研華無人駕駛解決方案
應用行業：無人駕駛
應用產品：EKI-5729PI交換機，BB-SL306路由器，MIC-75G22工控機
項目背景
小時候那些曾經只出現在科幻電影中的情景，隨著科技進步，紛紛實現在我們的生活中。無人駕駛車就是一個較明顯的例子，特斯拉**了電動車的風潮，進而邁向自動駕駛。相信不久的將來，我們將迎來無人駕駛的時代。
今年或許是無人駕駛技術蓬勃發展的一年，現在世界上許多車廠，互聯網公司以及AI人工智能運算公司，紛紛大力投入無人駕駛車的研發，為的就是搶先一步對手，在無人駕駛領域**良好地位。但一臺無人駕駛車的組成，非常復雜，不但需要有多個傳感器和攝像頭連接，*需要有穩定且高運算能力的平臺，并搭配上特定的復雜運算軟件，才能夠讓車輛進行無人自動駕駛。
面臨挑戰
國內某互聯網*公司，投入的人力與物力在無人駕駛解決方案。要求車輛在無任何人工干預的情況下，完成避障、轉彎、自動接駁等自動駕駛動作。車輛基于高精地圖和智能感知，可以實時感知到的環境信息、高精地圖數據，實現對于路徑的較優規劃，預測車輛、行人的行為和意圖，做出合適路況的行車決策，從而控制無人車正常行駛。為此，他們找上研華，希望我們能針對整個無人車方案，提供相對應的解決方案。
由于無人駕駛車行駛過程中，主要靠著分布在車輛周圍的攝像頭來進行環境數據采集，再透過車上的控制計算機，結合物聯網*公司自行開發的分析軟件進行計算，經過分析后，一方面將行駛控制指令輸出給到控制器，進行車輛行進控制，一方面則是將路線數據輸出至車內顯示器上，提供乘客指引，另外，車輛上隨行人員則透過手持平板，隨時掌控車輛狀態。除此之外，數據除了在車輛上保存外，也要定時的將車輛狀態透過4G上傳至遠程系統，而管理團隊也要隨時透過4G，使用OTA技術來進行系統升級與調整。
深入了解整個應用后，客戶提出了幾項需求。由于無人駕駛車輛上可使用的空間非常有限，因此在選擇產品上，必須朝向小尺寸無風扇的選擇，同時，無人車實際運行過程中需要實時**處理的現場攝像采回來的數據，所以在平臺的選擇上必須要求能支持具有強大并行計算能力的GPU 卡片。而數據上傳的部分，除了需要使用4G上傳之外，對于數據安全防護，客戶也提出了要求，需要支持多路與防火墻；另外，車輛隨車人員使用手持平板來監測車輛的所有運行狀態，因此需要有WIFI AP設備，來提供WIFI連接。綜合整個需求，我們大致上可以歸納出下列幾點：
小尺寸無風扇工控機,能支持GPU顯卡
良好的抗震與抗電磁干擾
支持4G通訊的路由器，能支持與防火墻
8網口工業級POE以太網交換機
WIFI AP設備
方案設計
無人車是用電池做為能源驅動汽車前進，續航能力是一個關鍵指標，為此研華為客戶**MIC系列產品。低功耗設計支持DC 24V電壓輸入, 較高支持i7-7700t 35W 主頻 2.90GHz處理器， PassMark 9342分,為客戶提供**運算，搭配GPU1080Ti 功耗可控制在500W左右。
無人車控制器主要提供三大功能： 物體識別、**定位、深度學習聯動CAN BUS控制車輛行駛。
1、物體識別：我們為客戶**兩種方案，車輛上裝有多個IP CAM收集環境情況。
a) 使用研華MIC配合自主研發的PoE/USB3.0 PCIE BUS*可鎖固式圖像采集卡，提供穩定的圖像采集單元，確保在連接IP CAM采集過程中安全可靠不掉幀。另外研華也提供帶隔離的通訊卡，方便客戶接入激光雷達進行測距與障礙物偵測 從而避免復雜電磁環境對雷達造成判定影響；
b) 使用EKI-5729PI 工業級8網口POE以太網交換機進行串聯，除了能提供穩定，抗電磁干擾的網絡傳輸之外，*能直接透過網口提供電源給攝像頭，既能有效解決攝像頭供電問題，*能解決在狹小的車輛空間上的布線問題。
2、**定位：車輛行駛除了要有視覺識物外，還要有一個中長期路線規劃，研華BB-SL306系列工業級4G路由器 接通連接高精地圖，給客戶提供安全路線行駛保障。BB-SL306路由器，除了能支持與軟件防火墻外，*能支持軟件SDK二次開發，透過與防火墻，提供了數據傳輸的安全保障，針對未來遠程OTA技術使用時，*能透過4G，準確地將每一輛在路上運行的無人車輛，直接進行調適，升級或*新。此外，考慮客戶車上仍有WiFI AP的需求，我們這次建議客戶使用的是BB-SL30610110-SWH型號，除了4G傳輸功能外，也能支持WIFI AP/Client的功能，如此一來，針對無人駕駛車上空間有限的問題得到解決，讓客戶在無人駕駛車初期研發階段，達到一個非常高的便利性。
3、深度學習聯動CAN BUS：客戶通過向機器提供行業數據，通過機器GTX-1080Ti進行深度學習, 聯動研華自主研發CAN BUS總線卡，來控制車輛前進，后退，剎車與油門，實現智能無人駕駛
除此之外無人車每天產生數據（*百GB）前期無人車研發或上路階段，數據均需要被有效監管，研華MIC系統產品支持軟Raid且至多5個存儲, 其中2個支持熱插拔，方便客人**讀取數據進行相關分析與存檔。
結論
在方案導入的初期，由于車輛空間狹小，電磁干擾問題嚴重，而客戶研發團隊與實際測試場地，相隔1000公里以上，無法有效針對整個無人駕駛車問題進行分析與定位，甚至是優化整個方案。而研華藉由著綿密的服務團隊與技術支持，透過多地的同步支持，與客戶反復的調整與方案改進，較后經過實際安裝與測試后，現在搭配研華整體方案的無人駕駛車，已經正式推出試運行，分別在幾個試驗區域展開實際上路測試。
也許，在不久的將來，在我們生活的城市中，都有機會看到搭載研華整體方案的無人駕駛車，為我們服務！
自2015年實現電子不停車收費系統（ETC）聯網以來，我國ETC聯網系統已是目前全球里程較長、站點較多、客戶規模和交易增長較*的高速公路智能化收費系統。ETC作為高速公路智能交通技術的體現，是各地加*推進的的應用目標。
供電電壓波動大、易停電：現在工業的發展和生活水平的提高，對電量的需求量也日益增大，一些比較偏僻的地區*出現供電不足的現象，電壓不穩。造成工控系統經常重新啟動，系統重要的日志文件*丟失而導致無法正常啟動。因此工控機工作環境電源的穩定關系到工控機工作正常與否。需要采用穩壓電源和UPS不間斷電源進行保護，具體設備選型，要依負載功率大小、需保持工作時間多少來定。
嵌入式工控機與普通工控機的區別
*，嵌入式工控機在整個測控系統中所處的位置，往往在前端，嵌入式工控機向上的連接往往是普通工控機，普通工控機的運算能力、軟件資源、數據庫支持等方面都是嵌入式工控機難以企及的;
其次，在大型系統構建中，普通工控機的系統擴展能力、網絡通訊能力也是嵌入式工控機難以替代的;
還有，在可視化設計、流程監控、數據統計、科學計算、原型仿真設計、在環仿真等領域，普通工控機具有先天的優勢。
嵌入式工控機是特地為工業現場而設想的機構緊湊的計較機，是一種加固的加強型工業計較機，它能夠作為一個工業節制器在工業中靠得住運轉。常見的嵌入式工控機有盒式工控機、無電扇工控機等。嵌入式工控機的機能靠得住、無電扇布局、體積玲瓏、價錢低廉，而在工控機使用中日趨普遍。特別是在近幾年，跟著嵌入式手藝的成長，嵌入式工控機也是成長敏捷，很*使用到了各個范疇，并**越來越主要的。
那么與通俗工控機比擬，嵌入式工控機區別在哪里？劣勢在哪里呢？
一、嵌入式工控機在產物機能方面的長處
1、產物功能適配性好，與被測被控對象功能幾乎婚配，具有必然的擴展性但不以擴展為次要目標，因此產物性價比很高;
2、安裝小型化是次要表現之一，表現為緊湊型設想，布局設想沒有尺度可參考，要充實考慮對外接口及安裝空間合理操縱;
3、靠得住性要求高，在電能滿足靠得住性設想根本上，要細心考慮散熱設想、電磁兼容設想、防塵防水設想、抗震動設想等靠得住性設想內容;
4、*低功耗無電扇設想為支流。因為安裝小型化后，散熱能力無限，且嵌入式系統MTBF（平均無毛病工作時間）要求也很高，出格在**類使用，*低功耗無電扇設想成為必需。
二、嵌入式工控機與通俗工控機的區別
起首，嵌入式工控機在整個測控系統中所處的，往往在前端，嵌入式工控機向上的毗連往往是通俗工控機，通俗工控機的運算能力、軟件資本、數據庫支撐等方面都是嵌入式工控機難以企及的；
其次，在大型系統建立中，通俗工控機的系統擴展能力、收集通信能力也是嵌入式工控機難以替代的；
還有，在可視化設想、流程嵌入式工控機、數據統計、科學計較、原型仿真設想、在環仿真等范疇，通俗工控機具有先天的劣勢。
別的國外**：首要有德國控創（收買了ICS）、西門子、阿波羅等，商品報價很高，但機型很少，效勞不是很到位，首要在一些對報價不靈敏的職業，有少數但固定的客戶。
