作者：Tawfeeq Ahmad

在當今的數字化環境中，人機界面 (HMI) 和網關已成為不可或缺的組成部分，實現了人與復雜系統之間的無縫互動。隨著各行各業之間的聯系越來越緊密，這些技術在提高生產力、效率和用戶體驗方面發揮著舉足輕重的作用。從消費電子產品到汽車系統，從工業自動化到醫療設備，人機界面提供了直觀的界面，使用戶更容易控制、監控復雜的系統。

同時，網關還充當各種網絡之間的橋梁，翻譯協議并促進設備之間的通信。網關對實現邊緣計算至關重要，且在邊緣計算中，數據的處理靠近源頭，這樣可減少延遲并確保實時決策。人機界面和網關共同推動著智慧城市、智慧工廠和家庭自動化等領域的創新。

i.MX 93 模塊化系統：工業網關和人機界面解決方案的基礎

[iWave]的 i.MX 93 系統級模塊(SoM)（圖 1）是構建工業級網關和人機界面系統的理想解決方案。這種模塊是計算性能、能效和集成機器學習功能的強大組合，同時還能為關鍵應用實現邊緣處理功能，使其成為需要實時數據分析、無縫通信和增強用戶體驗的行業最佳選擇。

圖 1：iWave 的 i.MX 93 SOM 解決方案采用 SMARC、SODIMM 和 OSM 標準外形尺寸。（圖片來源：iWave）

為什么 i.MX 93 處理器是網關和人機界面應用的理想之選？

1. 采用集成 AI/ML 的高級處理能力： i.MX 93 的核心是 Arm? Cortex?-A55 內核，以其在性能和能效之間出色的平衡而著稱。這種可擴展的處理器架構使其非常適合需要高速數據處理且功耗極低的邊緣應用，這對人機界面和網關設備都至關重要。

i.MX 93 的與眾不同之處在于其集成的 microNPU（Arm Ethos?-U65），它直接將機器學習 (ML) 功能帶到了邊緣。這意味著 i.MX 93 處理器可直接執行圖像識別、自然語言處理和預測性維護等人工智能任務，而無需進行基于云的處理。完全支持 TensorFlow Lite 和 ONNX 等框架，實現了智能應用的無縫開發。

1. 豐富的多媒體和顯示界面： 對于人機界面應用而言，提供豐富的多媒體體驗至關重要。i.MX 93 支持各種高分辨率顯示器，包括用于 1080p60 的 4 通道 MIPI-DSI 接口和用于 720p60 的 4 通道 LVDS 接口。這確保了流暢的高品質圖形輸出，使該處理器非常適合用于工業控制面板、醫療設備或汽車儀表板中的顯示器。

集成的 2D 圖形加速引擎可使用戶調整圖像大小、旋轉和色彩轉換，從而提升了用戶界面 (UI) 體驗。 這使得用戶界面流暢、靈敏，增強了人機界面系統的功能性和美觀性。

1. 豐富全面的連接選擇： 網關和人機界面系統需要強大的通信接口，以便在各種設備和網絡之間高效傳輸數據。i.MX 93 處理器配備多個高速接口，包括：

   • 2 個 CAN-FD 接口，用于汽車和工業應用
   • 2 個 USB 2.0 端口，用于數據傳輸和外設連接
   • 雙千兆以太網，用于高速網絡通信
   • 多個 SDIO 接口，用于存儲和數據傳輸

   這種接口組合使 i.MX 93 成為必須支持多種協議和實時高速數據傳輸的網關解決方案的多樣化選擇。

2. 內置安全 EdgeLock? 安全飛地： 安全是聯網設備的重中之重，尤其是在工業和物聯網環境中，安全漏洞可能會造成嚴重后果。i.MX 93 處理器通過 EdgeLock 安全飛地解決了這一問題。這是一個全面的安全子系統，可實現以下功能：

   • 安全啟動，確保只執行受信任的軟件
   • 數據安全傳輸的加密服務
   • 保護敏感憑證的密鑰管理
   • 實時監控系統完整性的運行時間驗證

對于管理敏感數據或在高風險環境中運行的網關來說，這種內置安全框架使 i.MX 93 成為絕佳選擇。

i.MX 93 系統級模塊 (SoM)：為設計人員提供可擴展性和模塊化功能

iWave 的 i.MX 93 SoM 在設計時充分考慮了模塊化和可擴展性，為從網關到人機界面系統的各種工業應用提供了一個強大的平臺。

1. 外形尺寸靈活i.MX 93 SoM 有多種外形尺寸，包括 SMARC、SODIMM 和最新的 OSM 標準（圖 1）。每種外形設計都能滿足特定的應用需求，無論是用于空間有限設備的緊湊型尺寸，還是用于更復雜系統的更強的連接性。這種靈活性使產品設計人員能夠根據自己的要求選擇最合適的外形尺寸，從而降低設計復雜性，縮短產品上市時間。
2. 用于物聯網的無線連接無線連接是現代人機界面和網關系統的必備功能，iWave 的 i.MX 93 SoM 支持最新的無線技術，包括 Wi-Fi 6 和藍牙 5.2。這些無線技術都能在物聯網網絡中實現無縫通信，從而輕松集成設備并創建完全互聯的系統。
3. 工業級的可靠性和使用壽命： i.MX 93 SoM 專為工業應用而設計，支持更寬的溫度范圍，適合工廠車間或室外安裝等惡劣環境。iWave 的長使用壽命計劃保證產品的使用期限長達 15 年，確保為項目提供長期支持并保護投資。
4. 全面的軟件支持： iWave 為 i.MX 93 SoM 提供強大的 Linux BSP 支持，確保軟件開發順利高效。通過內核定期更新、安全補丁和驅動程序支持，iWave 可確保系統保持最新、安全可靠。對于特殊要求，iWave 還可協助進行驅動程序集成和軟件定制，從而進一步縮短開發時間。

系統設計的分層方法：從硬件到人機界面

i.MX 93 SoM 采用多層架構，支持人機界面和網關系統的所有關鍵組件：

• 硬件層： 功能強大的 i.MX 93 處理器和高速接口提供了性能支撐，可確保可靠的數據處理和實時通信。
• 操作系統層： SoM 支持 Linux 和實時操作系統 (RTOS)，有助于高效開發和集成人機界面與網關功能。
• 中間件層： 先進的媒體處理能力可確保運行流暢，并為人機界面系統提供經過優化的圖形管理功能。
• 人機界面層： SoM 支持人工智能驅動型交互、高分辨率顯示界面和多媒體處理，可增強人機界面和網關系統的用戶體驗和實時控制。

結語

iWave 的 i.MX 93 模塊化系統提供了一個功能強大、用途廣泛的平臺，可用于構建下一代人機界面和網關解決方案。憑借先進的處理能力、強大的安全特性、廣泛的連接選項以及對機器學習的支持，i.MX 93 SoM 能夠很好地滿足各種工業應用的需求。無論是開發智慧工廠解決方案、汽車系統還是醫療設備，i.MX 93 SoM 都能提供所需的性能、可擴展性和使用壽命，確保在當今的互聯世界中取得成功。

審核編輯 黃宇