據(jù)新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解，我國自動駕駛產(chǎn)業(yè)正加速邁進(jìn)全場景落地階段。特別是在末端物流、環(huán)衛(wèi)清潔、礦區(qū)、港口、園區(qū)、景區(qū)等限定場景，低速無人駕駛已實現(xiàn)從0到1的跨越，多個場景的無人駕駛車輛開始從試點(diǎn)實驗向著小批量、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)猛烈的市場中站穩(wěn)腳跟。
自動駕駛核心技術(shù)一般分為感知、決策和執(zhí)行3個層面。感知層負(fù)責(zé)感知周圍的環(huán)境，并進(jìn)行環(huán)境信息與車內(nèi)信息的采集與處理。決策層負(fù)責(zé)路徑規(guī)劃和導(dǎo)航，通過執(zhí)行相應(yīng)控制策略，代替人類做出駕駛決策。執(zhí)行層負(fù)責(zé)車輛的加速、剎車和轉(zhuǎn)向的具體操作，任何一個環(huán)節(jié)“瘸腿”都跑不好。
其中，決策層是自動駕駛的“大腦”，至關(guān)重要。自動駕駛級別越高，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就越多，對決策算法的能力要求也越高，L4級無人駕駛車輛每天產(chǎn)生的數(shù)千GB數(shù)據(jù)都需要集成到一個更強(qiáng)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(jī)、域控制器等，其中工控機(jī)是清潔機(jī)器人、送餐機(jī)器人等小型商用服務(wù)機(jī)器人和AGV小車等倉儲物流機(jī)器人主流采用的解決方式。
在自動駕駛系統(tǒng)中，工控機(jī)負(fù)責(zé)采集激光雷達(dá)、攝像頭等各種環(huán)境傳感器信息，并虛擬還原路況，同時根據(jù)地圖等各種信息決策無人車行駛路徑、速度等參數(shù)。通過以太網(wǎng)，工控機(jī)的運(yùn)算結(jié)果傳輸至工控板并執(zhí)行，車輛運(yùn)行狀態(tài)等信息再反饋給工控機(jī)，工控機(jī)在無人車運(yùn)行中起著關(guān)鍵作用。
目前，中國主要城市自動駕駛商用落地已呈現(xiàn)運(yùn)營范圍、車隊規(guī)模“雙增長”的趨勢，移動機(jī)器人、功能型低速無人車不久將迎來規(guī)模量產(chǎn)之爭。作為自動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(jī)？怎樣判斷一款工控機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的好壞？研凌工控提出了關(guān)鍵3點(diǎn)：
自動駕駛安全包含多個方面，一是基礎(chǔ)安全，即車輛有基本的安全能力。二是功能安全，即有應(yīng)對系統(tǒng)軟硬件故障或失效，合理控制風(fēng)險的能力。三是預(yù)期功能安全，即有應(yīng)對由于系統(tǒng)局限、環(huán)境影響、人員誤用等非故障場景引發(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(yīng)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(jī)用于具有L4級無人駕駛能力的移動機(jī)器人、低速無人車上，穩(wěn)定、可靠是首要前提，產(chǎn)品需要滿足多項嚴(yán)苛要求，包括CPU算力、存儲容量、數(shù)據(jù)安全等，還有設(shè)備本質(zhì)安全。
作為國產(chǎn)工控機(jī)的代表，研凌工控董事長盛鋒表示，衡量一款工控機(jī)質(zhì)量，可靠是第一考量，穩(wěn)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(shù)企業(yè)目前批量生產(chǎn)的工控機(jī)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(yùn)行速度更快、效率更高、功耗更低。”
研凌工控專注于迷你電腦、嵌入式工業(yè)計算機(jī)、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(tuán)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多項專利保護(hù)，通過了IS09001、CCC、CE、FCC、RoHS、TUV、能效認(rèn)證等多項資質(zhì)認(rèn)證，符合全球多個國家的標(biāo)準(zhǔn)要求。
“工控機(jī)的穩(wěn)定可靠，直接影響著移動機(jī)器人、低速無人車等產(chǎn)品運(yùn)行的效果，如果工控機(jī)反復(fù)出現(xiàn)故障，客戶的產(chǎn)品應(yīng)用就達(dá)不到預(yù)期效果。一款穩(wěn)定、可靠、低功耗的工控產(chǎn)品可以幫助客戶在應(yīng)用過程中極大程度地降低使用及維護(hù)成本。”盛鋒介紹，除了在CPU、內(nèi)存、硬盤等原材料選擇上跟進(jìn)用戶需求，保證算力、數(shù)據(jù)安全，研凌工控還針對不同應(yīng)用場景的特點(diǎn)，對產(chǎn)品進(jìn)行了更高等級的三防設(shè)計，確保工控機(jī)作業(yè)性能。
如倉儲物流AGV，部分行業(yè)車間的生產(chǎn)環(huán)境差、粉塵大，研凌工控推出了嵌入式工控機(jī)IBOX-3046，在耐用性、抗震性、可靠性、可擴(kuò)展性強(qiáng)等方面有著絕對優(yōu)勢，可滿足AGV/AMR惡劣而復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境。同時，產(chǎn)品采用無風(fēng)扇鋁合金外殼防止灰塵進(jìn)入設(shè)備，大面積的鋁材質(zhì)散熱裝置，能有效將系統(tǒng)內(nèi)部的熱量快速散發(fā)，保證主機(jī)的可靠性和更長的使用壽命。
港口AGV經(jīng)常暴露在潮濕環(huán)境中，磁導(dǎo)航AGV還容易帶來電磁干擾，研凌工控推出了IBOX-1226，采用全鋁合金機(jī)箱，內(nèi)部做特殊導(dǎo)電處理后，屏蔽了電磁對工控機(jī)的干擾。該工控機(jī)搭載最新的Intel Celeron四核處理器J6412，3個i226-V 2.5G以太網(wǎng)，可同時支持Wi-fi6和5G通訊，方便多種場合下即時通訊和控制。
送餐機(jī)器人、清潔機(jī)器人、無人配送車等中小型低速無人車，也需要上臺階、爬坡、經(jīng)過顛簸路面，對工控機(jī)的防震要求比較嚴(yán)格。研凌工控推出的Nano-N312F，采用超迷你機(jī)身，外部增加主動散熱系統(tǒng)。該工控機(jī)搭載最新的Intel 8/10代酷睿系列處理器，4個Intel千兆以太網(wǎng)接口，電源接口使用特殊接插件固定式，防止震動導(dǎo)致的接口松動。在保證強(qiáng)大性能的同時，將機(jī)身體積做到最小，達(dá)到性能和尺寸的最優(yōu)組合，在防震方面也可經(jīng)受更嚴(yán)峻的考驗，保證無人車的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
據(jù)悉，研凌工控目前在智能機(jī)器人、倉儲物流、網(wǎng)絡(luò)安全、自動化設(shè)備、智慧零售、機(jī)器視覺等眾多領(lǐng)域都有大量真實的應(yīng)用案例，產(chǎn)品出貨量近3年大幅增長，目前月均出貨量可達(dá)1萬臺。
除了穩(wěn)定可靠，盛鋒認(rèn)為：“選擇工控機(jī)的第二個考量點(diǎn)，是工控機(jī)功能設(shè)置與應(yīng)用場景的匹配度，夠用就行，功能多用不上也是增加了客戶的購買成本。”
盛鋒介紹，研凌工控能對客戶的不同行業(yè)屬性及規(guī)模制定專業(yè)的解決方案，客戶只需要提供一個idea，我們就會積極去幫助客戶實現(xiàn)，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(shè)計，到制造成品，再到7×24小時工控主板測試、集成老化測試，最后打包出廠，全流程都在我們自己的工廠內(nèi)完成。”據(jù)了解，為滿足行業(yè)客戶的定制化需求，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3萬的智造基地，工廠設(shè)有技術(shù)完備的計算機(jī)生產(chǎn)流水線、高溫老化車間、無塵車間及先進(jìn)的檢測分析設(shè)備。
盛鋒介紹，定制化產(chǎn)品一般有兩種實現(xiàn)方式，現(xiàn)有產(chǎn)品定制化改造和創(chuàng)新產(chǎn)品定制化研發(fā)。如針對酒店各種場所的服務(wù)需求，研凌工控配合機(jī)器人廠家推出了涵蓋引導(dǎo)、配送、現(xiàn)場消毒等多個場景的產(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(qū)域消毒等各種服務(wù)需求，幫助酒店規(guī)范服務(wù)質(zhì)量，提高效率。機(jī)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(xí)成本，也為客人帶來了順暢的入住體驗，有助于酒店的多場景數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
針對工業(yè)檢測中的機(jī)器視覺外觀缺陷檢測應(yīng)用，研凌嵌入式工控機(jī)IBOX-708可擴(kuò)展多路接口，可連接12個工業(yè)相機(jī)，搭載工業(yè)視覺軟件。產(chǎn)品經(jīng)流水線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(jù)設(shè)定的分析點(diǎn)進(jìn)行視覺分析。合格產(chǎn)品流入下一道工序，不合格產(chǎn)品設(shè)備自動報警并將產(chǎn)品編號發(fā)送給后臺。在圖像預(yù)處理、目標(biāo)區(qū)域分割、特征提取和選擇、缺陷識別和分類上，研凌工控產(chǎn)品全面保障了算法的準(zhǔn)確性、執(zhí)行效率和實時性。
盛鋒指出，目前國產(chǎn)工控機(jī)產(chǎn)品種類眾多，但真正推出適合移動機(jī)器人、低速無人駕駛行業(yè)專用機(jī)型的企業(yè)不多。研凌工控特別推出的迷你電腦Nano-N3022采用帶有研凌專屬造型的全新工業(yè)設(shè)計外觀，內(nèi)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(qiáng)。搭載最新的Intel Celeron 四核處理器 J6412，3個i225-V 2.5G以太網(wǎng)，可同時支持WIFI6和5G通訊，支持6個USB接口，可連接多路外部設(shè)備，如紅外測距深度視覺、陀螺儀、立體視覺、激光雷達(dá)、圖像模塊等等。這一產(chǎn)品專門針對清潔機(jī)器人、配送機(jī)器人、巡邏機(jī)器人等服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用研發(fā)，該工控機(jī)優(yōu)化了接口，僅保留適配、常用的功能類型，體積更小，既在功能上保證了產(chǎn)品實用、夠用，又在外觀造型上滿足了小型化、輕型化需求。
“一般客戶找到我們后，我們可以一站式為客戶解決問題、實現(xiàn)想法，不需要多方輾轉(zhuǎn)。”盛鋒指出，全流程定制化，一方面滿足了不同行業(yè)客戶、不同產(chǎn)品應(yīng)用的特殊需求，降低了客戶試錯成本；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(yuǎn)銷美國、歐洲、俄羅斯、澳大利亞、中東、非洲等130多個國家和地區(qū)，海外客戶占比超60%。
在自動駕駛行業(yè)，成本一直是限制產(chǎn)品規(guī)模商用的重要因素。“有的客戶在選擇工控機(jī)的時候，一味追求低價，但并不是價格越便宜越好，價值也很重要。”在盛鋒看來，價格是客戶選擇產(chǎn)品的考慮因素之一，但不應(yīng)該是唯一，產(chǎn)品本身的可靠性、穩(wěn)定性、品質(zhì)都很重要，研凌工控也是基于此，為客戶提供高性價比服務(wù)。
盛鋒表示，近幾年智能制造、無人駕駛的快速發(fā)展，為工控行業(yè)帶來了新的增長點(diǎn)。研凌工控自主提供設(shè)計、制造全流程服務(wù)，在保證客戶性能需求的同時，也在一定程度上降低了客戶的維護(hù)成本，有助于客戶產(chǎn)品的批量落地。
提及工控機(jī)在自動駕駛行業(yè)的應(yīng)用，盛鋒認(rèn)為，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。
目前，行業(yè)主推的工控機(jī)CPU架構(gòu)有兩種，一種是X86架構(gòu)，另一種是ARM架構(gòu)。X86架構(gòu)工控機(jī)已發(fā)展近30年，使用英特爾CPU，性能卓越，主要體現(xiàn)在浮點(diǎn)整數(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算等計算能力上。另外，X86架構(gòu)工控機(jī)存儲內(nèi)存易擴(kuò)展，操作系統(tǒng)、軟硬件生態(tài)豐富，生產(chǎn)工藝也較ARM架構(gòu)工控機(jī)更精細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)。
基于ARM架構(gòu)的工控機(jī)因為使用更低納米數(shù)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(nèi)存難擴(kuò)展、開源資料不及X86架構(gòu)豐富等劣勢。
盛鋒介紹，目前部分場景用戶使用ARM架構(gòu)的解決方案，對X86工控機(jī)的市場應(yīng)用形成了一些挑戰(zhàn)，但X86架構(gòu)的工控電腦更注重的是高端場景、高性能體驗。
針對行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀，研凌工控也在積極化挑戰(zhàn)為機(jī)遇，一方面持續(xù)加強(qiáng)X86工控機(jī)的迭代，實現(xiàn)更高性價比。另一方面，研發(fā)ARM架構(gòu)的新產(chǎn)品，性能要比市面上現(xiàn)有產(chǎn)品更好，更能滿足中低端場景的批量應(yīng)用。
“我們希望通過為行業(yè)不斷補(bǔ)齊工控機(jī)技術(shù)、產(chǎn)品上的短板，幫助客戶把移動機(jī)器人、自動駕駛車輛的性價比做得更高一些，進(jìn)一步提高自動駕駛普及程度。”盛鋒表示，在全球各國都在加速發(fā)展人工智能、自動駕駛的大環(huán)境下，實現(xiàn)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(nèi)市場的創(chuàng)新，研凌工控還計劃加強(qiáng)海外客戶的產(chǎn)品服務(wù)，增設(shè)海外辦事處，提高研凌工控的“中國品牌”“中國服務(wù)”影響力。
自動駕駛核心技術(shù)一般分為感知、決策和執(zhí)行3個層面。感知層負(fù)責(zé)感知周圍的環(huán)境，并進(jìn)行環(huán)境信息與車內(nèi)信息的采集與處理。決策層負(fù)責(zé)路徑規(guī)劃和導(dǎo)航，通過執(zhí)行相應(yīng)控制策略，代替人類做出駕駛決策。執(zhí)行層負(fù)責(zé)車輛的加速、剎車和轉(zhuǎn)向的具體操作，任何一個環(huán)節(jié)“瘸腿”都跑不好。
其中，決策層是自動駕駛的“大腦”，至關(guān)重要。自動駕駛級別越高，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就越多，對決策算法的能力要求也越高，L4級無人駕駛車輛每天產(chǎn)生的數(shù)千GB數(shù)據(jù)都需要集成到一個更強(qiáng)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(jī)、域控制器等，其中工控機(jī)是清潔機(jī)器人、送餐機(jī)器人等小型商用服務(wù)機(jī)器人和AGV小車等倉儲物流機(jī)器人主流采用的解決方式。
工控機(jī)又稱工業(yè)電腦，具有重要的計算機(jī)屬性和特征，在結(jié)構(gòu)上也有工控主板、CPU、內(nèi)存、硬盤、顯卡及各種接口等。工控機(jī)過去是專為工業(yè)生產(chǎn)控制而設(shè)計，具有很高的數(shù)據(jù)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(jī)開始大規(guī)模在AGV、移動機(jī)器人、自動駕駛等行業(yè)投用。
在自動駕駛系統(tǒng)中，工控機(jī)負(fù)責(zé)采集激光雷達(dá)、攝像頭等各種環(huán)境傳感器信息，并虛擬還原路況，同時根據(jù)地圖等各種信息決策無人車行駛路徑、速度等參數(shù)。通過以太網(wǎng)，工控機(jī)的運(yùn)算結(jié)果傳輸至工控板并執(zhí)行，車輛運(yùn)行狀態(tài)等信息再反饋給工控機(jī)，工控機(jī)在無人車運(yùn)行中起著關(guān)鍵作用。
高穩(wěn)定可靠性，確保自動駕駛安全
如倉儲物流AGV，部分行業(yè)車間的生產(chǎn)環(huán)境差、粉塵大，研凌工控推出了嵌入式工控機(jī)IBOX-3046，在耐用性、抗震性、可靠性、可擴(kuò)展性強(qiáng)等方面有著絕對優(yōu)勢，可滿足AGV/AMR惡劣而復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境。同時，產(chǎn)品采用無風(fēng)扇鋁合金外殼防止灰塵進(jìn)入設(shè)備，大面積的鋁材質(zhì)散熱裝置，能有效將系統(tǒng)內(nèi)部的熱量快速散發(fā)，保證主機(jī)的可靠性和更長的使用壽命。
送餐機(jī)器人、清潔機(jī)器人、無人配送車等中小型低速無人車，也需要上臺階、爬坡、經(jīng)過顛簸路面，對工控機(jī)的防震要求比較嚴(yán)格。研凌工控推出的Nano-N312F，采用超迷你機(jī)身，外部增加主動散熱系統(tǒng)。該工控機(jī)搭載最新的Intel 8/10代酷睿系列處理器，4個Intel千兆以太網(wǎng)接口，電源接口使用特殊接插件固定式，防止震動導(dǎo)致的接口松動。在保證強(qiáng)大性能的同時，將機(jī)身體積做到最小，達(dá)到性能和尺寸的最優(yōu)組合，在防震方面也可經(jīng)受更嚴(yán)峻的考驗，保證無人車的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
據(jù)悉，研凌工控目前在智能機(jī)器人、倉儲物流、網(wǎng)絡(luò)安全、自動化設(shè)備、智慧零售、機(jī)器視覺等眾多領(lǐng)域都有大量真實的應(yīng)用案例，產(chǎn)品出貨量近3年大幅增長，目前月均出貨量可達(dá)1萬臺。
可全流程定制，專用型實用性強(qiáng)
盛鋒介紹，研凌工控能對客戶的不同行業(yè)屬性及規(guī)模制定專業(yè)的解決方案，客戶只需要提供一個idea，我們就會積極去幫助客戶實現(xiàn)，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)品一般有兩種實現(xiàn)方式，現(xiàn)有產(chǎn)品定制化改造和創(chuàng)新產(chǎn)品定制化研發(fā)。如針對酒店各種場所的服務(wù)需求，研凌工控配合機(jī)器人廠家推出了涵蓋引導(dǎo)、配送、現(xiàn)場消毒等多個場景的產(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(qū)域消毒等各種服務(wù)需求，幫助酒店規(guī)范服務(wù)質(zhì)量，提高效率。機(jī)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(xí)成本，也為客人帶來了順暢的入住體驗，有助于酒店的多場景數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
高性價比服務(wù)，守住優(yōu)勢領(lǐng)跑行業(yè)
在自動駕駛行業(yè)，成本一直是限制產(chǎn)品規(guī)模商用的重要因素。“有的客戶在選擇工控機(jī)的時候，一味追求低價，但并不是價格越便宜越好，價值也很重要。”在盛鋒看來，價格是客戶選擇產(chǎn)品的考慮因素之一，但不應(yīng)該是唯一，產(chǎn)品本身的可靠性、穩(wěn)定性、品質(zhì)都很重要，研凌工控也是基于此，為客戶提供高性價比服務(wù)。
盛鋒表示，近幾年智能制造、無人駕駛的快速發(fā)展，為工控行業(yè)帶來了新的增長點(diǎn)。研凌工控自主提供設(shè)計、制造全流程服務(wù)，在保證客戶性能需求的同時，也在一定程度上降低了客戶的維護(hù)成本，有助于客戶產(chǎn)品的批量落地。
“我們希望通過為行業(yè)不斷補(bǔ)齊工控機(jī)技術(shù)、產(chǎn)品上的短板，幫助客戶把移動機(jī)器人、自動駕駛車輛的性價比做得更高一些，進(jìn)一步提高自動駕駛普及程度。”盛鋒表示，在全球各國都在加速發(fā)展人工智能、自動駕駛的大環(huán)境下，實現(xiàn)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(nèi)市場的創(chuàng)新，研凌工控還計劃加強(qiáng)海外客戶的產(chǎn)品服務(wù)，增設(shè)海外辦事處，提高研凌工控的“中國品牌”“中國服務(wù)”影響力。
