Construya HMIs más inteligentes y rentables con el SOM-SMARC-MX93. Impulsado por el NXP i.MX 93, ofrece IA en el borde, con bajo consumo de energía y rendimiento escalable, ideal para automatización industrial, pantallas inteligentes e interfaces controladas por voz.
Las interfaces hombre-máquina (HMI) impulsadas por IA se están extendiendo a todo tipo de automatización industrial, desplazando rápidamente las interfaces más antiguas basadas en botones e interruptores. Es fácil ver por qué: las pantallas interactivas ayudan a los operadores a trabajar de manera eficiente, y las capacidades de IA como los comandos de voz manos libres o las verificaciones de presencia del operador llevan los beneficios aún más lejos.
Solo hay un problema: las soluciones HMI tradicionales a menudo son excesivas para estas aplicaciones emergentes, añadiendo costos innecesarios, consumo de energía y complejidad del sistema.
Hoy en día, hay una solución que alcanza el punto óptimo. El SOM-SMARC-MX93, construido alrededor del procesador NXP i.MX 93, es una plataforma de bajo consumo que proporciona el nivel justo de rendimiento. Está diseñado para facilitar la construcción de HMIs escalables y rentables, integrando capacidades de IA eficientes directamente donde más se necesitan.
Pantallas de tamaño medio con funcionalidad clara
En aplicaciones industriales, el objetivo es una comunicación clara e inmediata, no una experiencia cinematográfica. Para tareas de control básicas, una pantalla simple de 7 a 10 pulgadas con una resolución de 720p o 1080p es más que suficiente para mostrar datos cruciales como el estado de la máquina, advertencias o interfaces de usuario. Este enfoque mantiene a los operadores informados sin inflar los requisitos y costos del sistema, y los procesadores de aplicaciones como el NXP i.MX 93 están diseñados precisamente para este enfoque "del tamaño adecuado".
Usar un procesador eficiente tiene beneficios más allá del costo. Muchas HMIs deben operar en carcasas sin ventilador, lo que hace que la gestión térmica sea una preocupación principal, y una plataforma de bajo consumo minimiza estos requisitos de enfriamiento. Aquí nuevamente, el i.MX 93 tiene mucho que ofrecer. Como el primero en su cartera en usar núcleos Arm Cortex-A55 eficientes, el i.MX 93 está diseñado específicamente para minimizar el uso de energía a nivel del sistema.
Modelos de IA simples para una evaluación de datos eficiente
Incluso las HMIs relativamente básicas ahora se espera que soporten algunas características de IA. A primera vista, podría parecer que la IA requiere hardware de alto rendimiento, ya sea dentro de la HMI misma o en la nube. En realidad, muchas tareas de IA pueden ser manejadas por hardware de bajo consumo, directamente en el nivel de campo. Los casos de uso típicos de HMI incluyen:
- Control por voz, por ejemplo, en entornos donde el contacto físico está prohibido (por ejemplo, producción de alimentos o salas limpias)
- Detección de presencia o notificaciones visuales básicas (por ejemplo, para detectar si un operador está presente en el terminal)
- Preprocesamiento local de datos de sensores antes de enviarlos a un PLC de nivel superior o plataforma en la nube
El i.MX 93 es ideal para estas aplicaciones. Cuenta con el micro-NPU Arm Ethos-U65 integrado, que está específicamente optimizado para modelos de aprendizaje automático (ML) de bajo consumo. Procesar tareas de IA directamente en el dispositivo con este NPU reduce la latencia, protege los datos sensibles y ahorra ancho de banda, todo sin la necesidad de hardware costoso y hambriento de energía.
De nivel básico a alta gama
El SOM-SMARC-MX93 ayuda a los diseñadores a capturar todos estos beneficios al incorporar el procesador i.MX 93 en un módulo de computación SMARC basado en estándares. Este módulo incluye memoria, almacenamiento y otros componentes del sistema central y puede integrarse fácilmente en diseños de HMI.
Lo que el procesador de aplicaciones i.MX 93 a bordo del SOM-SMARC-MX93 no incluye, en muchos aspectos, beneficia tanto a las aplicaciones de hogares inteligentes de bajo consumo, minoristas y de energía renovable como lo que sí incluye. Un análisis de mercado cuidadoso y la planificación de la cartera de NXP dieron como resultado un SoC basado en la arquitectura heterogénea Energy Flex, que presenta:
- 1-2 CPUs Arm Cortex-A en comparación con hasta seis procesadores de aplicaciones en las SKU de gama alta de la línea i.MX 9x
- Arm Cortex-M33 ultraeficiente para tareas de detección en tiempo real y de bajo consumo
- Un NPU Arm Ethos U-65 para el procesamiento ultraeficiente de cargas de trabajo de ML
El chip también prescinde de una unidad gráfica intensiva relativamente hambrienta de energía y costosa y, en su lugar, implementa un Compositor de Hardware más simple capaz de funciones como mezcla/composición, cambio de tamaño y conversión de espacio de color.
El NXP i.MX 93, eficiente en energía y rentable, proporciona la base para líneas de productos "bueno-mejor-mejor" que aprovechan plataformas de hardware como el SOM-SMARC-MX93 en el extremo del valor de la escala. Aún así, el SOM-SMARC-MX93 admite alta definición (HD) 1080p60 con MIPI-DSI o 720p60 con video LVDS, así como Ethernet Gigabit dual, USB 2.0 cuádruple y conectividad Wi-Fi y Bluetooth, lo que hace que el SECO SMARC SOM sea una gran opción en diseños de HMI de nivel básico, por ejemplo.
Independientemente del nivel del producto, los OEM o integradores de sistemas siempre pueden integrar plataformas de hardware SECO con la distribución de Linux basada en Yocto Clea OS, que agrega inteligencia, conectividad, capacidad de gestión y capacidad de actualización a terminales y pantallas de borde previamente "tontos". Clea OS está diseñado para facilitar el cumplimiento de ciberseguridad con la Directiva de Equipos de Radio (RED) actualizada de la UE para ciberseguridad.
Soporte de software integral
Clea OS es un componente del marco de software Clea de SECO, que SECO ofrece como una plataforma que extiende las soluciones HMI y otros dispositivos de borde con características de Internet de las Cosas (IoT) como gestión de dispositivos, análisis y comunicación de datos, distribución de software y conectividad. Gracias a funciones de gestión centralizada y actualización altamente escalables, incluso grandes flotas de dispositivos HMI pueden operarse de manera confiable, con un esfuerzo manual mínimo. Clea también asegura que los parches de seguridad, nuevas características y actualizaciones de modelos de IA se implementen regularmente.
Además, Clea admite la tecnología EdgeLock 2Go de NXP, un servicio para aprovisionar y gestionar dispositivos de borde que facilita la instalación remota de certificados y claves de seguridad.
Conclusión
En el mundo de la automatización industrial, con sus HMIs y pantallas modernas, no siempre es necesaria la máxima potencia de cómputo. A menudo, el éxito radica en encontrar el equilibrio adecuado entre eficiencia energética, fiabilidad, escalabilidad y facilidad de integración. Las plataformas HMI simples basadas en procesadores eficientes en energía, como las ofrecidas por NXP Semiconductors, ofrecen precisamente eso. Abren nuevas oportunidades para aplicaciones industriales escalables, rentables e inteligentes.
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