Mens-machine-interfaces (HMI's) en gateways in de verbonden wereld

In het huidige digitale landschap zijn mens-machine-interfaces (HMI's) en gateways integrale componenten geworden die naadloze interactie tussen mensen en complexe systemen mogelijk maken. Naarmate industrieën meer met elkaar verbonden raken, kan de rol van deze technologieën in het verbeteren van de productiviteit, efficiëntie en gebruikerservaring niet genoeg worden benadrukt. Van consumentenelektronica tot autosystemen, van industriële automatisering tot medische apparatuur, HMI's bieden een intuïtieve interface die het gebruikers gemakkelijker maakt om geavanceerde systemen te bedienen en te controleren.

Tegelijkertijd fungeren gateways als brug tussen verschillende netwerken, vertalen ze protocollen en vergemakkelijken ze de communicatie tussen apparaten. Ze zijn essentieel om edge computing mogelijk te maken, waarbij gegevens dicht bij de bron worden verwerkt, de latentie wordt verlaagd en real-time besluitvorming wordt gegarandeerd. Samen zorgen HMI's en gateways voor innovaties op gebieden zoals slimme steden, slimme fabrieken en domotica.

i.MX 93-systeem op module: de basis voor industriële gateways en HMI-oplossingen

De i.MX 93-systeem op module (SoM) (Afbeelding 1) van iWave is een ideale oplossing voor het bouwen van industriële gateways en HMI-systemen. Het biedt een krachtige combinatie van rekenprestaties, energiezuinigheid en geïntegreerde mogelijkheden voor machine learning, en dat allemaal terwijl het randverwerking mogelijk maakt voor kritieke toepassingen. Dit maakt het de perfecte keuze voor industrieën die behoefte hebben aan real-time gegevensanalyse, naadloze communicatie en verbeterde gebruikerservaringen.

Afbeelding 1: i.MX 93 SOM-oplossingen van iWave zijn verkrijgbaar in SMARC-, SODIMM- en OSM-standaardvormfactoren. (Bron afbeelding: iWave)

Waarom de i.MX 93-processor ideaal is voor gateways en HMI-toepassingen:

1. Geavanceerde verwerkingsmogelijkheden met geïntegreerde AI/ML:

   Het hart van de i.MX 93 wordt gevormd door de Arm® Cortex®-A55-core, die bekend staat om zijn uitstekende balans tussen prestaties en energiezuinigheid. Deze schaalbare processorarchitectuur maakt hem perfect voor randtoepassingen die snelle gegevensverwerking vereisen met minimaal stroomverbruik, wat essentieel is voor zowel HMI- als gateway-apparaten.

   Wat de i.MX 93 onderscheidt is zijn geïntegreerde microNPU, de Arm Ethos™-U65, die machine learning (ML) mogelijkheden direct naar de rand brengt. Dit betekent dat de i.MX 93-processor AI-taken zoals beeldherkenning, natuurlijke taalverwerking en voorspellend onderhoud kan uitvoeren zonder dat hiervoor cloudgebaseerde verwerking nodig is. Frameworks zoals TensorFlow Lite en ONNX worden volledig ondersteund, waardoor naadloze ontwikkeling van intelligente toepassingen mogelijk is.

2. Rijke multimedia- en weergave-interfaces:

   Voor HMI-toepassingen is een rijke multimedia-ervaring essentieel. De i.MX 93 ondersteunt verschillende hoge-resolutie displays, waaronder een 4-baans MIPI-DSI-interface voor 1080p60 en 4-baans LVDS voor 720p60. Dit zorgt voor vloeiende grafische uitvoer van hoge kwaliteit, waardoor de processor zeer geschikt is voor beeldschermen die worden gebruikt in industriële bedieningspanelen, medische apparatuur of dashboards in auto's.

   De geïntegreerde 2D grafische versnellingsengine verbetert de ervaring van de gebruikersinterface (UI) door het wijzigen van het formaat, het roteren en het omzetten van kleuren van afbeeldingen mogelijk te maken. Dit resulteert in vloeiende, responsieve UI's die zowel de functionaliteit als de esthetiek van HMI-systemen verbeteren.

3. Uitgebreide connectiviteitsopties:

   Gateways en HMI-systemen hebben robuuste communicatie-interfaces nodig om gegevens efficiënt te verzenden tussen verschillende apparaten en netwerken. De i.MX 93-processor is uitgerust met meerdere snelle interfaces, waaronder:

   • 2x CAN-FD-interfaces voor auto's en industriële toepassingen
   • 2x USB 2.0-poorten voor gegevensoverdracht en aansluiting van randapparatuur
   • Dubbel Gigabit Ethernet voor snelle netwerkcommunicatie
   • Meerdere SDIO-interfaces voor opslag en gegevensoverdracht

   Deze combinatie van interfaces maakt de i.MX 93 een veelzijdige keuze voor gateway-oplossingen die meerdere protocollen en snelle datatransmissie in real-time moeten ondersteunen.

4. Ingebouwde beveiliging met EdgeLock® beveiligde enclave:

   Beveiliging is een topprioriteit voor verbonden apparaten, vooral in industriële en IoT-omgevingen waar inbreuken ernstige gevolgen kunnen hebben. De i.MX 93-processor pakt dit aan met de EdgeLock Secure Enclave, een uitgebreid beveiligingssubsysteem dat functies mogelijk maakt zoals:

• Beveiligd opstarten om ervoor te zorgen dat alleen vertrouwde software wordt uitgevoerd
• Cryptografische diensten voor veilige gegevensoverdracht
• Sleutelbeheer voor het beveiligen van gevoelige referenties
• Run-time attestatie voor real-time bewaking van systeemintegriteit

Dit ingebouwde beveiligingsraamwerk maakt de i.MX 93 een uitstekende keuze voor gateways die gevoelige gegevens beheren of in omgevingen met een hoog risico werken.

i.MX 93-systeem op module (SoM): schaalbaarheid en modulariteit voor ontwerpers

iWave's i.MX 93 SoM is ontworpen met het oog op modulariteit en schaalbaarheid en biedt een robuust platform voor diverse industriële toepassingen, van gateways tot HMI-systemen.

1. Flexibele vormfactors:

   De i.MX 93 SoM is verkrijgbaar in verschillende vormfactors, waaronder SMARC, SODIMM en de nieuwste OSM-standaard (Afbeelding 1). Elke vormfactor is ontworpen om te voldoen aan specifieke toepassingsbehoeften, of het nu gaat om compacte afmetingen voor apparaten met beperkte ruimte of verbeterde connectiviteit voor complexere systemen. Dankzij deze flexibiliteit kunnen productontwerpers de meest geschikte vormfactor voor hun vereisten kiezen, waardoor de complexiteit van het ontwerp en de tijd die nodig is om het product op de markt te brengen, afnemen.

2. Draadloze connectiviteit voor IoT:

   Draadloze connectiviteit is een must-have voor moderne HMI- en gatewaysystemen, en iWave's i.MX 93 SoM ondersteunt de nieuwste draadloze technologieën, waaronder Wi-Fi 6 en Bluetooth 5.2. Deze draadloze opties maken naadloze communicatie in IoT-netwerken mogelijk, waardoor het eenvoudig wordt om apparaten te integreren en volledig verbonden systemen te creëren.

3. Industriële betrouwbaarheid en lange levensduur:

   De i.MX 93 SoM is ontworpen voor industriële toepassingen en ondersteunt een uitgebreid temperatuurbereik, waardoor hij geschikt is voor ruwe omgevingen zoals fabrieksvloeren of buiteninstallaties. Het langlevenprogramma van iWave garandeert de beschikbaarheid van het product tot 15 jaar, zodat projecten langdurig ondersteund kunnen worden en investeringen beschermd zijn.

4. Uitgebreide software-ondersteuning:

   iWave biedt robuuste Linux BSP-ondersteuning voor de i.MX 93 SoM, zodat softwareontwikkeling soepel en efficiënt verloopt. Met regelmatige kernel-updates, beveiligingspatches en driver-ondersteuning zorgt iWave ervoor dat systemen up-to-date en veilig blijven. Voor specifieke vereisten biedt iWave ook hulp bij de integratie van stuurprogramma's en het aanpassen van software, waardoor de ontwikkelingstijd nog verder wordt verkort.

Gelaagde benadering van systeemontwerp: van hardware tot HMI

De i.MX 93 SoM heeft een meerlaagse architectuur die alle kritische componenten van HMI- en gatewaysystemen ondersteunt:

• Hardwarelaag: De krachtige i.MX 93-processor en snelle interfaces vormen de ruggengraat van de prestaties en zorgen voor betrouwbare gegevensverwerking en real-time communicatie.
• OS-laag: De SoM ondersteunt zowel Linux als realtime besturingssystemen (RTOS) en maakt efficiënte ontwikkeling en integratie van HMI- en gateway-functies mogelijk.
• Middlewarelaag: Geavanceerde mediaverwerkingsmogelijkheden zorgen voor een soepele werking, met geoptimaliseerd grafisch beheer voor HMI-systemen.
• HMI-laag: Met ondersteuning voor AI-gestuurde interacties, scherminterfaces met hoge resolutie en multimediaprocessing verbetert de SoM de gebruikerservaring en realtime besturing in zowel HMI- als gatewaysystemen.

Conclusie

De i.MX 93-systeem op module van iWave is een krachtig en veelzijdig platform voor het bouwen van HMI- en gateway-oplossingen van de volgende generatie. Met zijn geavanceerde verwerkingsmogelijkheden, robuuste beveiligingsfuncties, uitgebreide aansluitmogelijkheden en ondersteuning voor machine learning is de i.MX 93 SoM uitermate geschikt om te voldoen aan de behoeften van diverse industriële toepassingen. Of u nu slimme fabrieksoplossingen, automobielsystemen of medische apparatuur ontwikkelt, de i.MX 93 SoM biedt de prestaties, schaalbaarheid en duurzaamheid die nodig zijn voor succes in de hedendaagse verbonden wereld.

Voor meer informatie of om aangepaste vereisten te bespreken, kunt u contact opnemen via mktg@iwave-global.com.