工控技術(shù)的出現(xiàn)和推廣帶來了第三次工業(yè)革命，使生產(chǎn)速度和效率提高了三倍以上,。據(jù)Wind發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2020年中國工控行業(yè)市場空間超2000億元,，其中產(chǎn)品市場近1400億元,，除外資主導(dǎo)的60%外，國產(chǎn)本土空間仍超過千億元,。同時(shí),，工業(yè)智能化的需求正促使工控行業(yè)不斷壯大，隨著人工智能,、大數(shù)據(jù)和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,，工控涵蓋的范圍越來越廣。

　　驅(qū)動工業(yè)智能化的主導(dǎo)力量大致可分為三類：第一類是傳統(tǒng)智能化改造,；第二類是國產(chǎn)化需求,，包括采用國產(chǎn)芯片、操作系統(tǒng),、設(shè)備以及集成系統(tǒng),；第三類是人工智能，用機(jī)器提高生產(chǎn)力效率以及降低運(yùn)營成本,?！　?/p>

　　圖 | 驅(qū)動工業(yè)智能化的三大主導(dǎo)力量

　　工控領(lǐng)域的智能化發(fā)展帶來了“工業(yè)芯片”的發(fā)展機(jī)遇， 據(jù)Gartner數(shù)據(jù)顯示,，全球工業(yè)芯片市場預(yù)計(jì)2022年達(dá)705億美元,，2019-2022年復(fù)合增長率在13%左右。然而,，不是所有的芯片都能當(dāng)工業(yè)芯片使用,。

　　以工控大腦——控制芯片為例，工業(yè)級控制芯片需要長期運(yùn)行在極高/低溫,、高濕,、強(qiáng)鹽霧和電磁輻射的惡劣環(huán)境中,，所以在穩(wěn)定性、可靠性和安全性方面要求會比消費(fèi)級高,。瑞芯微作為走在國際化路線的國產(chǎn)品牌,，這幾年已經(jīng)在技術(shù)、服務(wù)和生態(tài)上有了很大的突破,。下面舉例瑞芯微芯片整體解決方案在工控領(lǐng)域的應(yīng)用案例,。

　　案例一：工業(yè)/邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)設(shè)備

　　芯片：RK3588M/RK3358J/RK3568J/RK3399　　

　　圖 | 聯(lián)想邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)搭載LeapIOT平臺示意圖

　　1，印刷廠智能化網(wǎng)關(guān)設(shè)備

　　作為深耕行業(yè)數(shù)十年的老牌印刷設(shè)備制造企業(yè),，高斯（中國）的工業(yè)設(shè)備分散在全國各地,，設(shè)備調(diào)試、故障診斷及修復(fù)嚴(yán)重依賴現(xiàn)場人工,；且運(yùn)維人員無法掌握一手?jǐn)?shù)據(jù),，造成運(yùn)維管理成本高、效率較低,、響應(yīng)速度慢等問題,。

　　聯(lián)想為高斯（中國）量身打造了一套解決方案，基于瑞芯微RK3399主控的ECG工業(yè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備和Leap IoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,，將設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)經(jīng)過實(shí)時(shí)傳輸,、整合與呈現(xiàn)，生成可追溯的數(shù)據(jù)記錄,，幫助高斯（中國）實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的印刷生產(chǎn)管理,，達(dá)到降本增效的目的。

　　瑞芯微RK3399主控芯片,，支持多系統(tǒng),，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，接口充足可以擴(kuò)充行為監(jiān)測,；驅(qū)動力強(qiáng),，可以使得操作界面流暢快速。幫助客戶降低50%設(shè)備腹脹率,，縮減65%的售后維護(hù)成本,，高斯的客戶滿意度提升80%。

　　全新旗艦芯RK3588M可以更強(qiáng)的性能賦能復(fù)雜場景的智能化升級,，8nm工藝,，八核CPU，高達(dá)6Tops的NPU算力,，將可以滿足更多類型的AI功能需求,；支持多屏互動，提升運(yùn)營管理效率,；具備豐富的高速接口支持各類外設(shè)擴(kuò)展,，可適應(yīng)復(fù)雜工作環(huán)境中的設(shè)備整合和拓展,。

　　圖 | 聯(lián)想工業(yè)網(wǎng)關(guān)示意圖

　　2，遠(yuǎn)程巡檢網(wǎng)關(guān)設(shè)備

　　某大型國有企業(yè)在全國各地部署有百萬級別的機(jī)房和設(shè)備,，部署在戶外的機(jī)房和設(shè)備需要人員定期進(jìn)行巡檢和維護(hù),。

　　聯(lián)想采用瑞芯微RK3568J為計(jì)算核心的聯(lián)想邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，可提供1Tops基礎(chǔ)算力,，并可擴(kuò)展至4Tops算力,，對攝像頭采集的視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行AI解析，可實(shí)現(xiàn)人員身份識別,，煙火告警等功能,，搭配聯(lián)想Lenovo Edge AI平臺可實(shí)現(xiàn)異常情況智能化預(yù)警上報(bào)，容器化算法部署,，遠(yuǎn)程升級等服務(wù),。幫助客戶極大優(yōu)化人員現(xiàn)場巡檢的人力投入，同時(shí)可對設(shè)備及周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)無縫監(jiān)控,，提升了對設(shè)備運(yùn)行的可靠性,。新一代旗艦芯片RK3588M可支持對算力有更高要求的設(shè)備，提供高達(dá)6Tops算力,，助力全面升級和拓展AI 功能。

　　案例二：餐飲業(yè) 全球知名連鎖餐廳 能耗管理物聯(lián)網(wǎng)關(guān)+廚房智慧觸控終端

　　芯片：RK3568J/RK3399

　　圖 | 邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)

　　全球知名的餐飲品牌擁有超37,000家餐廳,，遍及全球100多個(gè)國家和地區(qū),。該連鎖餐廳門店數(shù)量眾多，原材料和運(yùn)營成本不斷提升,，希望通過對所有門店進(jìn)行監(jiān)管,，實(shí)時(shí)獲取運(yùn)營數(shù)據(jù)對能耗進(jìn)行采集和分析，降低店面運(yùn)營成本,。

　　聯(lián)想提供了采用瑞芯微RK3399芯片的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)+智慧廚房觸控產(chǎn)品,，采用無風(fēng)扇散熱，機(jī)體結(jié)構(gòu)密封,，有效抵抗廚房油煙,，提高產(chǎn)品壽命。隨著AI智能化的提升,，瑞芯微RK3568J芯片將成為產(chǎn)品升級的首選,，助力AI類應(yīng)用，自帶獨(dú)立1TOPS 算力NPU,，可為客戶后期提升運(yùn)營效率,、降低成本貢獻(xiàn)巨大價(jià)值。

　　案例三：智慧交通 地鐵出入閘機(jī)+地鐵智慧車窗　　

　　芯片：RK3568J/RK3288

　　圖 | 地鐵出入口閘機(jī)及智慧車窗

　　城市地鐵線路的發(fā)展,，需要實(shí)現(xiàn)地鐵全面智能化升級,，人臉識別閘機(jī)和車內(nèi)的智能設(shè)備必不可少,，技術(shù)層面的需求：國產(chǎn)化平臺、強(qiáng)大處理能力和穩(wěn)定性,、平臺具備可擴(kuò)展性,。

　　1，智能出入口閘機(jī)

　　立功科技與瑞芯微RK3568J平臺作為新一代閘機(jī)的方案商,，可快速實(shí)現(xiàn)活體識別,，ID身份認(rèn)證等快速安檢功能。RK3568J擁有四核A55高性能架構(gòu),，內(nèi)置獨(dú)立的1Tops算力NPU,，支持兩路MIPI攝像頭并帶有HDR功能ISP，人像采集清晰且識別處理速度快,；并且RK3568J擁有雙以太網(wǎng),、CAN接口、高速mini PCIE接口,，擁有強(qiáng)大的擴(kuò)展能力,，可為地鐵閘機(jī)類產(chǎn)品提供各類擴(kuò)展需求。

　　2,，地鐵智慧車窗

　　瑞芯微與研華科技聯(lián)合打造RK3288及RK3568J地鐵智慧車窗方案,，目前已在深圳地鐵投入使用。RK3288及RK3568J具備強(qiáng)性能,，能夠驅(qū)動觸摸高清大屏,，并且接口豐富，可擴(kuò)展性強(qiáng),，RK3568J具備獨(dú)立的AI算力還可增添更多交互體驗(yàn),。

　　案例四：智慧樓宇社區(qū) 3D人臉識別+體溫檢測

　　芯片：RK3358J/RK3399

　　圖 | 研華方案的活體識別功能示意圖

　　在疫情期間，企業(yè)學(xué)校復(fù)產(chǎn)復(fù)課急需部署人臉及測溫監(jiān)測閘機(jī),，需要快速識別人體體溫及口罩臉識別的應(yīng)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，接口豐富易擴(kuò)展,，寬溫支持等特點(diǎn),，滿足在戶外進(jìn)行活體識別的工作場景。

　　案例五：建筑行業(yè) 吊塔中控顯示屏

　　芯片：RK3568J

　　圖 | 建筑行業(yè)吊塔中控顯示方案示意圖

　　某建筑工地的系統(tǒng)吊鉤球機(jī)視頻常出現(xiàn)卡頓,，系統(tǒng)顯示屏人機(jī)界面交互不友好,，缺乏吊塔精準(zhǔn)的力矩曲線管理，建筑公司因此引入了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芯片,，確保了操作界面流暢快速,；其4K視頻解碼能力，可有效防止視頻接入解析出現(xiàn)的卡頓現(xiàn)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(nèi)置1Tops 算力NPU,，可擴(kuò)充各類行為監(jiān)測,。

　　該吊塔中控顯示屏經(jīng)驗(yàn)收后，有效地替代了原有老舊型號機(jī)器,，用戶體驗(yàn)得到大大提升,。鑒于RK3568J一套方案多用途的特色，客戶將在后續(xù)智慧工地中繼續(xù)將芯片拓展運(yùn)用于門禁管理,、升降機(jī)監(jiān)控,、人員定位、安全帽監(jiān)測等場景,。

　　案例六：醫(yī)療行業(yè) PCR核酸檢測設(shè)備

　　芯片：RK3568J/ RK3399

　　圖 | 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)設(shè)備（PCR）

　　針對核酸檢測,，其檢測效果不僅取決于高質(zhì)量的試劑盒，還有一樣十分關(guān)鍵的檢測設(shè)備——實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）核酸檢測儀器,，可大大提高了核酸檢測的準(zhǔn)確率,。

　　醫(yī)用PCR及小型PCR設(shè)備適用于醫(yī)院、社區(qū),、海關(guān)等應(yīng)用場景,，其設(shè)備更加注重便攜式考量，設(shè)備尺寸小巧,，功能豐富，測試精度要求較高,，并且對功耗以及外設(shè)接口要求較高,。

　　研華科技推出的基于瑞芯微RK3399 及RK3568J處理器的嵌入式單板電腦，作為核酸設(shè)備的核心主控,。在常態(tài)化疫情防控的今天,，大型PCR工作站、醫(yī)用PCR設(shè)備以及小型一體式PCR設(shè)備針對不同使用場景都得到了廣泛的應(yīng)用,。

　　案例七：工業(yè)自動化HMI人機(jī)界面

　　芯片：RK3358J/RK3568J

　　圖 | 工控HMI示意圖

　　HMI（人機(jī)界面）是工業(yè)自動化中最前沿的解決方案,，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控PLC、I/O模塊的運(yùn)行,，并在HMI上形象地顯示出來,，同時(shí)操作者可以通過HMI向自動化設(shè)備發(fā)出控制信號，使得自動化設(shè)備可以按照操縱者的意圖運(yùn)行,。

　　立功科技的HMI方案,，采用RK3568J芯片,，具備工業(yè)級產(chǎn)品的可靠性，可提供HMI與各種自控設(shè)備的高效數(shù)據(jù)交互能力,，同時(shí),，在接口方面可支持雙千兆以太網(wǎng)、CAN接口,、高速mini PCIE接口以及高清屏幕顯示接口,；此外，方案的系統(tǒng)兼容性強(qiáng),，可支持不同客戶的開發(fā)需求,。

　　案例八：智慧農(nóng)業(yè) 機(jī)器人

　　芯片：RK3588M/RK3568J/ RK3399Pro

　　圖 | 農(nóng)業(yè)無人車機(jī)器人

　　在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，機(jī)器人的出現(xiàn)代替了人工農(nóng)藥噴灑,、播種等體力消耗大的工作,，同時(shí)也解決了偏遠(yuǎn)山區(qū)勞動力不足的問題。

　　在此領(lǐng)域,，立功科技和瑞芯微攜手合作推出了農(nóng)業(yè)機(jī)器人,，基于瑞芯微RK3399Pro芯片。此外,，瑞芯微的新一代RK3568J芯片亦可為機(jī)器人提供高效圖像識別處理功能,，其內(nèi)置獨(dú)立的NPU，可提供1T算力,，確保后端設(shè)備數(shù)據(jù)處理的穩(wěn)定性及高效性,。

　　通過機(jī)器人的準(zhǔn)確計(jì)算，可合理進(jìn)行播種,、施肥,，提高農(nóng)耕效率的同時(shí)，降低農(nóng)業(yè)成本,。并且該芯片擁有的豐富接口,，也可使其根據(jù)客戶的個(gè)性化需求，進(jìn)行定制化產(chǎn)品開發(fā),，滿足其它農(nóng)耕需求,。

　　而新一代旗艦芯RK3588M更是主打AIoT領(lǐng)域，采用4xA76+4xA53的八核架構(gòu),，自帶獨(dú)立NPU,，擁有高達(dá)6Tops的算力，可極大的滿足工業(yè),、農(nóng)業(yè),、快遞業(yè)等慢速機(jī)器人的需求。

　　案例九：電力行業(yè) 采集器+繼電器保護(hù)

　　芯片：RK3358J/RK3568J

　　在電力行業(yè)，數(shù)據(jù)的采集端需要配置更多的接口及較高的算力,，以完成龐大客戶端數(shù)據(jù)的收集,，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(gòu),，具有較高算力及豐富接口的特性,，非常適合電力采集器設(shè)備。

　　而電力行業(yè)繼電器保護(hù)設(shè)備,，除了需要多接口,、多網(wǎng)口外，對高可靠性的需求更加明顯,，RK3568J具備全鏈路CPU Catch到DDR ECC,，大大提升該類產(chǎn)品的可靠性。RK3568J具有PCIE3.0等高速擴(kuò)展接口,，能夠滿足網(wǎng)口,、算力、5G等的擴(kuò)展需求,。

　　【總結(jié)】

　　如下表所示,，瑞芯微工業(yè)級芯片深入工控領(lǐng)域的千行百業(yè)，不同的產(chǎn)品線對應(yīng)不同的需求,，如：PX30系列的RK3358J更適合顯示觸控和工業(yè)集采領(lǐng)域,，RK3568系列和RK3588系列的RK3568J和RK3588M更適合工控、網(wǎng)關(guān)和AI視覺應(yīng)用領(lǐng)域,?！　?/p>

　　圖 | 瑞芯微工業(yè)應(yīng)用系列芯片

　　值得一提的是，瑞芯微工業(yè)級芯片產(chǎn)品除了擁有高擴(kuò)展性,、品質(zhì)保障,、可靠性及壽命保障等硬性優(yōu)勢外，還具有軟件保障,、強(qiáng)大的生態(tài)保障以及服務(wù)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢等雄厚的軟實(shí)力,，可以很好地服務(wù)于有工業(yè)類應(yīng)用需求的各類客戶。