新品发布｜在工厂、楼宇和电网自动化领域应用智能边缘计算来提高生产力

目前世界人口已经达到了78亿，并且还在不断增加，预计到2050年将达到100亿。日益增长的人口既有对衣服，食物等基本必需品的需求，对舒适、安全生活的追求也不断增长。被广泛应用于智能制造、智能楼宇和智能电网领域的工业4.0技术以及即将推出的工业5.0创新技术，都是可以满足上述需求的现代自动化技术。

工业4.0云架构中使用的高性能多核处理引擎可以从数千个边缘传感器中收集数据并执行复杂的分析，从而管理工厂运营。随着端到端自动化的发展，传感器数量和需要管理的数据也相应地呈指数级增长。一个智能工厂可能拥有超过50,000个传感器，每天产生几千万亿字节的数据；即使是普通的办公大楼也可能产生数百GB的数据。

据国际数据公司(IDC)估计，到2022年，将有40%的数据被存储、管理、分析并留存在产生位置（也称为“边缘”）。云边缘计算的发展离不开紧凑、精确和互联的边缘设备。这些边缘设备具有三个关键要求：实时计算、多协议工业联网功能以及可现场部署的网络服务功能。图 1展示了工业应用中的上述要求。

可受益于AM64x系列特性的系统包括，交流伺服电机驱动器、工业可编程逻辑控制器(PLC)、工厂自动化中的运动控制器、物联网、楼宇自动化中的网关、电网自动化中的数据集中器、高精度数据采集系统、3D摄像头等等。

以现代自动化应用中的一个基本元件为例，如图2所示的伺服驱动器。伺服驱动器控制数控机床、机器人、传送带、仓库自动化等众多机器的电机。以AM6442为例，该器件具有四个高性能Arm®Cortex®-R5F内核，运行频率均高达800MHz，可提供高达每秒6,400个百万条指令(DMIPS)的运算能力，并支持周期时间低至3µs且抖动超低的高精度电机控制环路。

集成工业通信支持伺服驱动器使用EtherCAT、Profinet和Ethernet/IP等标准与工业PLC或运动控制器进行实时通信，无需其他现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。您可使用片上Cortex-A53处理内核运行Linux®等高级操作系统(OS)，并提供远程诊断、故障监测、振动监测和系统可配置性等智能服务，从而实施按需业务策略。

尺寸上集成了多种功能的处理器比多芯片解决方案小50%以上，从而实现了更紧凑的驱动系统。AM64x采用16nm工艺设计，功耗低于1W至2W（具体功耗取决于配置），能够在紧凑的尺寸下简化热设计工作量。

AM64x系列使用Arm Cortex-R5F处理内核（而非诸如 Cortex-M7之类的其他Arm处理内核），为要求可靠性、高可用性和低延迟实时响应的嵌入式系统提供了多核功能。AM6442和AM6441的四个Cortex-R5F内核可提供高达5,300 DMIPS（实时）的性能。Cortex-R5F包含低延迟中断技术，可以中断和重启较长的多周期指令。