Xilinx扩展其生态系统,重构嵌入式视觉和工业物联网系统的未来

作者:Kenshin

目前软件系统的高度自动化,硬件的不断精简优化以及任意方式的互联互通让系统级应用达到了前所未有的智能化,逐渐影响着嵌入式视觉和工业物联网领域(lloT)的发展。今年二月份在德国纽伦堡举办的“嵌入式世界”大会上Xilinx宣布其正在加强和丰富其现在的生态系统,加大推广其全可编程器件在工业物联网和嵌入式视觉领域的应用,在此次大会上Xilinx与其生态系统合作伙伴向观众展示了各类示例工程以及开发技巧。

这次发布会Xilinx完成了三个里程碑:
一.2015年3月9日Xilinx发布了SDSoC开发环境,这使得开发人员可以直接使用C/C++开发Zynq-7000 SoC应用,尤其对于算法工程师来说,他们不熟悉Verilog/VHDL硬件编程,因此SDSoC开发环境可以让他们受益于Xilinx器件的高性能。

二.2015年9月30日Xilinx宣布它们已经开始量产Zynq UltraScale+ MPSoC器件。

三.2016年2月16日Xilinx宣布不断加强扩展其生态系统发展,不断推广Zynq全可编程器件,各种新型的工程应用涵盖了工业,科研,医疗,航空航天,国防和汽车等领域。

想要借助Xilinx全可编程器件超高的性能一大关键点就是编程模式,Vivado HLS实现了软件定义硬件,SDx开发环境实现了软件定义系统,很多系统工程师开始选择Xilinx Zynq-7000 SoC和Zynq UltraScale+ MPSoC器件,随着Xilinx不断扩展其生态系统,使用全可编程器件进行开发将变得更加简单。

嵌入式视觉系统与工业物联网系统的开发流程有很多共同之处,它们都需要先通过传感器获得数据。嵌入式视觉系统需要的数据可能是一系列图片或者连续的视频流,对于工业物联网系统获取的数据除了视频流还需要一下数据:

  • 加速度和振动系数
  • 声波/超声波
  • 化学和气体
  • 电/磁
  • 力,负载,扭矩和压力
  • 机器视觉
  • 运动,速度和位移
  • 位置,温度
  • 很多嵌入式视觉系统和工业物联网系统都还需要传感器融合技术。例如嵌入式视觉系统通常需要将多个视频流进行合并生成满足系统需求的视频流,如各种2D或者3D应用。而工业物联网系统就更加的复杂了,除了合并视频流还需要其他额外的传感数据,一个完整的物联网系统不仅要功能全面还具有较快的数据处理能力,实时控制,以太网连接等功能。

    Xilinx Zynq-7000 SoC和Zynq UltraScale+ MPSoC全可编程器件提供了如下优势,可让工程师设计开发各种不懂的系统级应用:

  • 低功耗高性能:Xilinx全可编程器件集成了硬件,软件和I/O可编程,使用单一芯片就可实现最大化系统性能同时大大降低功耗。
  • 传感器融合:Xilinx全可编程器件提供的独特功能就是可以接收和处理各种类型的数据,低速率的数据例如温度,压力等,还有高速数据如多通道实时视频流等。
  • 任意互通互联:Xilinx全可编程器件的通用I/O口几乎兼容各种传感器接口,如多媒体视频标准接口如MIPI和HDMI,智能传感器接口如I2C和SPI以及高速AD转换接口如JESD204B和LVDS。
  • 多级和多层安全机制:Zynq UltraScale+ MPSoC双核 ARM Cortex-A53应用处理器和Cortex-R5实时处理器具备硬件保护安全机制,能实现各种安全防护协议。
  • 灵活的全可编程平台:Zynq-7000 SoC和UltraScale+ MPSoC全可编程平台具有软硬件协同处理和I/O高度灵活等特点,开发人员可以设计复用的可扩展的应用,同时每个产品系列都有不同的型号,用户可以根据自己的需要选择合适的全可编程器件,开发满足系统功能的低成本高性能应用。
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