EN

Процессорные модули «АТБ ОЕМ»: обзор оборудования и применение

Содержание статьи:

В мире быстро развивающихся технологий встраиваемые системы играют ключевую роль в создании эффективных и мощных устройств. Одним из важных элементов в этом процессе являются компьютерные модули (Computer-on-Modules или КМ). Эти модули представляют собой миниатюрные вычислительные блоки, интегрированные в единый стандарт, что обеспечивает простоту в проектировании и обновлении встраиваемых систем. Подобные устройства позволяют значительно сократить цикл разработки готовых приборов для промышленности (снизить его до нескольких недель), позволяя разработчикам сосредоточиться на программном обеспечении, а не на разработке «железа» с нуля.

Ранее подобные модули закупались за рубежом, но в связи с резким изменением геополитической ситуации после 2022 года и уходом западных вендоров с российского рынка, возникла потребность в импортозамещении КМ. Российская компания «АТБ Электроника» является ключевым игроком на российском рынке компьютерных модулей.

В данной статье мы рассмотрим, что представляют собой компьютерные модули, проанализируем несколько популярных стандартов, таких как SMARC и другие, остановимся подробнее на КМАТБ-RK3568-SMC. А также расскажем вам об основных направлениях применения КМ, таких как, медицинское оборудование, IoT, системы «умный дом» и т.д.

Что такое КМ (компьютерные модули)

Компьютерные модули — это небольшие, самодостаточные вычислительные устройства, интегрированные на одной плате. Они содержат центральный процессор (ЦП), оперативную память (ОЗУ), накопитель данных и различные периферийные устройства, необходимые для функционирования встраиваемой системы. Однако, в отличие от обычных одноплатных компьютеров, КМ не включают в себя всю периферию, что делает их более гибкими и адаптируемыми.

В Интернете и в литературе также употребляются термины: компьютеры на модуле COM (Computer-on-Module) или системы на модуле SOM (System-on-Module).

Компьютерные модули предоставляют ряд преимуществ. Во-первых, они обеспечивают высокую гибкость в проектировании, поскольку позволяют обновлять и модернизировать встраиваемые системы с минимальными затратами. Во-вторых, стандартизация форм-факторов и интерфейсов упрощает разработку и интеграцию. Таким образом, применяя КМ, разработчики значительно снижают сроки проектирования и удешевляют его стоимость.

Эти модули нашли широкое применение в автомобильной промышленности, медицинских устройствах, промышленном оборудовании и других областях, где надежность и компактность являются ключевыми требованиями.

Краткий обзор популярных стандартов компьютерных модулей (SMARC и другие)

Существует множество стандартов компьютерных модулей, каждый из которых имеет свои особенности. Ниже рассмотрим наиболее популярные стандарты среди разработчиков.

  • SMARC, «Smart Mobility ARChitecture» — это стандарт, разработанный консорциумом SGET в 2013 году. Габаритные размеры модулей SMARC 82х80 мм или 82х50 мм. Данные модули используются для разработки компактных вычислительных устройств с низким энергопотреблением. КМ разрабатываются на процессорах с архитектурами ARM, X86 или RISC. Такие процессоры используются в планшетах, в мобильных устройствах и т.д.
  • СOM Express — данный стандарт включает в себя 4 размера компьютерных модулей (Mini, Compact, Basic и Extended).
  • COM-HPC — дополняет стандарт СOM Express и применяется для создания высокопроизводительных приложений в сфере ИИ, 5Gи др. Стандарт разработан в консорциуме PICMG.
  • Qseven — стандарт, разработанный в компаниях Congatec и Seco. Он ориентирован на применение в мобильных и встроенных системах. Qseven предоставляет компактные размеры и широкий спектр интерфейсов, что делает его подходящим для многочисленных встраиваемых приложений. КМ представлены в виде типоразмеров 70 x 70 или 40 x 70 мм. Qseven предназначен для использования процессоров с архитектурой x86 и ARM. КМ имеют достаточно тонкую конструкцию, они помещаются в компактные корпуса, а значит применимы для мобильных приложений и приложений IoT.
  • MicroTCA — это стандарт для компьютерных модулей, предназначенных для использования в телекоммуникационных системах. Он обеспечивает высокую масштабируемость и отказоустойчивость.

Процессорный модуль АТБ-RK3568-SMC

В компании «АТБ Электроника» в рамках программы по импортозамещению начали выпускать линейку компьютерных модулей на процессорах RockChip:

  • АТБ-RK3399-SMC на процессоре RK3399 в форм-факторе SMARC v2.1,
  • АТБ-RK3568J-Q7 на процессоре RK3568J в форм-факторе Q7,
  • АТБ-RK3358J-SDM на процессоре RK3358J в форм-факторе SODIMM 200 pin (DDR2).

RockChip — недорогой китайский бренд процессоров, который зарекомендовал себя на рынке такими устройствами, как rockchip rk3568.

Ранее КМ на базе rockchip rk3568 купить можно было в Китае, но сейчас данные КМ находятся в производстве на заводах «АТБ Электроника». Первый процессорный модуль, который создан в «АТБ Электроника» — это КМ формата SMARC на процессоре Intel Atom. Он является одним из вариантов исполнения мини-компьютера АТБ-АТОМ-2, который внесен в реестр российской радиоэлектронной продукции Минпромторга.

На сегодня компания завершила разработку модуля АТБ-RK3568J-SMC в форм-факторе SMARC («Smart Mobility ARChitecture»). КМ — это такой одноплатный компьютер на базе 4-ядерного процессора, который применяется для использования в качестве компонента автоматизированных систем управления транспортом, телекоммуникационным и медицинским оборудованием.

Разъем SMARC стандартизирован, это означает, что переход на модули российской разработки и производства в рамках импортозамещения не составит труда у пользователей. КМ в форм-факторе SMARC стал первым изделием в линейке модулей в двух основных форм-факторах: SMARC и SODIMM. Уже произведена пилотная партия этих устройств, которая найдет свое применение в проектах АСУ ТП, IoT, в производстве медицинского оборудования.

На данное изделие в двух исполнениях (RK3568C-SMC, пользовательское исполнение и RK3568J-SMC, промышленное исполнение) получен сертификат соответствия техническому регламенту Евразийского Экономического Союза (Таможенного Союза). Пользовательский и промышленный вариант отличаются диапазоном температур. Пользовательский вариант допускает температуру до 0 град. С, а промышленный — до -40 град. C. Процессор RK3568-SMC имеет в своем составе четыре ядра Cortex-A55, обеспечивающие отличную балансировку между вычислительной мощностью и энергопотреблением, и мощный графический процессор. Подробнее с архитектурой процессора можно ознакомиться, если закачать rk3568 datasheet, который можно найти в Интернете.

Далее, в нашей статье мы рассмотрим различные аспекты применения КМ в различных отраслях промышленности и народного хозяйства.

Применение rk3568 в медицинском оборудовании, IoT, системах «умный дом» и т.д.

В медицинской индустрии высокая производительность и надежность играют решающую роль. Модуль rk3568 som может быть использован в различных медицинских устройствах, таких как медицинские сканеры, аппараты мониторинга здоровья и системы телемедицины. Мощные вычислительные возможности позволяют эффективно обрабатывать медицинские данные и обеспечивать высокий уровень безопасности.

Рассмотрим подробнее, какие же задачи КМ может эффективно решать в данной отрасли:

  1. RK3568 обладает мощным графическим ядром Mali-G52 MP2, что делает его отличным выбором для медицинских сканеров, таких как УЗИ, рентгеновские аппараты и магнитно-резонансные томографы. Высокая производительность позволяет эффективно обрабатывать и визуализировать медицинские изображения в реальном времени.
  2. Для медицинских устройств, таких как портативные мониторы сердечного ритма или устройства для измерения уровня глюкозы в крови, RK3568 предоставляет достаточно вычислительной мощности для точной обработки биометрических данных и обеспечения высокой точности измерений.
  3. В системах телемедицины, где передача видеоданных может играть критическую роль, roc rk3568 обеспечивает поддержку высококачественного видео с разрешением до 4K. Это может быть полезно для консультаций на расстоянии, виртуальных приемов и других форм удаленного взаимодействия.
  4. Rockchip rk3568 предоставляет разнообразные интерфейсы, такие как USB, GPIO и I2C, что делает его идеальным для интеграции с различными сенсорами в умных медицинских устройствах. Это может включать в себя сенсоры температуры, давления, акселерометры и другие, что расширяет возможности мониторинга здоровья.
  5. RK3568 может быть использован в устройствах для диагностики и лечения, таких как электрокардиографы (ЭКГ), аппараты для мониторинга дыхания и другие. Его высокая производительность обеспечивает быструю и точную обработку данных, что критично в таких медицинских приложениях.
  6. Важным аспектом в медицинском оборудовании является обеспечение безопасности данных пациентов. Rockchip rk3568 поддерживает аппаратное шифрование, что способствует защите медицинских данных от несанкционированного доступа.

В целом, процессорный модуль АТБ-RK3568-SMC на основе чипа RK3568 предоставляет надежную основу для разработки инновационного медицинского оборудования с выдающейся производительностью и широкими возможностями интеграции.

Далее рассмотрим применение компьютерного модуля АТБ-RK3568-SMC в системах промышленного Интернета вещей. Процессорный чип RK3568 предоставляет отличные возможности для применения в системах Интернета вещей (IoT). В связи с увеличением числа умных устройств и необходимостью эффективной обработки данных в режиме реального времени, roc rk3568 становится привлекательным выбором для создания разнообразных IoT-решений. Давайте рассмотрим, какие возможности он предоставляет в этой области:

  • Энергоэффективность: rk3568 som оптимизирован для работы с низким энергопотреблением, что делает его идеальным для батарейных устройств IoT. Это особенно важно для долгосрочного функционирования устройств, таких как сенсоры, умные замки, устройства для «умного дома» и другие.
  • Обработка данных в реальном времени: мощные вычислительные возможности чипа RK3568 позволяют обрабатывать данные в реальном времени, что является критическим требованием для многих IoT-приложений. Это может включать в себя анализ видеопотока, обработку сигналов, а также другие задачи, где требуется мгновенная реакция.
  • Интеграция с разнообразными датчиками и устройствами: Rockchip rk3568 обеспечивает разнообразные интерфейсы, такие как GPIO, I2C, SPI, UART и другие, что делает его удобным для интеграции с различными датчиками и устройствами IoT.
  • Поддержка высококачественного видео: способность обработки высококачественного видео до 4K делает RK3568 подходящим для видеонаблюдения и других приложений, где важна передача и обработка видеоинформации.
  • Беспроводные технологии: поддержка беспроводных технологий, таких как Wi-Fi и Bluetooth, обеспечивает связь устройств в составе IoT-экосистемы.
  • Безопасность данных: Rockchip rk3568 поддерживает аппаратное шифрование данных, что дает дополнительный уровень безопасности для передаваемой информации в сети IoT.
  • Программируемость и гибкость: программируемая структура чипа позволяет разработчикам создавать и настраивать свои собственные IoT-решения, а также легко обновлять программное обеспечение для устройств на базе RK3568.

Все эти возможности делают RK3568 привлекательным для создания различных IoT-устройств. Данные устройства находят свое применение в системах «Умный дом» и «Умный город». В системах «Умный дом» rk3568 som используется для следующих систем и устройств:

  • умные датчики и домашняя автоматизация;
  • умное освещение и управление энергопотреблением;
  • голосовые ассистенты и системы управления;
  • видеонаблюдение и безопасность;
  • умные дверные замки и контроль доступа;
  • управление климатом;
  • cистемы аудио и развлечений.

Выводы

Компьютерные модули являются универсальным решением для создания специализированных вычислительных систем. Они обеспечивают высокую масштабируемость, гибкость и надежность, что делает их привлекательным вариантом для широкого круга приложений.

При выборе компьютерного модуля необходимо учитывать следующие факторы:

  • тип системы, в которой будет использоваться КМ, этот фактор определяет его размер, производительность и функциональность;
  • тип процессора определяет производительность системы;
  • КМ должен поддерживать необходимые интерфейсы для подключения к периферийным устройствам;
  • стоимость КМ зависит от его размера, производительности и функциональности.

Отправьте заявку

Специалист компании свяжется с Вами в течение дня