瑞芯微電力物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案應(yīng)用解析
2022-06-16
在電力物聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展時(shí)代下,芯片成為保障電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與全鏈條高效運(yùn)轉(zhuǎn)的核心動(dòng)力,也對(duì)電力物聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)高效配合起到至關(guān)重要的作用。在電力行業(yè),瑞芯微的工規(guī)芯片已被廣泛用于各類電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集分析、繼電器保護(hù)、網(wǎng)關(guān)、可視化巡檢及邊緣計(jì)算、AI布署等產(chǎn)品中,助力電力設(shè)備快速智能化數(shù)字化升級(jí)。
SoC類工規(guī)芯片
助力電力行業(yè)數(shù)據(jù)采集+系統(tǒng)控制
數(shù)據(jù)采集分析及控制,是電力物聯(lián)網(wǎng)智能化的傳統(tǒng)重點(diǎn)方向。通過RS485、CAN及以太網(wǎng)等接口接入各類傳感器,并結(jié)合強(qiáng)勁的CPU處理能力,對(duì)配電變壓器和終端用電數(shù)據(jù)及時(shí)分析處理,能有效實(shí)現(xiàn):用電監(jiān)控、階梯定價(jià)、負(fù)荷管理、線損分析,最終達(dá)到自動(dòng)抄表、錯(cuò)峰用電、用電檢查(防竊電)、負(fù)荷預(yù)測和節(jié)約用電成本等目的。
瑞芯微推出可應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集及配電管理系統(tǒng)終端應(yīng)用的工規(guī)芯片(-40-85℃):RK3358J及RK3568J:
RK3358J工規(guī)芯片,面向集中器、采集器、能源控制器、融合終端等智能終端,具有高性能、低功耗、溫升低等特性,采用28nm四核A35架構(gòu),芯片計(jì)算能力可達(dá)10K DMIPS。與傳統(tǒng)產(chǎn)品采用的40nm四核A7芯片相比,RK3358J具有同等頻率下綜合性能提升40%左右而功耗降低10%的明顯優(yōu)勢(shì),長時(shí)間工作溫升低,具有更高的可靠性。
圖 | 集中器、能源控制器、繼電保護(hù)設(shè)備示意
在繼電保護(hù)、網(wǎng)關(guān)、載波通訊、TTU等應(yīng)用終端,RK3568J工規(guī)芯片采用22nm四核A55架構(gòu),擁有15KDMIPS以上的處理能力;自帶1T算力NPU ,具備邊緣計(jì)算能力強(qiáng);擁有豐富外設(shè)接口,如:支持10路UART,3路CAN,2路千兆以太網(wǎng)口,無需擴(kuò)展芯片就能滿足大量不同設(shè)備的數(shù)據(jù)接入,并且支持3路PCIE,能方便擴(kuò)展FPGA、5G及以太網(wǎng)口。
機(jī)器視覺芯片助力電力安全防護(hù)+可視化巡檢
電力行業(yè)對(duì)生產(chǎn)及運(yùn)營安全有著嚴(yán)苛要求,在電力智能化階段,采用AI機(jī)器視覺芯片可有效提升配電設(shè)施安全等級(jí)。通過傳感器、攝像機(jī)、電池類攝像頭等智能硬件設(shè)備,采集環(huán)境數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn):溫/濕度調(diào)控、人臉比對(duì),煙霧監(jiān)控,火災(zāi)報(bào)警、電網(wǎng)智慧消防等。
圖 | 電網(wǎng)塔點(diǎn)無人巡檢示意
面向智能安防及可視化巡檢應(yīng)用,瑞芯微推出RV1126K(-40~85℃)芯片,采用先進(jìn)制程,具備高性能、低功耗特性,可滿足多場景電力安防設(shè)備的需求。可提供高性能安防級(jí)別ISP,支持畫面多級(jí)降噪,可實(shí)現(xiàn)黑光全彩拍攝;內(nèi)置獨(dú)立2T NPU計(jì)算單元,支持山火、電線異常檢測等場景化智能算法,可廣泛應(yīng)用于機(jī)房、電站、電網(wǎng)安全監(jiān)測、行為分析等場景。
邊緣計(jì)算與AI布署 打通電力物聯(lián)網(wǎng)最后一公里
電力行業(yè)擁有規(guī)模龐大的各類設(shè)備,如電表、各類保護(hù)、采集、控制設(shè)備。面對(duì)分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、用戶微網(wǎng)等一系列綜合問題,邊緣計(jì)算與AI布署可滿足“端側(cè)本地化”高效運(yùn)用的需求,協(xié)助提升最后一公里運(yùn)行效率。
瑞芯微RK3588J、RK1808K內(nèi)置獨(dú)立NPU,高算力并擁有豐富的接口擴(kuò)展能力,可快速搭建各場景AI應(yīng)用,高效優(yōu)化處理終端數(shù)據(jù),為數(shù)據(jù)采集分析、數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理提供性能支持,有效減輕本地服務(wù)端壓力。
RK3588J采用8nm 64位超高性能CPU,具備93K DMIPS計(jì)算能力、6Tops NPU,支持8K視頻編解碼,RKNN-Toolkit套件及OP算子。
RK1808K同樣內(nèi)置獨(dú)立NPU,算力達(dá)3.0Tops,支持Rock-X AI開發(fā)組件,利于AI應(yīng)用快速部署。
瑞芯微四大軟件保障保護(hù)電力物聯(lián)網(wǎng)終端安全
電力物聯(lián)網(wǎng)的安全性與系統(tǒng)穩(wěn)定性是重中之重,例如,讀取控制、隱私保護(hù)、用戶認(rèn)證、不可抵賴性、數(shù)據(jù)保密性、通信層安全……
針對(duì)電網(wǎng),除了數(shù)據(jù)安全外,軟件實(shí)時(shí)性及穩(wěn)定性方面也有非常高的要求。在系統(tǒng)平臺(tái)軟件保障方面,主要體現(xiàn)在以下四方面:
- 對(duì)嵌入式系統(tǒng)支持及AMP形式,包括全裸機(jī)系統(tǒng)、裸機(jī)系統(tǒng)+RTOS、裸機(jī)系統(tǒng)+Linux、裸機(jī)系統(tǒng)+RTOS+Linux等多種組合形式;
- 實(shí)時(shí)性,可實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)定時(shí)器、GPIO中斷、任務(wù)調(diào)度響應(yīng);
- 支持多種OS,Android、Linux以及統(tǒng)信、麒麟、翼輝、科東等國產(chǎn)OS均有適配;
- 強(qiáng)大的安全性,支持國密級(jí)別,定期合入CVE安全漏洞補(bǔ)丁、支持磁盤加密,保證數(shù)據(jù)安全不被竊取、固件加密及防回滾、全鏈路的安全啟動(dòng)SecureBoot,防止固件被篡改、基于Trustzone實(shí)現(xiàn)硬件隔離機(jī)制,OPTEE實(shí)現(xiàn)可信的授權(quán)及數(shù)據(jù)的訪問、硬件加密模塊,支持哈希、AES、RSA、SM4等加密算法、支持安全OTP,實(shí)現(xiàn)密鑰等敏感數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與保護(hù)。
目前,中國電力企業(yè)正面臨電網(wǎng)形態(tài)復(fù)雜化和數(shù)字化等多重挑戰(zhàn),瑞芯微系列電力應(yīng)用芯片,以數(shù)字技術(shù)為傳統(tǒng)電網(wǎng)賦能,助力電力企業(yè)提升感知能力、互動(dòng)水平、運(yùn)行效率,加強(qiáng)電企智能化建設(shè)。
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