高算力铸就全场景服务研华边缘计算平台加速产业升级

来源:研华工业物联网发布时间:2022-11-24935浏览

本期导读

在上一篇章中，我们已经详细谈论过边缘计算深入现代工业制造中的大趋势，正如PLC/PAC使前一代设备设计发生革命性改变一样，边缘计算通过革新智能工厂的底层硬件基础——智能设备，帮助制造业实现设备联网、企业上云的数字化变革，每一位企业主都将借助边缘计算技术踏入智能制造的大洪流之中，以趋势赋能自身发展。其中，研华最强边缘控制大脑承担了不可或缺的角色，以此为基础搭建了“云-边-端”新一代工业控制架构。

站在宏观的角度来看，边缘计算确已成为智能制造的主要技术变迁方向之一；但是，深入制造业毛细血管的微观层面，大大小小的制造型企业主最关心的仍然是技术落地应用，即在具体的场景应用中能够解决什么现实问题。

例如在高精度加工场景中，加工零件质量的一致性和稳定性难以保证、刀具磨损程度难以评估、机床振动不可避免，动态精度难以保证、采用数字孪生技术，数据需求种类多，计算资源占用大......

在个性化装配场景中，装配件视觉标识的速度和准确性难以保证、摄像头1080p格式视频在4Mbps码率下每天产生330G的视频数据，针对流式视频数据的实时处理，云端处理占用大量带宽、延时大......

在大规模物流场景中，AGV任务调度的实时性和可扩展性难以保证，1000m2物流区300台AGV协同作业，分拣峰值超过10000件/时，数据规模大，实时连续不间断，5分钟计算量相当于一个繁忙机场......

以上场景都是边缘计算落到行业中的典型场景，但各家提供的边缘计算解决方案中，真正能够达到客户解决问题的预期，甚至超出客户预期的寥寥无几，这一方面与边缘计算技术的成熟发展水平有关，另一方面也高度依赖于厂商对客户需求的理解，对实际部署场景中方方面面的深度认知。

当然更与客户的正确运用有关，这往往成为了技术应用的绊脚石。导入边缘计算的过程中，客户既需要向下打通OT的接口，向上又需要对接云端，而第二点则涉及到软件算法，这意味着在客户内部需要具备经验丰富的自动化算法工程师、信息化工程师，并实现二者的有效融合。事实上，大部分的制造型企业是不具备这一条件的。

以上种种行业应用痛点，成为了研华的机会。目前研华已经面向行业推出了全栈边缘智能大脑家族产品，从边缘计算、边缘控制、边缘可视化等完全满足客户层层需求的产品或解决方案。

全系列UNO家族，小体积高算力

在边缘计算侧，研华UNO系列产品既可承担物联网网关的角色，亦可作为高性能边缘计算智能平台满足用户的高阶需求。

具体来看，UNO-1系列产品主要用于边缘端数据的采集、处理、分析，产品体积小巧，支持导轨安装与高达70℃的宽工作温度, 具有前出线设计并支持iDoor扩展模块的弹性扩充，是适合通讯协议转换及其他关键应用的理想平台。

其中，UNO-127由强大的Intel®Atom®x6413E处理器和4GB/8GB DDR4板载内存提供支持，为增强计算性能提供了一个具有竞争力的解决方案。

为了确保在有限空间的工业环境（包括机柜安装）中轻松部署，UNO-127将外形设计为坚固、紧凑（100 x 70 x 33.5毫米）的大小。

UNO-127支持宽工作温度（-20~60°C/-4~140°F）并采用先进的散热设计，使其成为恶劣工业环境的可靠解决方案。此外，UNO-127采用模块化设计，可根据具体使用要求灵活配置，基本单元提供优化的I/O，包括两个GbE、两个USB 3.2和一个HDMI。

此外，提供可选的第二层堆栈扩展套件支持额外的四个隔离COM端口和一个M.2B Key，用于扩展系统I/O和无线连接能力。

UNO-200/2000系列属于进阶版产品，性能在UNO-1系列的基础上更强大。作为高计算能力和通讯能力可扩展、低功耗的工业电脑，UNO-200/2000系列具有双面布置的丰富的I/O接口并支持iDoor扩展模块的弹性扩充，宽输入电压。

适合用于控制现场的网关或可作为现场端的数据集中处理中心。从产品整体销量分布来看，UNO-200/2000系列的销量基本占据了研华整个UNO家族的半壁江山以上，广受客户与市场的认可，其积极响应了客户建设智能工厂的需求，让更高的算力向边缘更加的下沉，使现场设备可以更加实时高效的处理各种数据。

UNO-3系列与前两大产品相比，主要融合了人工智能技术，被广泛应用于诸如视觉检测等场景中。丰富的扩展能力是UNO-3系列产品的一大亮点，它根据使用者应用要求选择从Core i9甚至是Intel® Xeon®不同等级的CPU，支持PCI/PCIe扩展，可让用户扩展第三方I/O模块，通过iDoor模块的弹性扩展可适用于各种应用场合。

目前，UNO-3系列最新推出的产品便是UNO-348，其主打定位是高性能边缘AI平台，体积小而强大，采用了十代桌面处理器，最高10核20线程，采用工业级设计，保证宽电压大功耗输入；卓越的散热技术，无需风扇也能支持-20~50℃稳定运行，iBMC 专业设备管理芯片、TPM2.0可信平台模块；与此同时，UNO-348最高到3槽PCIe/PCI扩展槽，单槽支持75W半长显卡，双路M.2 NVME固态硬盘Raid，并且支持5G通信。

UNO-4系列，产品定位为行业应用专机，主要面向于需要达到全防护等级的行业，例如电力行业等，可用于室外作业。UNO-430防护等级达到了IP68、IP69K防水，极限宽温 -40~70℃，易接线、方便安装，具备防爆认证。

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依托于多元化的产品与业务布局，研华可轻松应对客户多样化的需求。当然产品力最终的市场表现只是结果，研华背后巨大投入的生产制造与研发体系，才是产品力的核心支撑。多年的沉淀与发展，研华产品的性能与稳定可靠性，行业遥遥领先，这一点在研华产品的不良率与MTBF等指标上可见一二。UNO系列产品绝大部分机器MTBF时间都超过20万小时，UNO-2372G、UNO-2484G均超过40万小时。不仅如此，研华UNO产品标准配备的认证报告，包括CE认证、FCC认证、CCC认证、CB认证、UL认证......

以产品为基础，以服务为支点，研华建立了辐射全球的服务网络，从客户咨询、产品选择、技术支持和定单处理服务以及全流程的售后支持与服务，实时高效快速响应客户服务需求。当客户选择研华产品的那一刻，不仅意味着品质可靠稳定、性能卓越，更意味着研华整个生产制造、服务、开发体系都可以调动起来服务于客户需求，无论是通用产品的售前售后支持，还是大型定制化开发的需求，研华都可以一一满足。

深入场景，构建产品力护城河

以上详细介绍了研华UNO系列产品的各种优异性能，我们依然要回到最开始的那个问题，也是客户最为关心的问题，这些产品到底在具体的应用场景中解决了怎样的实际问题，是否真正为客户创造了价值。只有经过市场检验的产品，解决了客户问题的产品，才能被定义为一款好的产品。这也是研华做产品的初心，技术始终围绕客户需求与应用。

UNO系列产品的应用之广，在此不再赘述，且看看它的实际产品力如何？

例如在移动机器人行业应用中，现有移动机器人对智能度要求逐渐提高，PLC及传统单板市场已经不能满足移动机器人多功能高精度的需求；UNO系列体积小、规格高、接口全、性能强；已经在诸如哥伦布智能、申昊科技等客户现场实现了规模化落地应用。

防疫机器人

此前，在进博会精彩亮相的申昊科技智能防疫机器人就承担起了展会期间重要的疫情防控任务。申昊科技的室内智能喷雾消杀机器人每日运营结束之后，在车站站厅公共区域内进行杀工作，每晚连续“上岗”4小时，消杀车站2遍，消毒面积约1.6万平方。

据悉，该款智能喷雾消杀机器人能够配合自主移动与导航技术，自主选择消杀路径，代替人工周期性执行消杀任务，实现360°立体无死角消毒，实现自主、定时、高效、精准消毒，保障地铁环境的安全。

为了保证复杂环境下运行的可靠性和稳定性，申昊科技的测温机器人与室内智能喷雾消杀机器人均需要满足工业级技术要求的工业电脑作为控制器，研华UNO-2484G嵌入式无风扇工业电脑成为申昊科技的优选产品。

其机器体积只有一本32开书大小，厚度只有40mm，搭配了7代酷睿i7的处理器，8GB内存以及4个独立Intel i210网口，满足了测温机器人内部IO控制板、伺服、16线3D激光雷达、超声波避障、电池管理等设备的接入需求；同时提供强大的处理能力，实现了快速测温、人脸识别、语音交互、云平台对接等功能。

物流自动分拣应用

在物流行业中，某客户主要从事做智慧物流相关行业项目，目前该客户在运营过程中面临着传统物流分拣效率低下且故障率较高，客户迫切需要提升分拣效率以及对整个物流过程实现全流程的监控，客户需要能够找到合作伙伴为其提供完整的解决方案，达到降本增效的目标。

对此，研华物流自动分拣应用解决方案，集成了设备主机监控以及终端状态采集；搭建整体运用平台，检测物流自动分拣实时状态；其中就包括UNO系列产品的运用，搭配客户现场的电子杆PLC以及全景相机，提供完整的解决方案，从而降低故障率，很大的提高的工作效率；帮客户解决实时监控的需求。

生物医药行业应用

该客户是一家专注于深低温生物资源保藏领域的公司，客户的核心需求是要做一款样本库柔性机器人，来进行保存和拿取生物样本，实现全流程采用无人化作业，避免样本的二次污染。

针对客户的这一需求，研华提出了样本库柔性机器人解决方案。该方案集成了嵌入式无风扇工控机，idoor模块和15寸工业级显示器FPM产品，一方面满足了客户要求的尺寸紧凑，高性能处理器及扩展网口的需求，同时利用无线AP等传到客户的云端，实现全流程无人化的生物资源低温保藏完整解决方案。

在后疫情时代，研华的样本库柔性机器人解决方案彻底消除了传统方式的人员拿取样本给样本带来污染源。

总结

大量丰富的应用案例积累，亦反哺了研华产品的升级与完善，形成了研发-产品-市场-迭代升级，这一产品市场化链路的正向循环。目前，研华已经实现了将5G、AI、TSN等前沿技术与UNO系列产品的深度融合，5G通信技术与边缘计算技术的结合，让研华UNO产品的边缘计算能力翻倍提升，成为打造智能工厂的一大利器。