作為一種市場趨勢，很明顯，越來越多的客戶要求基于Arm 的解決方案。從嵌入式模塊到即用型解決方案，如BoxPC，市場上可用的系統范圍非常廣泛。配備 Arm CPU 的設備脫穎而出，尤其是由于計算能力與功耗的出色比率。

與其他架構相比，基于 Arm 的 CPU 具有最高的每芯片面積性能，因此是芯片技術的領導者。幾家制造商的基于Arm的CPU目前正在經歷快速發展。在性能方面，Arm 不僅提供當前的 32 位計算內核，如 Cortex-A7，還提供 64 位計算內核，如 Cortex-A53 或Cortex-A72。

盡管它們的性能要高得多，但它們在計算性能和功耗之間仍然具有出色的比率。基于Arm的恩智浦i.MX系列和Layerscape是在以盡可能低的計算能力在數據通信和數據傳輸領域實現高于平均水平的結果的前提下開發的。目前市場上可用的CPU提供了連接大容量存儲設備或快速數據通信所需的所有接口。

由于這些特性，Arm 架構是實現單板計算機 （SBC）、平臺和 BoxPC 的理想基礎。市場上充斥著這樣的解決方案。由于價格誘人，許多客戶通常從亞洲國家的補貼系統或低成本供應商開始開發。

然而，仔細觀察很快就會發現，某些設備在長期可用性、耐用性或魯棒性方面不能滿足最基本的要求。在選擇供應商或制造商時，應特別注意確保在開發階段考慮到這些系統特性，以免以后出現不愉快的意外。在大多數情況下，遲發效應只會在幾年后發生。..。..保修期已過，無法提供足夠的更換產品，公司遭受了最終客戶的形象損失。因此，建議依靠在該細分市場擁有多年經驗的成熟制造商，從而可以保證產品的長期可用性和耐用性。

模塊化系統是滿足不斷增長的需求的解決方案。這些通常基于嵌入式模塊和提供Mini PCIe，M.2 SATA或M.2 PCIe等接口的載板。因此，SBC 和平臺可以通過無線或存儲解決方案輕松、單獨地進行擴展。通過模塊化概念，還提供合適的外殼，還可以基于現有的主板解決方案實施完整的設備。這允許客戶決定平臺是否應該在有或沒有外殼的情況下使用。

基于 Arm 的 CPU 模塊制造商通常為系統和完整設備提供連貫的概念。由于CPU提供的系統功能和大量接口，可以毫不費力地開發具有成本效益的路由器，數據記錄器或網關。

目前運行的大多數工業設備、醫療設備和控制系統都不是為面向未來的網絡而設計的。到目前為止，昂貴的BoxPC或定制解決方案通常是以高成本從頭開始開發的。因此，此類工廠的制造商和運營商正在尋找網關、路由器和數據記錄儀，以低成本和節能的方式用工業 4.0改造他們的機器。公司面臨著根據其要求創建特定于項目的解決方案的任務。

在數字化的工業時代，我們確實面臨著許多新的苛刻挑戰。一方面，我們越來越需要節約能源，另一方面，人們期望隨時隨地都可以獲得數據和信息。為了在所需的節能方面實現IIoT愿景，也稱為工業4.0，需要智能系統概念。

其重要的先決條件是所有系統的本地化和聯網，使用節能系統，以及傳輸必要的信息而不是復雜和大量的數據。

在互聯的機器、系統和設備以及安全關鍵信息的傳輸中，另一個重要點是合適的安全概念。誰希望信息和數據被黑客濫用和發布，安全漏洞或保護不足？

對于簡單和小型網關、數據記錄器和協議轉換器，還結合圖形支持，Cortex-A7 技術非常適合。除了良好的接口支持外，它還非常節能。在這些CPU中，集成了許多接口，例如USB，2x以太網，2x CAN，UART和圖形。因此，無需太多額外努力即可創建用于改造系統的小型且具有成本效益的設備。所需的無線解決方案，如WiFi， 藍牙， LoRaWan， 和移動網絡可以通過 USB、SDIO 或 SPI 輕松連接。大量的傳感器可以直接連接到這些CPU。模塊化系統概念幾乎沒有任何要求不滿足。客戶可以根據自己的要求靈活選擇所需的功能。如果沒有所需的功能，通常可以在模塊化方法的基礎上經濟高效地實現它們。

基于 Cortex-A7 的模塊化平臺（網關、數據記錄器、HMI）

特別是在CPU制造領域，近年來制定了新的標準。使用 LS1012A CPU時，降低功耗、節省成本和提高計算性能非常重要。這是通過單個 64 位 Cortex A53 內核與 PCIe、千兆以太網和 USB3.0 等高速接口相結合來實現的。基于此，開發了一種SBC，可在低時鐘頻率和低功耗下保證相當大的數據吞吐量。因此，可以很好地滿足許多要求。

基于Layerscape LS1012A的模塊化平臺（數據記錄器，網關，路由器）

一個絕對的亮點是基于LS1028A開發的系統。該平臺僅在 6.3“ x 3.9” 上提供 4 端口 Gbit TSN 交換機、2 個 Gbit 以太網、USB 3.0、2 個 PCIe、m.2 SATA、2 個 CAN 和一個支持 GPU 的嵌入式顯示端口。

這些功能允許該平臺用于具有實時需求的項目中。

基于Layerscape LS1028A的模塊化平臺（數據記錄器，網關，TSN路由器）

對于所有三個系統，TQ提供了一個外殼概念，SBC和平臺也可以用作被動冷卻的BoxPC。此外，還提供模塊化無線解決方案，例如WiFi，LoRaWan，Sigfox，甚至手機連接。

通常需要連接到傳感器的網關和數據記錄器來組織大量數據。為了確保較小 CPU 體系結構的性能并保持較低的功率損耗，建議使用 SQL 數據庫。數據庫應用程序僅提供大量可用數據中的所需信息。這會將要傳輸的數據量降至最低。數據庫還可用于涵蓋機器、系統和設備的聯網以及安全關鍵信息的傳輸的充分安全概念。

在數字化過程中，可以觀察到快速發展。為了使現有的工業廠房和系統與網絡兼容，需要可改造的節能和具有成本效益的解決方案。特別是在嵌入式解決方案領域，ArmArchitecture 及其面向該領域的生態系統為許多領域和細分市場的解決方案提供了一個可靠、強大和長期可用的平臺。

審核編輯：郭婷