作為萊迪思（Lattice）半導(dǎo)體面向智能工業(yè)系統(tǒng)推出的解決方案集合,，Lattice Automate解決方案集合由模塊化硬件平臺(tái)、IP內(nèi)核,、易于使用的軟件設(shè)計(jì)工具,、參考設(shè)計(jì)和演示,、以及定制設(shè)計(jì)服務(wù)構(gòu)成,，核心目標(biāo)是為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員提供評(píng)估、開(kāi)發(fā)和部署基于FPGA的可編程工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用所需的各種工具,，加速工廠自動(dòng)化進(jìn)程,。

　　在最新的Automate V3.0版本中，支持OPC-UA（開(kāi)放平臺(tái)通信統(tǒng)一架構(gòu)）和TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)）成為了最大看點(diǎn),。顯而易見(jiàn),，這一舉措背后的巨大推動(dòng)力來(lái)自工業(yè)4.0。

　　“工業(yè)4.0”是針對(duì)傳統(tǒng)制造和工業(yè)實(shí)踐大規(guī)模自動(dòng)化,、智能技術(shù),、廣泛的機(jī)器對(duì)機(jī)器通信（M2M），以及機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）帶來(lái)的重大變革力量,。與使用數(shù)字信息做出更好決策的“工業(yè)3.0”相比,，“工業(yè)4.0”時(shí)代能夠使用相同甚至更多的信息來(lái)優(yōu)化事物，基本上無(wú)需人工干預(yù),。

　　作為一種機(jī)器對(duì)機(jī)器的通信協(xié)議,，OPC-UA是一種獨(dú)立于平臺(tái)、面向服務(wù)的架構(gòu),，它將OPC規(guī)范集成到框架中,，可以簡(jiǎn)化互連，從而優(yōu)化集成,，自動(dòng)化系統(tǒng)和軟件應(yīng)用,，同時(shí)保障安全性。借助OPC-UA,，用戶可以輕松連接云端或網(wǎng)絡(luò)邊緣的遠(yuǎn)程設(shè)備,，實(shí)現(xiàn)診斷、監(jiān)控,、報(bào)告和其他服務(wù),。

　　此外，結(jié)合TSN出色的實(shí)時(shí)功能,，OPC-UA成為不斷發(fā)展的制造行業(yè)的關(guān)鍵解決方案,。具體來(lái)說(shuō)，在傳感器和執(zhí)行器層面將OPC-UA與TSN疊加時(shí),，就能實(shí)現(xiàn)持續(xù)的數(shù)據(jù)流監(jiān)控,，而無(wú)需分散操作或降低安全性。

　　雖然OPC-UA通常僅在某些設(shè)備支持使用,，并且只能共享一小部分可用數(shù)據(jù),，但目前的一個(gè)趨勢(shì)是為OPC-UA over TSN創(chuàng)建開(kāi)源堆棧，尤其是Amazon的FreeRTOS，從而簡(jiǎn)化和加速高效,、智能和安全的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的開(kāi)發(fā),。

　　相比其他類型的處理器，F(xiàn)PGA是一種可以通過(guò)編程來(lái)執(zhí)行幾乎任何類型計(jì)算功能的半導(dǎo)體芯片,，這與制造業(yè)的特性不謀而合,。眾所周知，制造業(yè)中的工業(yè)設(shè)備壽命通常為幾十年,，面對(duì)不斷變化的新標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)需求,，簡(jiǎn)單更換設(shè)備產(chǎn)品的做法是不切實(shí)際的，必須要讓現(xiàn)有機(jī)器具備靈活的更新與升級(jí)能力,。此外,，考慮到產(chǎn)品要求經(jīng)常發(fā)生變化，以及工業(yè)4.0帶來(lái)的海量數(shù)據(jù)需求增長(zhǎng),，F(xiàn)PGA能夠以一致,、時(shí)間敏感的方式處理數(shù)據(jù)或執(zhí)行某些功能的特性，將幫助設(shè)備制造商獲得額外優(yōu)勢(shì),。

　　為此,，Automate V3.0在此前支持Certus-NX馬達(dá)控制開(kāi)發(fā)板和基于MachXO3D的硬件安全開(kāi)發(fā)板的基礎(chǔ)上，新增了支持FreeRTOS的CertusPro-NX FPGA控制開(kāi)發(fā)板,。與競(jìng)品相比,，CertusPro-NX最大的特點(diǎn)在于它專為網(wǎng)絡(luò)邊緣處理進(jìn)行了優(yōu)化，不僅擁有行業(yè)領(lǐng)先的能耗效率和可靠性,，還在超小的封裝尺寸中提供了行業(yè)最佳的系統(tǒng)帶寬,，且是同類產(chǎn)品中唯一支持LPDDR4外部存儲(chǔ)器的FPGA產(chǎn)品。

　　得益于此,，Automate 3.0支持的主系統(tǒng)性能得到了大幅提升,，運(yùn)行頻率達(dá)到了100MHz，對(duì)Propel總線基礎(chǔ)設(shè)施的支持也升級(jí)到了AXI4,，并同時(shí)消除了OPC-UA Pub/Sub對(duì)Raspberry Pi的需求,，現(xiàn)在該協(xié)議可以直接在CertusPro NX上運(yùn)行。

　　盡管FPGA性能強(qiáng)大,、靈活且功能全面,，但對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，由于其獨(dú)特的架構(gòu),，許多標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)環(huán)境和編程工具并不適用于FPGA,，編寫(xiě)FPGA上運(yùn)行的應(yīng)用可能比較困難,。為了解決這個(gè)問(wèn)題,，使用針對(duì)FPGA進(jìn)行優(yōu)化的軟件工具至關(guān)重要。

　　因此，Automate V3.0還更新了IP庫(kù),，新增RISC-V? freeRTOS(實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)）,、UPD硬件加速和PCIe?DMA支持，并拓展了設(shè)計(jì)工具和參考設(shè)計(jì),，包括freeRTOS軟件集合,、單線聚合、云通信和freeRTOS OPC-UA,，幫助工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員評(píng)估,、開(kāi)發(fā)和部署最佳應(yīng)用。

　　實(shí)際上值得注意的是,，萊迪思Automate解決方案集合并不局限于傳統(tǒng)的工廠應(yīng)用,，它還廣泛適用于各種部署環(huán)境和任務(wù)，包括倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化和智能建筑監(jiān)測(cè),、管理和控制,，以解決相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Φ凸摹⒌脱舆t,、精確可預(yù)測(cè)性,、高穩(wěn)定性、接口靈活等關(guān)鍵特性的需求,。

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