基于ARM的平台的重要性日益增加

作为一种市场趋势，很明显，越来越多的客户要求基于Arm 的解决方案。从嵌入式模块到即用型解决方案，如BoxPC，市场上可用的系统范围非常广泛。配备 Arm CPU 的设备脱颖而出，尤其是由于计算能力与功耗的出色比率。

与其他架构相比，基于 Arm 的 CPU 具有最高的每芯片面积性能，因此是芯片技术的领导者。几家制造商的基于Arm的CPU目前正在经历快速发展。在性能方面，Arm 不仅提供当前的 32 位计算内核，如 Cortex-A7，还提供 64 位计算内核，如 Cortex-A53 或Cortex-A72。

尽管它们的性能要高得多，但它们在计算性能和功耗之间仍然具有出色的比率。基于Arm的恩智浦i.MX系列和Layerscape是在以尽可能低的计算能力在数据通信和数据传输领域实现高于平均水平的结果的前提下开发的。目前市场上可用的CPU提供了连接大容量存储设备或快速数据通信所需的所有接口。

由于这些特性，Arm 架构是实现单板计算机 （SBC）、平台和 BoxPC 的理想基础。市场上充斥着这样的解决方案。由于价格诱人，许多客户通常从亚洲国家的补贴系统或低成本供应商开始开发。

然而，仔细观察很快就会发现，某些设备在长期可用性、耐用性或鲁棒性方面不能满足最基本的要求。在选择供应商或制造商时，应特别注意确保在开发阶段考虑到这些系统特性，以免以后出现不愉快的意外。在大多数情况下，迟发效应只会在几年后发生。..。..保修期已过，无法提供足够的更换产品，公司遭受了最终客户的形象损失。因此，建议依靠在该细分市场拥有多年经验的成熟制造商，从而可以保证产品的长期可用性和耐用性。

模块化系统是满足不断增长的需求的解决方案。这些通常基于嵌入式模块和提供Mini PCIe，M.2 SATA或M.2 PCIe等接口的载板。因此，SBC 和平台可以通过无线或存储解决方案轻松、单独地进行扩展。通过模块化概念，还提供合适的外壳，还可以基于现有的主板解决方案实施完整的设备。这允许客户决定平台是否应该在有或没有外壳的情况下使用。

基于 Arm 的 CPU 模块制造商通常为系统和完整设备提供连贯的概念。由于CPU提供的系统功能和大量接口，可以毫不费力地开发具有成本效益的路由器，数据记录器或网关。

目前运行的大多数工业设备、医疗设备和控制系统都不是为面向未来的网络而设计的。到目前为止，昂贵的BoxPC或定制解决方案通常是以高成本从头开始开发的。因此，此类工厂的制造商和运营商正在寻找网关、路由器和数据记录仪，以低成本和节能的方式用工业 4.0改造他们的机器。公司面临着根据其要求创建特定于项目的解决方案的任务。

在数字化的工业时代，我们确实面临着许多新的苛刻挑战。一方面，我们越来越需要节约能源，另一方面，人们期望随时随地都可以获得数据和信息。为了在所需的节能方面实现IIoT愿景，也称为工业4.0，需要智能系统概念。

其重要的先决条件是所有系统的本地化和联网，使用节能系统，以及传输必要的信息而不是复杂和大量的数据。

在互联的机器、系统和设备以及安全关键信息的传输中，另一个重要点是合适的安全概念。谁希望信息和数据被黑客滥用和发布，安全漏洞或保护不足？

对于简单和小型网关、数据记录器和协议转换器，还结合图形支持，Cortex-A7 技术非常适合。除了良好的接口支持外，它还非常节能。在这些CPU中，集成了许多接口，例如USB，2x以太网，2x CAN，UART和图形。因此，无需太多额外努力即可创建用于改造系统的小型且具有成本效益的设备。所需的无线解决方案，如WiFi， 蓝牙， LoRaWan， 和移动网络可以通过 USB、SDIO 或 SPI 轻松连接。大量的传感器可以直接连接到这些CPU。模块化系统概念几乎没有任何要求不满足。客户可以根据自己的要求灵活选择所需的功能。如果没有所需的功能，通常可以在模块化方法的基础上经济高效地实现它们。

基于 Cortex-A7 的模块化平台（网关、数据记录器、HMI）

特别是在CPU制造领域，近年来制定了新的标准。使用 LS1012A CPU时，降低功耗、节省成本和提高计算性能非常重要。这是通过单个 64 位 Cortex A53 内核与 PCIe、千兆以太网和 USB3.0 等高速接口相结合来实现的。基于此，开发了一种SBC，可在低时钟频率和低功耗下保证相当大的数据吞吐量。因此，可以很好地满足许多要求。

基于Layerscape LS1012A的模块化平台（数据记录器，网关，路由器）

一个绝对的亮点是基于LS1028A开发的系统。该平台仅在 6.3“ x 3.9” 上提供 4 端口 Gbit TSN 交换机、2 个 Gbit 以太网、USB 3.0、2 个 PCIe、m.2 SATA、2 个 CAN 和一个支持 GPU 的嵌入式显示端口。

这些功能允许该平台用于具有实时需求的项目中。

基于Layerscape LS1028A的模块化平台（数据记录器，网关，TSN路由器）

对于所有三个系统，TQ提供了一个外壳概念，SBC和平台也可以用作被动冷却的BoxPC。此外，还提供模块化无线解决方案，例如WiFi，LoRaWan，Sigfox，甚至手机连接。

通常需要连接到传感器的网关和数据记录器来组织大量数据。为了确保较小 CPU 体系结构的性能并保持较低的功率损耗，建议使用 SQL 数据库。数据库应用程序仅提供大量可用数据中的所需信息。这会将要传输的数据量降至最低。数据库还可用于涵盖机器、系统和设备的联网以及安全关键信息的传输的充分安全概念。

在数字化过程中，可以观察到快速发展。为了使现有的工业厂房和系统与网络兼容，需要可改造的节能和具有成本效益的解决方案。特别是在嵌入式解决方案领域，ArmArchitecture 及其面向该领域的生态系统为许多领域和细分市场的解决方案提供了一个可靠、强大和长期可用的平台。