據新戰略低速無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解，我國自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)正加速邁進(jìn)全場(chǎng)景落地階段。特別是在末端物流、環(huán)衛清潔、礦區、港口、園區、景區等限定場(chǎng)景，低速無(wú)人駕駛已實(shí)現從0到1的跨越，多個(gè)場(chǎng)景的無(wú)人駕駛車(chē)輛開(kāi)始從試點(diǎn)實(shí)驗向著(zhù)小批量、常態(tài)化商用發(fā)展，背后的技術(shù)比拼也成為各家的看點(diǎn)。在一定意義上，企業(yè)的技術(shù)水平關(guān)乎其能否在愈發(fā)猛烈的市場(chǎng)中站穩腳跟。
自動(dòng)駕駛核心技術(shù)一般分為感知、決策和執行3個(gè)層面。感知層負責感知周?chē)沫h(huán)境，并進(jìn)行環(huán)境信息與車(chē)內信息的采集與處理。決策層負責路徑規劃和導航，通過(guò)執行相應控制策略，代替人類(lèi)做出駕駛決策。執行層負責車(chē)輛的加速、剎車(chē)和轉向的具體操作，任何一個(gè)環(huán)節“瘸腿”都跑不好。
其中，決策層是自動(dòng)駕駛的“大腦”，至關(guān)重要。自動(dòng)駕駛級別越高，產(chǎn)生的數據就越多，對決策算法的能力要求也越高，L4級無(wú)人駕駛車(chē)輛每天產(chǎn)生的數千GB數據都需要集成到一個(gè)更強大的智能硬件上。目前，行業(yè)采用的集成控制硬件有工控機、域控制器等，其中工控機是清潔機器人、送餐機器人等小型商用服務(wù)機器人和AGV小車(chē)等倉儲物流機器人主流采用的解決方式。
在自動(dòng)駕駛系統中，工控機負責采集激光雷達、攝像頭等各種環(huán)境傳感器信息，并虛擬還原路況，同時(shí)根據地圖等各種信息決策無(wú)人車(chē)行駛路徑、速度等參數。通過(guò)以太網(wǎng)，工控機的運算結果傳輸至工控板并執行，車(chē)輛運行狀態(tài)等信息再反饋給工控機，工控機在無(wú)人車(chē)運行中起著(zhù)關(guān)鍵作用。
目前，中國主要城市自動(dòng)駕駛商用落地已呈現運營(yíng)范圍、車(chē)隊規模“雙增長(cháng)”的趨勢，移動(dòng)機器人、功能型低速無(wú)人車(chē)不久將迎來(lái)規模量產(chǎn)之爭。作為自動(dòng)駕駛控制器的主流方案，企業(yè)如何快速選擇一款適合自己的工控機？怎樣判斷一款工控機產(chǎn)品質(zhì)量的好壞？研凌工控提出了關(guān)鍵3點(diǎn)：
自動(dòng)駕駛安全包含多個(gè)方面，一是基礎安全，即車(chē)輛有基本的安全能力。二是功能安全，即有應對系統軟硬件故障或失效，合理控制風(fēng)險的能力。三是預期功能安全，即有應對由于系統局限、環(huán)境影響、人員誤用等非故障場(chǎng)景引發(fā)危險、引發(fā)危害風(fēng)險的能力。四是網(wǎng)絡(luò )信息安全，即有應對網(wǎng)絡(luò )攻擊、信息泄露等危害風(fēng)險的能力。因此，工控機用于具有L4級無(wú)人駕駛能力的移動(dòng)機器人、低速無(wú)人車(chē)上，穩定、可靠是首要前提，產(chǎn)品需要滿(mǎn)足多項嚴苛要求，包括CPU算力、存儲容量、數據安全等，還有設備本質(zhì)安全。
作為國產(chǎn)工控機的代表，研凌工控董事長(cháng)盛鋒表示，衡量一款工控機質(zhì)量，可靠是第一考量，穩定壓倒一切。“我們的產(chǎn)品始終跟進(jìn)英特爾迭代速度，大多數企業(yè)目前批量生產(chǎn)的工控機都還采用英特爾第8代/9代/10代CPU，我們已經(jīng)批量上市采用英特爾第11代CPU的產(chǎn)品，運行速度更快、效率更高、功耗更低。”
研凌工控專(zhuān)注于迷你電腦、嵌入式工業(yè)計算機、工業(yè)平板電腦、網(wǎng)絡(luò )安全平臺、工業(yè)主板等產(chǎn)品研發(fā)和制造，創(chuàng )始團隊已有超20年的工控產(chǎn)品相關(guān)經(jīng)驗。公司產(chǎn)品有130多項專(zhuān)利保護，通過(guò)了IS09001、CCC、CE、FCC、RoHS、TUV、能效認證等多項資質(zhì)認證，符合全球多個(gè)國家的標準要求。
“工控機的穩定可靠，直接影響著(zhù)移動(dòng)機器人、低速無(wú)人車(chē)等產(chǎn)品運行的效果，如果工控機反復出現故障，客戶(hù)的產(chǎn)品應用就達不到預期效果。一款穩定、可靠、低功耗的工控產(chǎn)品可以幫助客戶(hù)在應用過(guò)程中極大程度地降低使用及維護成本。”盛鋒介紹，除了在CPU、內存、硬盤(pán)等原材料選擇上跟進(jìn)用戶(hù)需求，保證算力、數據安全，研凌工控還針對不同應用場(chǎng)景的特點(diǎn)，對產(chǎn)品進(jìn)行了更高等級的三防設計，確保工控機作業(yè)性能。
如倉儲物流AGV，部分行業(yè)車(chē)間的生產(chǎn)環(huán)境差、粉塵大，研凌工控推出了嵌入式工控機IBOX-3046，在耐用性、抗震性、可靠性、可擴展性強等方面有著(zhù)絕對優(yōu)勢，可滿(mǎn)足AGV/AMR惡劣而復雜的運行環(huán)境。同時(shí)，產(chǎn)品采用無(wú)風(fēng)扇鋁合金外殼防止灰塵進(jìn)入設備，大面積的鋁材質(zhì)散熱裝置，能有效將系統內部的熱量快速散發(fā)，保證主機的可靠性和更長(cháng)的使用壽命。
港口A(yíng)GV經(jīng)常暴露在潮濕環(huán)境中，磁導航AGV還容易帶來(lái)電磁干擾，研凌工控推出了IBOX-1226，采用全鋁合金機箱，內部做特殊導電處理后，屏蔽了電磁對工控機的干擾。該工控機搭載最新的Intel Celeron四核處理器J6412，3個(gè)i226-V 2.5G以太網(wǎng)，可同時(shí)支持Wi-fi6和5G通訊，方便多種場(chǎng)合下即時(shí)通訊和控制。
送餐機器人、清潔機器人、無(wú)人配送車(chē)等中小型低速無(wú)人車(chē)，也需要上臺階、爬坡、經(jīng)過(guò)顛簸路面，對工控機的防震要求比較嚴格。研凌工控推出的Nano-N312F，采用超迷你機身，外部增加主動(dòng)散熱系統。該工控機搭載最新的Intel 8/10代酷睿系列處理器，4個(gè)Intel千兆以太網(wǎng)接口，電源接口使用特殊接插件固定式，防止震動(dòng)導致的接口松動(dòng)。在保證強大性能的同時(shí)，將機身體積做到最小，達到性能和尺寸的最優(yōu)組合，在防震方面也可經(jīng)受更嚴峻的考驗，保證無(wú)人車(chē)的安全穩定運行。
據悉，研凌工控目前在智能機器人、倉儲物流、網(wǎng)絡(luò )安全、自動(dòng)化設備、智慧零售、機器視覺(jué)等眾多領(lǐng)域都有大量真實(shí)的應用案例，產(chǎn)品出貨量近3年大幅增長(cháng)，目前月均出貨量可達1萬(wàn)臺。
除了穩定可靠，盛鋒認為：“選擇工控機的第二個(gè)考量點(diǎn)，是工控機功能設置與應用場(chǎng)景的匹配度，夠用就行，功能多用不上也是增加了客戶(hù)的購買(mǎi)成本。”
盛鋒介紹，研凌工控能對客戶(hù)的不同行業(yè)屬性及規模制定專(zhuān)業(yè)的解決方案，客戶(hù)只需要提供一個(gè)idea，我們就會(huì )積極去幫助客戶(hù)實(shí)現，這也是研凌工控的核心競爭優(yōu)勢之一。
“從前期的研發(fā)設計，到制造成品，再到7×24小時(shí)工控主板測試、集成老化測試，最后打包出廠(chǎng)，全流程都在我們自己的工廠(chǎng)內完成。”據了解，為滿(mǎn)足行業(yè)客戶(hù)的定制化需求，研凌工控在東莞京東智谷打造了占地5000平方米、月產(chǎn)能超3萬(wàn)的智造基地，工廠(chǎng)設有技術(shù)完備的計算機生產(chǎn)流水線(xiàn)、高溫老化車(chē)間、無(wú)塵車(chē)間及先進(jìn)的檢測分析設備。
盛鋒介紹，定制化產(chǎn)品一般有兩種實(shí)現方式，現有產(chǎn)品定制化改造和創(chuàng )新產(chǎn)品定制化研發(fā)。如針對酒店各種場(chǎng)所的服務(wù)需求，研凌工控配合機器人廠(chǎng)家推出了涵蓋引導、配送、現場(chǎng)消毒等多個(gè)場(chǎng)景的產(chǎn)品矩陣和解決方案，可有效解決接待、送房、餐廳送餐、公共區域消毒等各種服務(wù)需求，幫助酒店規范服務(wù)質(zhì)量，提高效率。機器人之間還可以有效的相互配合協(xié)同工作，這不僅降低了服務(wù)人員的操作學(xué)習成本，也為客人帶來(lái)了順暢的入住體驗，有助于酒店的多場(chǎng)景數字化轉型。
針對工業(yè)檢測中的機器視覺(jué)外觀(guān)缺陷檢測應用，研凌嵌入式工控機IBOX-708可擴展多路接口，可連接12個(gè)工業(yè)相機，搭載工業(yè)視覺(jué)軟件。產(chǎn)品經(jīng)流水線(xiàn)傳送到攝像頭采集點(diǎn)，攝像頭進(jìn)行多方位采集，將采集到的圖片根據設定的分析點(diǎn)進(jìn)行視覺(jué)分析。合格產(chǎn)品流入下一道工序，不合格產(chǎn)品設備自動(dòng)報警并將產(chǎn)品編號發(fā)送給后臺。在圖像預處理、目標區域分割、特征提取和選擇、缺陷識別和分類(lèi)上，研凌工控產(chǎn)品全面保障了算法的準確性、執行效率和實(shí)時(shí)性。
盛鋒指出，目前國產(chǎn)工控機產(chǎn)品種類(lèi)眾多，但真正推出適合移動(dòng)機器人、低速無(wú)人駕駛行業(yè)專(zhuān)用機型的企業(yè)不多。研凌工控特別推出的迷你電腦Nano-N3022采用帶有研凌專(zhuān)屬造型的全新工業(yè)設計外觀(guān)，內部采用全PCB和特殊接接插件的連接方式，對抗震性能大大加強。搭載最新的Intel Celeron 四核處理器 J6412，3個(gè)i225-V 2.5G以太網(wǎng)，可同時(shí)支持WIFI6和5G通訊，支持6個(gè)USB接口，可連接多路外部設備，如紅外測距深度視覺(jué)、陀螺儀、立體視覺(jué)、激光雷達、圖像模塊等等。這一產(chǎn)品專(zhuān)門(mén)針對清潔機器人、配送機器人、巡邏機器人等服務(wù)機器人的應用研發(fā)，該工控機優(yōu)化了接口，僅保留適配、常用的功能類(lèi)型，體積更小，既在功能上保證了產(chǎn)品實(shí)用、夠用，又在外觀(guān)造型上滿(mǎn)足了小型化、輕型化需求。
“一般客戶(hù)找到我們后，我們可以一站式為客戶(hù)解決問(wèn)題、實(shí)現想法，不需要多方輾轉。”盛鋒指出，全流程定制化，一方面滿(mǎn)足了不同行業(yè)客戶(hù)、不同產(chǎn)品應用的特殊需求，降低了客戶(hù)試錯成本；另一方面也確保了產(chǎn)品的質(zhì)量和交付周期。目前，研凌工控已推出60多款產(chǎn)品，型號多樣，產(chǎn)品遠銷(xiāo)美國、歐洲、俄羅斯、澳大利亞、中東、非洲等130多個(gè)國家和地區，海外客戶(hù)占比超60%。
在自動(dòng)駕駛行業(yè)，成本一直是限制產(chǎn)品規模商用的重要因素。“有的客戶(hù)在選擇工控機的時(shí)候，一味追求低價(jià)，但并不是價(jià)格越便宜越好，價(jià)值也很重要。”在盛鋒看來(lái)，價(jià)格是客戶(hù)選擇產(chǎn)品的考慮因素之一，但不應該是唯一，產(chǎn)品本身的可靠性、穩定性、品質(zhì)都很重要，研凌工控也是基于此，為客戶(hù)提供高性?xún)r(jià)比服務(wù)。
盛鋒表示，近幾年智能制造、無(wú)人駕駛的快速發(fā)展，為工控行業(yè)帶來(lái)了新的增長(cháng)點(diǎn)。研凌工控自主提供設計、制造全流程服務(wù)，在保證客戶(hù)性能需求的同時(shí)，也在一定程度上降低了客戶(hù)的維護成本，有助于客戶(hù)產(chǎn)品的批量落地。
提及工控機在自動(dòng)駕駛行業(yè)的應用，盛鋒認為，機遇與挑戰并存。
目前，行業(yè)主推的工控機CPU架構有兩種，一種是X86架構，另一種是ARM架構。X86架構工控機已發(fā)展近30年，使用英特爾CPU，性能卓越，主要體現在浮點(diǎn)整數運算、矩陣運算等計算能力上。另外，X86架構工控機存儲內存易擴展，操作系統、軟硬件生態(tài)豐富，生產(chǎn)工藝也較ARM架構工控機更精細、嚴謹。
基于A(yíng)RM架構的工控機因為使用更低納米數的制造工藝，能量的使用效率越高，所以功耗更低、發(fā)熱更少，體積也更小。但其存在性能差距大、存儲內存難擴展、開(kāi)源資料不及X86架構豐富等劣勢。
盛鋒介紹，目前部分場(chǎng)景用戶(hù)使用ARM架構的解決方案，對X86工控機的市場(chǎng)應用形成了一些挑戰，但X86架構的工控電腦更注重的是高端場(chǎng)景、高性能體驗。
針對行業(yè)應用現狀，研凌工控也在積極化挑戰為機遇，一方面持續加強X86工控機的迭代，實(shí)現更高性?xún)r(jià)比。另一方面，研發(fā)ARM架構的新產(chǎn)品，性能要比市面上現有產(chǎn)品更好，更能滿(mǎn)足中低端場(chǎng)景的批量應用。
“我們希望通過(guò)為行業(yè)不斷補齊工控機技術(shù)、產(chǎn)品上的短板，幫助客戶(hù)把移動(dòng)機器人、自動(dòng)駕駛車(chē)輛的性?xún)r(jià)比做得更高一些，進(jìn)一步提高自動(dòng)駕駛普及程度。”盛鋒表示，在全球各國都在加速發(fā)展人工智能、自動(dòng)駕駛的大環(huán)境下，實(shí)現核心零部件的國產(chǎn)化替代，打造中國品牌至關(guān)重要。除了做好國內市場(chǎng)的創(chuàng )新，研凌工控還計劃加強海外客戶(hù)的產(chǎn)品服務(wù)，增設海外辦事處，提高研凌工控的“中國品牌”“中國服務(wù)”影響力。
自動(dòng)駕駛核心技術(shù)一般分為感知、決策和執行3個(gè)層面。感知層負責感知周?chē)沫h(huán)境，并進(jìn)行環(huán)境信息與車(chē)內信息的采集與處理。決策層負責路徑規劃和導航，通過(guò)執行相應控制策略，代替人類(lèi)做出駕駛決策。執行層負責車(chē)輛的加速、剎車(chē)和轉向的具體操作，任何一個(gè)環(huán)節“瘸腿”都跑不好。
其中，決策層是自動(dòng)駕駛的“大腦”，至關(guān)重要。自動(dòng)駕駛級別越高，產(chǎn)生的數據就越多，對決策算法的能力要求也越高，L4級無(wú)人駕駛車(chē)輛每天產(chǎn)生的數千GB數據都需要集成到一個(gè)更強大的智能硬件上。目前，行業(yè)采用的集成控制硬件有工控機、域控制器等，其中工控機是清潔機器人、送餐機器人等小型商用服務(wù)機器人和AGV小車(chē)等倉儲物流機器人主流采用的解決方式。
工控機又稱(chēng)工業(yè)電腦，具有重要的計算機屬性和特征，在結構上也有工控主板、CPU、內存、硬盤(pán)、顯卡及各種接口等。工控機過(guò)去是專(zhuān)為工業(yè)生產(chǎn)控制而設計，具有很高的數據安全要求，可在高溫、高濕等惡劣環(huán)境下作業(yè)。伴隨近幾年人工智能的快速發(fā)展，工控機開(kāi)始大規模在A(yíng)GV、移動(dòng)機器人、自動(dòng)駕駛等行業(yè)投用。
在自動(dòng)駕駛系統中，工控機負責采集激光雷達、攝像頭等各種環(huán)境傳感器信息，并虛擬還原路況，同時(shí)根據地圖等各種信息決策無(wú)人車(chē)行駛路徑、速度等參數。通過(guò)以太網(wǎng)，工控機的運算結果傳輸至工控板并執行，車(chē)輛運行狀態(tài)等信息再反饋給工控機，工控機在無(wú)人車(chē)運行中起著(zhù)關(guān)鍵作用。
高穩定可靠性，確保自動(dòng)駕駛安全
如倉儲物流AGV，部分行業(yè)車(chē)間的生產(chǎn)環(huán)境差、粉塵大，研凌工控推出了嵌入式工控機IBOX-3046，在耐用性、抗震性、可靠性、可擴展性強等方面有著(zhù)絕對優(yōu)勢，可滿(mǎn)足AGV/AMR惡劣而復雜的運行環(huán)境。同時(shí)，產(chǎn)品采用無(wú)風(fēng)扇鋁合金外殼防止灰塵進(jìn)入設備，大面積的鋁材質(zhì)散熱裝置，能有效將系統內部的熱量快速散發(fā)，保證主機的可靠性和更長(cháng)的使用壽命。
送餐機器人、清潔機器人、無(wú)人配送車(chē)等中小型低速無(wú)人車(chē)，也需要上臺階、爬坡、經(jīng)過(guò)顛簸路面，對工控機的防震要求比較嚴格。研凌工控推出的Nano-N312F，采用超迷你機身，外部增加主動(dòng)散熱系統。該工控機搭載最新的Intel 8/10代酷睿系列處理器，4個(gè)Intel千兆以太網(wǎng)接口，電源接口使用特殊接插件固定式，防止震動(dòng)導致的接口松動(dòng)。在保證強大性能的同時(shí)，將機身體積做到最小，達到性能和尺寸的最優(yōu)組合，在防震方面也可經(jīng)受更嚴峻的考驗，保證無(wú)人車(chē)的安全穩定運行。
據悉，研凌工控目前在智能機器人、倉儲物流、網(wǎng)絡(luò )安全、自動(dòng)化設備、智慧零售、機器視覺(jué)等眾多領(lǐng)域都有大量真實(shí)的應用案例，產(chǎn)品出貨量近3年大幅增長(cháng)，目前月均出貨量可達1萬(wàn)臺。
可全流程定制，專(zhuān)用型實(shí)用性強
盛鋒介紹，研凌工控能對客戶(hù)的不同行業(yè)屬性及規模制定專(zhuān)業(yè)的解決方案，客戶(hù)只需要提供一個(gè)idea，我們就會(huì )積極去幫助客戶(hù)實(shí)現，這也是研凌工控的核心競爭優(yōu)勢之一。
盛鋒介紹，定制化產(chǎn)品一般有兩種實(shí)現方式，現有產(chǎn)品定制化改造和創(chuàng )新產(chǎn)品定制化研發(fā)。如針對酒店各種場(chǎng)所的服務(wù)需求，研凌工控配合機器人廠(chǎng)家推出了涵蓋引導、配送、現場(chǎng)消毒等多個(gè)場(chǎng)景的產(chǎn)品矩陣和解決方案，可有效解決接待、送房、餐廳送餐、公共區域消毒等各種服務(wù)需求，幫助酒店規范服務(wù)質(zhì)量，提高效率。機器人之間還可以有效的相互配合協(xié)同工作，這不僅降低了服務(wù)人員的操作學(xué)習成本，也為客人帶來(lái)了順暢的入住體驗，有助于酒店的多場(chǎng)景數字化轉型。
高性?xún)r(jià)比服務(wù)，守住優(yōu)勢領(lǐng)跑行業(yè)
在自動(dòng)駕駛行業(yè)，成本一直是限制產(chǎn)品規模商用的重要因素。“有的客戶(hù)在選擇工控機的時(shí)候，一味追求低價(jià)，但并不是價(jià)格越便宜越好，價(jià)值也很重要。”在盛鋒看來(lái)，價(jià)格是客戶(hù)選擇產(chǎn)品的考慮因素之一，但不應該是唯一，產(chǎn)品本身的可靠性、穩定性、品質(zhì)都很重要，研凌工控也是基于此，為客戶(hù)提供高性?xún)r(jià)比服務(wù)。
盛鋒表示，近幾年智能制造、無(wú)人駕駛的快速發(fā)展，為工控行業(yè)帶來(lái)了新的增長(cháng)點(diǎn)。研凌工控自主提供設計、制造全流程服務(wù)，在保證客戶(hù)性能需求的同時(shí)，也在一定程度上降低了客戶(hù)的維護成本，有助于客戶(hù)產(chǎn)品的批量落地。
“我們希望通過(guò)為行業(yè)不斷補齊工控機技術(shù)、產(chǎn)品上的短板，幫助客戶(hù)把移動(dòng)機器人、自動(dòng)駕駛車(chē)輛的性?xún)r(jià)比做得更高一些，進(jìn)一步提高自動(dòng)駕駛普及程度。”盛鋒表示，在全球各國都在加速發(fā)展人工智能、自動(dòng)駕駛的大環(huán)境下，實(shí)現核心零部件的國產(chǎn)化替代，打造中國品牌至關(guān)重要。除了做好國內市場(chǎng)的創(chuàng )新，研凌工控還計劃加強海外客戶(hù)的產(chǎn)品服務(wù)，增設海外辦事處，提高研凌工控的“中國品牌”“中國服務(wù)”影響力。
