǎn)程超聲、遠(yuǎn)程手術(shù)、應(yīng)急救援、遠(yuǎn)程示教、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)、智慧導(dǎo)診、移動(dòng)醫(yī)護(hù)、智慧院區(qū)管理、AI 輔助診斷等眾多場(chǎng)景的廣泛應(yīng)用。
疫情期間也看到有專家通過5G網(wǎng)絡(luò)做遠(yuǎn)程會(huì)診；今天的介紹的場(chǎng)景是醫(yī)療急救，急救醫(yī)學(xué)在我國(guó)的發(fā)展還處于初級(jí)階段且農(nóng)村與城市地區(qū)發(fā)展極不平衡 。諸多地方待改善，
急救醫(yī)務(wù)人員結(jié)構(gòu)不合理、設(shè)備配置不足等情況仍較嚴(yán)重， 在現(xiàn)場(chǎng)沒有?？漆t(yī)生或全科醫(yī)生的情況下，通過無線網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒒颊呱w征和危急報(bào)警信息傳輸至遠(yuǎn)端專家側(cè)，
并獲得專家遠(yuǎn)程指導(dǎo)，對(duì)挽救患者生命至關(guān)重要，并且遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)也能夠使醫(yī)院在第一時(shí)間掌握患者病情，提前制定急救方案并進(jìn)行資源準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)院前急救與院內(nèi)救治的無縫對(duì)接。
通過 5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸醫(yī)療設(shè)備監(jiān)測(cè)信息、車輛實(shí)時(shí)定位信息、車內(nèi)外視頻畫面，便于實(shí)施遠(yuǎn)程會(huì)診和遠(yuǎn)程指導(dǎo)，對(duì)院前急救信息進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸、共享可充分提升管理
救治效率，提高服務(wù)質(zhì)量 現(xiàn)代救護(hù)車，裝備了先進(jìn)的診療裝備，包括多參數(shù)心電監(jiān)護(hù)儀、全自動(dòng)呼吸機(jī)、除顫儀等。現(xiàn)代診療設(shè)備通過FCU2303工業(yè)級(jí)無線路由器網(wǎng)口及I/O串口，
車內(nèi)診療儀器實(shí)現(xiàn)高速上網(wǎng)及生理數(shù)據(jù)無線傳輸，從到達(dá)患者身邊的那一刻起，患者的診療數(shù)據(jù)、監(jiān)護(hù)影像實(shí)時(shí)傳輸?shù)结t(yī)院，為患者搶救提供了很好的保障。
相關(guān)產(chǎn)品 >
-
FCU2303嵌入式控制單元
5G智能網(wǎng)關(guān)|FCU2303嵌入式控制單元5G智能網(wǎng)關(guān)3.0是高度集成的新一代5G智能通信網(wǎng)關(guān)。5G智能網(wǎng)關(guān)高算力CPU，采用無風(fēng)扇設(shè)計(jì)，提供強(qiáng)大的邊緣計(jì)算能力的同時(shí)保證系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。5G網(wǎng)關(guān)支持全網(wǎng)通5G模組可為用戶提供高帶寬、低延時(shí)、大連接的服務(wù)。5G智能網(wǎng)關(guān)配有8個(gè)獨(dú)立MAC地址的千兆以太網(wǎng)和8個(gè)RS485。5G智能網(wǎng)關(guān)廣泛適用于智慧城市、智慧工廠、智慧電力、智慧水務(wù)、智慧農(nóng)業(yè)、安防監(jiān)控等行業(yè)。 軟件采用Ubuntu18.04系統(tǒng)，集成豐富的第三方組件Samba、Lighttpd、虛擬化技術(shù)（Docker、LXC、QEMU）、IPSEC、OpenSSL等。提供開放的系統(tǒng)API，方便用戶二次開發(fā)。 了解詳情
-
FCU2201嵌入式控制單元
高性價(jià)比5G工業(yè)網(wǎng)關(guān) |FCU2201嵌入式控制單元搭載NXP LS1012A-C網(wǎng)絡(luò)處理器開發(fā)設(shè)計(jì)，是一款工業(yè)級(jí)的高性價(jià)比5G網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，采用無風(fēng)扇散熱設(shè)計(jì)；CPU主頻1GHz，RAM 512MB，滿足一般邊緣計(jì)算和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的能力；并支持Ubuntu18.04和OpenWRT系統(tǒng)，方便用戶二次開發(fā)設(shè)計(jì)；5G模組采用M.2封裝可插拔方式，可更換為4G模組做成本優(yōu)化；以及支持5個(gè)RS485接口，其中4個(gè)可拆卸做成本優(yōu)化；產(chǎn)品適用于智慧工廠、智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧醫(yī)療等領(lǐng)域，關(guān)于傳感器數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集、數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)、5G上傳等應(yīng)用。
了解詳情
換一批
