飛凌5G閘道器3.0基於NXP LS1046A設計,亮點曝光

ningmengzier發表於2021-01-29

博觀而約取,厚積而薄發。在經歷了不平凡的2020後,新年伊始,飛凌正式釋出FCU2303嵌入式控制單元,進而開啟了5G智慧閘道器3.0新時代!  

飛凌5G閘道器3.0基於NXP LS1046A設計,亮點曝光  

FCU2303嵌入式控制單元是飛凌嵌入式推出的一款高度整合的新一代工業級5G智慧閘道器。內建高效能、高算力CPU,採用NXP LS1046A與LS1043A處理器相容設計,且採用無風扇設計,能夠在-40℃~+85℃的環境下,保證系統長時間穩定執行,為使用者提供強大的邊緣計算能力和高可靠性。 

現在讓我們一起來揭開飛凌5G工業閘道器3.0版-FCU2303的神秘面紗。

飛凌5G閘道器3.0基於NXP LS1046A設計,亮點曝光

一、效能強大

FCU2303嵌入式控制單元採用NXPLS1046A(可相容LS1043A)處理器設計,提供四核主頻1.8GHz高算力CPU,板載RAM2GB DDR4,ROM8GB eMMC+16MB QSPI Norflash,滿足客戶對計算能力的高要求,帶來強大的邊緣計算能力。

飛凌5G閘道器3.0基於NXP LS1046A設計,亮點曝光

為了更直觀地展示5G智慧閘道器效能,飛凌做了如下對比:

在無網路負載的情況下,A72核的算力和志強D處理器算力一致,A53核的算力與阿童木處理器算力一致;當有網路負載的情況下,A72與A53的算力均大於以上X86的兩款處理器。

飛凌5G閘道器3.0基於NXP LS1046A設計,亮點曝光

Fornon-networking loads

A72cores = Xeon-D thread

A53cores = Atom cores

Fornetworking loads

A72cores > Xeon-D thread

A53cores > Atom cores

二、結構穩定

考慮到工業場景應用灰塵多,環境惡劣,為了解決傳統X86架構需要藉助風扇散熱且會導致灰塵進入影響產品穩定性的痛點,飛凌在新一代5G智慧閘道器中採用新的外觀結構設計——鋁合金型材外殼,採用無風扇設計,透過外殼將內部熱量匯出,實現良好散熱。

飛凌5G閘道器3.0基於NXP LS1046A設計,亮點曝光

我們在完成整體結構改良的同時,也對產品細節進行了諸多考量,將前後擋板螺絲做導電處理、橡膠套對天線缺口進行密封、天線與外殼做絕緣處理,以應對-40℃~+85℃高低溫嚴格測試,從而保證系統穩定執行。

為了驗證設計可靠性,飛凌在高低溫箱中進行了溫度測試:常溫CPU滿負載執行,外殼溫度為44℃,CPU結溫為52℃,熱阻值差8度;環境溫度為85℃,CPU滿負載執行,CPU結溫為98℃,散熱效果明顯。

飛凌5G閘道器3.0基於NXP LS1046A設計,亮點曝光

三、無線通訊

作為新一代5G智慧閘道器一定要展示一下其對無線模組的支援情況,FCU2303嵌入式控制單元支援5G、4G、WiFi無線通訊模組:支援華為MH5000、移遠RM500Q全網通5G模組;支援華為ME909S、移遠EC20全網通4G模組;5G與4G透過撥碼一鍵切換方便客戶使用;支援雙頻WiFi,可實現STA、AP兩種模式。

飛凌5G閘道器3.0基於NXP LS1046A設計,亮點曝光

四、介面豐富

FCU2303嵌入式控制單元具備多路通訊網口、控制、採集埠,並採用模組化設計。標配8路獨立MAC地址的千兆乙太網介面(預設LAN口,可配置為WAN口),乙太網介面數量可根據需求靈活配置為2/4/ 6/8路,滿足不同場景的網路需求;支援4路RS485、4路RS485/RS232複用介面,方便各類裝置的接入;2組DI數字量輸入,2組繼電器輸出,方便資料採集,裝置狀態監測,前端裝置控制;支援M.2介面(PCIE3.0),可擴充套件NVME協議固態硬碟,實現體積小、容量大、速度快的特點。

飛凌5G閘道器3.0基於NXP LS1046A設計,亮點曝光

飛凌採用模組化思想進行設計,採用主機板+擴充套件板方式,主機板將I2C、UART、USB、GPIO引出到擴充套件板用以滿足不同客戶的介面需求,實現靈活配置,縮短產品上市週期。

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五、防護可靠

在實現工業溫度要求的同時,飛凌進一步考慮了EMC電磁相容的設計,外圍介面增加靜電四級防護,通訊埠增加隔離保護晶片;RS485、RS232介面3KV隔離保護,EFT3級防護,來完成複雜工業環境的適應性。

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六、系統支援

軟體採用Ubuntu18.04系統,可透過apt-get命令直接獲取新版本的安裝軟體包,不需要交叉編譯;整合豐富的第三方元件Samba、Lighttpd、Docker、IPSEC、OpenSSL,Python3以上版本。

飛凌5G閘道器3.0基於NXP LS1046A設計,亮點曝光

支援TCP/IP、UDP、DHCP、TFTP、FTP、Telnet、SSH、Web、HTTP、IPtables等協議,提供開放的系統API,方便使用者二次開發。

飛凌5G閘道器3.0基於NXP LS1046A設計,亮點曝光

FCU2303嵌入式控制單元廣泛適用於智慧城市、智慧工廠、智慧供電、智慧水務、智慧農業、安防監控等行業多樣化的邊緣計算需求,為企業的智慧產品保駕護航。

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