Interfaces homem-máquina (IHMs) e gateways no mundo conectado

No panorama digital atual, as interfaces homem-máquina (IHMs) e os gateways tornaram-se componentes integrais, permitindo a interação perfeita entre humanos e sistemas complexos. À medida que as indústrias se tornam mais conectadas, o papel destas tecnologias na melhoria da produtividade, da eficiência e da experiência do usuário é de extrema importância. Desde bens eletrônicos de consumo a sistemas automotivos, automação industrial até dispositivos médicos, as IHMs fornecem uma interface intuitiva, facilitando o controle e o monitoramento de sistemas sofisticados pelos usuários.

Simultaneamente, os gateways atuam como pontes entre várias redes, traduzindo protocolos e facilitando a comunicação entre dispositivos. São essenciais para permitir a computação de borda, em que os dados são processados perto da fonte, reduzindo a latência e assegurando a tomada de decisões em tempo real. Juntos, as IHMs e os gateways estão impulsionando inovações em áreas como cidades inteligentes, fábricas inteligentes e automação residencial.

Sistema sobre módulo i.MX 93: a base para gateways industriais e soluções de IHM

O Sistema sobre Módulo i.MX 93 (SoM) (Figura 1) da iWave é uma solução ideal para a construção de gateways de grau industrial e sistemas de IHM. Oferece uma poderosa combinação de desempenho computacional, eficiência energética e capacidades integradas de aprendizagem de máquina, permitindo simultaneamente o processamento de borda para aplicações críticas. Isso o torna a escolha perfeita para setores que exigem análise de dados em tempo real, comunicação perfeita e experiências de usuário aprimoradas.

Figura 1: As soluções de SOM i.MX 93 da iWave estão disponíveis em fatores de forma padrão SMARC, SODIMM e OSM. (Fonte da imagem: iWave)

Por que o processador i.MX 93 é ideal para gateways e aplicações de IHM?

1. Capacidades de processamento avançadas com IA/ML integrada:

   No coração do i.MX 93 está o núcleo Arm® Cortex®-A55, conhecido pelo seu excelente equilíbrio entre desempenho e eficiência energética. Essa arquitetura de processador escalável o torna perfeito para aplicações de borda que exigem processamento de dados em alta velocidade com consumo mínimo de energia — essencial tanto para dispositivos IHM quanto para dispositivos de gateway.

   O que distingue o i.MX 93 é a sua microNPU integrada, o Arm Ethos™-U65, que traz capacidades de aprendizagem de máquina (ML) diretamente para a borda. Isto significa que o processador i.MX 93 pode executar tarefas de IA, como reconhecimento de imagem, processamento de linguagem natural e manutenção preditiva, sem a necessidade de processamento baseado na nuvem. Estruturas como o TensorFlow Lite e o ONNX são totalmente suportadas, permitindo o desenvolvimento contínuo de aplicações inteligentes.

2. Interfaces avançadas de multimídia e display:

   Para aplicações de IHM, é essencial fornecer uma rica experiência multimídia. O i.MX 93 suporta vários displays de alta resolução, incluindo uma interface MIPI-DSI de 4 vias para 1080p60 e LVDS de 4 vias para 720p60. Isto garante uma saída gráfica suave e de alta qualidade, tornando o processador adequado para displays utilizados em painéis de controle industrial, dispositivos médicos ou painéis de instrumentos automotivos.

   O motor de aceleração gráfica 2D integrado melhora a experiência da interface do usuário (UI), permitindo o redimensionamento, a rotação e a conversão de cores da imagem. Isso resulta em UIs fluidas e responsivas que aprimoram a funcionalidade e a estética dos sistemas de IHM.

3. Opções de conetividade abrangentes:

   Os gateways e os sistemas de IHM exigem interfaces de comunicação robustas para transmitir dados de forma eficiente entre vários dispositivos e redes. O processador i.MX 93 está equipado com várias interfaces de alta velocidade, incluindo:

   • 2x interfaces CAN-FD para aplicações automotivas e industriais
   • 2x portas USB 2.0 para transferência de dados e conetividade de periféricos
   • Gigabit Ethernet dupla para comunicação de rede de alta velocidade
   • Múltiplas interfaces SDIO para armazenamento e transferência de dados

   Esta combinação de interfaces torna o i.MX 93 uma escolha versátil para soluções de gateway que têm de suportar múltiplos protocolos e transmissão de dados a alta velocidade em tempo real.

4. Segurança integrada com o enclave seguro EdgeLock®:

   A segurança é a principal prioridade dos dispositivos conectados, especialmente em ambientes industriais e de IoT, onde as violações podem ter consequências graves. O processador i.MX 93 resolve este problema com o EdgeLock Secure Enclave, um subsistema de segurança abrangente que permite funcionalidades como:

• Inicialização segura para garantir que somente software confiável seja executado
• Serviços criptográficos para a transmissão segura de dados
• Gerenciamento de chaves para proteger credenciais confidenciais
• Atestação em tempo de execução para monitorização em tempo real da integridade do sistema

Essa estrutura de segurança integrada torna o i.MX 93 uma excelente opção para gateways que gerenciam dados confidenciais ou operam em ambientes de alto risco.

Sistema sobre módulo (SoM) i.MX 93: escalabilidade e modularidade para projetistas

O SoM i.MX 93 da iWave foi concebido tendo em mente a modularidade e a escalabilidade, proporcionando uma plataforma robusta para diversas aplicações industriais, desde gateways a sistemas de IHM.

1. Fatores de forma flexíveis:

   O SoM i.MX 93 está disponível numa variedade de fatores de forma, incluindo SMARC, SODIMM e o mais recente padrão OSM (Figura 1). Cada fator de forma foi concebido para responder a necessidades específicas das aplicações, quer se trate de um tamanho compacto para dispositivos com limitações de espaço ou de conetividade melhorada para sistemas mais complexos. Essa flexibilidade permite que os projetistas de produtos selecionem o fator de forma mais adequado às suas necessidades, reduzindo a complexidade do projeto e o tempo de lançamento no mercado.

2. Conectividade sem fio para IoT:

   A conetividade sem fios é uma necessidade para os modernos sistemas de IHM e gateway, e o SoM i.MX 93 da iWave suporta as mais recentes tecnologias sem fios, incluindo Wi-Fi 6 e Bluetooth 5.2. Essas opções sem fio permitem uma comunicação perfeita em redes de IoT, facilitando a integração de dispositivos e a criação de sistemas totalmente conectados.

3. Confiabilidade e longevidade de grau industrial:

   Projetado para aplicações industriais, o SoM i.MX 93 suporta uma faixa de temperatura estendida, tornando-o adequado para ambientes hostis, como chãos de fábrica ou instalações externas. O programa de longevidade da iWave garante a disponibilidade do produto até 15 anos, assegurando um suporte a longo prazo para os projetos e protegendo os investimentos.

4. Suporte abrangente de software:

   A iWave fornece um suporte robusto de BSP Linux para o SoM i.MX 93, garantindo que o desenvolvimento de software seja suave e eficiente. Com atualizações regulares do kernel, patches de segurança e suporte a drivers, o iWave garante que os sistemas permaneçam atualizados e seguros. Para requisitos específicos, a iWave também oferece assistência na integração de drivers e personalização de software, reduzindo ainda mais o tempo de desenvolvimento.

Abordagem em camadas para o projeto do sistema: desde o hardware à IHM

O SoM i.MX 93 apresenta uma arquitetura multi-camada que suporta todos os componentes críticos dos sistemas de IHM e gateway:

• Camada de hardware: O poderoso processador i.MX 93 e as interfaces de alta velocidade fornecem a espinha dorsal do desempenho, garantindo processamento confiável de dados e comunicação em tempo real.
• Camada de SO: Suportando Linux e sistemas operacionais de tempo real (RTOS), o SoM facilita o desenvolvimento e a integração eficientes das funcionalidades de IHM e gateway.
• Camada de middleware: As capacidades avançadas de processamento multimídia asseguram um funcionamento sem problemas, com gerenciamento gráfico optimizado para sistemas de IHM.
• Camada de IHM: Com suporte para interações baseadas em IA, interfaces de display de alta resolução e processamento multimídia, o SoM melhora as experiências do usuário e o controle em tempo real nos sistemas de IHM e gateway.

Conclusão

O Sistema sobre Módulo i.MX 93 da iWave é uma plataforma poderosa e versátil para a construção de soluções de IHM e gateway da próxima geração. Com seus recursos avançados de processamento, recursos de segurança robustos, amplas opções de conectividade e suporte para aprendizado de máquina, o SoM i.MX 93 é adequado para atender às necessidades de várias aplicações industriais. Seja desenvolvendo soluções de fábrica inteligentes, sistemas automotivos ou dispositivos médicos, o SoM i.MX 93 oferece o desempenho, a escalabilidade e a longevidade necessários para garantir o sucesso no mundo conectado de hoje.

Para mais informações ou para discutir requisitos personalizados, contacte-nos via mktg@iwave-global.com