标签: 智能网关

系统固件更新 5G智能网关3.0（以飞凌嵌入式FCU2303为例）平台可以使用U盘来烧写文件系统到eMMC中，或者更新Q SPI Flash中的Firmware。前提是Uboot能够正常启动，烧写更新系统需要一个FA T3 2格式的U盘存放烧写镜像，U盘文件说明如下： 请使用普通正品U盘，U盘的第一个分区为FAT32且大于4G。 U盘FAT32分区存放以下文件： 其中Rootfs和Firmware可以选择其一进行放置，也可全部放置。配置文件config.ini内容如下： 注意： 默认配置烧写时只更新文件系统和内核设备树，如果您需要同时更新QSPI Flash，请将config.ini文件中“qspiflash”字段修改为“true”。默认不推荐更新QSPI Flash，如果烧写QSPI Flash失败会有变砖风险。 将U盘插入智能网关的USB接口，启动5G智能网关即可进入烧写流程。完整的烧写打印信息如下图所示

近年来，“ 工业互联网 ”在国家层面被反复提及，已连续5年写入政府工作报告。随着人工智能、 5G 、大数据和半导体等技术的不断发展和落地，工业智能化已成为“工业互联网”的新趋势。 智能网关 作为传统 工业网关 的迭代，依托人工智能所赋予的独特优势，将更好的驱动工业互联网的产业变革。 那么如何研发一款智能 网关 呢？ 用户需求 国内某工业网关设备制造商计划推出一款轻量级AI智能网关产品，可应用于工业设备监控、工业现场 动环监控 、远程巡检等多种场景。在主控平台选型阶段，该用户主要面临高算力和功能接口丰富的叠加需求。其主控不但需要支持RS232、RS485、 C AN、PCIe、SATA等常规接口，还需支持高频、浮点运算，能够实现本地轻量级人工智能算法的运行，从而对工业现场数据进行本地分析和智能决策。 用户根据产品预研目标，提出以下具体需求： 支持PCIe3.0和SATA3.0，连接 硬盘 实现数据本地存储 高算力的CPU且支持NPU 支持摄像头，进行图像数据采集 支持多路RS232、RS485、DI、DO、CAN等常用工业接口，与现场设备通讯 支持WAN、LAN、4G、5G、WIFI等多种通讯方式或接口，便于组网和通讯 板卡的稳定性、可靠性和安全性，以应对工业现场的长时间稳定运行 解决方案 功能接口丰富 具备PCIe3.0、SATA3.0、CAN-FD、USB3.0等高速接口，2路千兆以太网和最多10路UA RT 接口，同时支持有线网络、4G/5G、双频WiFi等通讯方式，可满足常规工业网关的数据采集和通讯功能。 轻量级人工智能 2.0GHz的主频和1 TOPS算力的NPU，可实现本地轻量级人工智能，对所采集的工业设备运行数据进行本地智能分析并做出相应调控，从而提升工业设备的运行管理效率。 强大的图像处理能力 支持摄像头进行图像采集，并通过算法对图像进行分析和判断，达到人员识别、火情智能监测、远程巡检等功能。 作为智能网关的核心部件，FE T3 568-C工业级 核心板 经过了严苛的环境温度测试、压力测试、长期稳定性运行测试，确保其在复杂的工业环境现场稳定可靠运行，有效降低整机故障率，减少运维成本。 目前，FET3568- C核心板 及配套 开发板 正在热销中，点击上方图片，查看核心板详细信息。

    随着互联网的日益普及、信息共享程度的要求不断提高，各种家电设备、仪器仪表以及工业生产中的数据采集与控制设别在逐步走向网络化，以便利用庞大的网络资源，实现分布式远程监控、信息交换与共享。物联网的发展更是为网络技术的应用起到了巨大的推动作用。     利用以太网实现远程控制系统，通过互联网共享以单片机应用系统为核心的小型嵌入式信息采集系统的信息，是物联网应用的关键内容。     单片机网络化应用系统的基本设计原则是：可靠性高、性能价格比高、操作简便以及设计周期短。     在进行物联网智能网关应用系统方案设计时，可以采用下述一般设计方法作为指导。 1. 确定系统功能与性能     由需求调查确定物联网智能网关应用系统的设计目标，这一目标包括系统功能与性能。系统功能主要由数据采集、数据处理、输出控制等。 2. 确定系统基本结构     物联网智能网关应用系统结构一般是以单片机为核心外部扩展相关电路的形式。确定了系统中的单片机、存储器分配以及输入/输出方式就可答题确定出物联网智能网关应用系统的基本组成。 ⑴单片机     在系统详细方案设计时，先要确定单片机的型号。所选单片机的型号不同，组成的系统结构也就不同。 ⑵存储器分配     不同的单片机具有不同的存储器组织。应根据应用系统的需要合理进行存储器的分配。 ⑶I/O方式     采用不同的输入/输出方式，对于单片机应用系统的软、硬件结构有直接的影响。在单片机应用系统中，常用的I/O方式主要有：无条件传送方式（同步传送方式）、查询方式、中断方式。 ⑷网络控制器     性能稳定，结构简单，编程易实现的网络控制器对于优化物联网智能网关应用系统起着关键性的作用。 物联网智能网关应用系统的工作模式可以分为两类，服务器端和客户端。无论工作于何种模式，都需要对以太网控制器进行网络参数配置，以实现最基本的物理连接（即能够ping通）。 3. 硬件设计     物联网智能网关应用系统硬件设计是围绕着单片机及网络控制器做外部功能扩展而展开的，其基本结构如图所示。   ⑵ 数据存储器     数据存储器用于暂时保存程序运行中的中间结果，一般由RAM 构成。大多数单片机都提供了小容量的片内数据存储器，只有当片内数据存储器不够用时才扩展外部数据存储器。无论是程序存储器还是数据存储器，存储器的设计原则是：在存储容量能够满足要求的前提下，尽可能减少存储芯片的数量。 ⑶ I/O接口     由于外设多种多样，使得单片机与外设之间的接口电路也各种不相同。因此，I/O接口常常是单片机应用系统中设计最复杂也是最困难的部分之一。 ⑷ 译码电路     当需要外部扩展电路时，常常需要设计译码电路。译码电路要尽可能简单，要求存储器空间分配合理，译码方式选择得当。 ⑸ 总线驱动器     如果单片机外部扩展的器件较多，负载过重，就要考虑设计总线驱动器。 ⑹ 抗干扰电路     针对可能出现的各种干扰，应考虑抗干扰电路的设计。在单片机应用系统中，一个不可缺少的抗干扰电路就是抗电源干扰电路。最简单的实现方法是在系统弱电部分（以单片机为核心）的电源入口处对地跨接1个100uf 左右的电容和1个0.1uf左右的电容，在系统内部各芯片的电源端对地跨接1个0.01~0.1uf的小电容。 4. 软件设计     软件是物联网智能网关应用系统中的一个重要组成部分，一般计算机应用系统的软件包括系统软件和用户软件，而物联网智能网关应用系统中的软件一般只有用户软件，即应用系统软件。软件设计的关键是确定软件应完成的任务及选择相应的软件结构。 ⑴任务确定     根据系统软、硬件的功能分工，确定出软件应完成什么功能。作为实现控制功能的软件应明确控制对象、控制信号及控制时序；作为实现处理功能的软件应明确输入是什么、要做什么样的处理（即处理算法）、产生何种输出。 ⑵ 软件结构     软件结构与程序设计技术密切相关。程序设计技术提供了程序设计的基本方法，最常用的程序设计方法是模块化程序设计。模块化程序设计具有结构清晰、功能明确、设计简便、程序模块可共享、便于功能扩展及便于程序维护等特点。为了编制模块程序，先要将软件功能划分为若干子功能模块，然后确定出各模块的输入、输出及相互间的联系。   节选自《物联网智能网关设计与应用》   感谢关注！ 更多信息与我们交流：wiznetbj@wiznet.co.kr WIZnet中文主页: http://www.iwiznet.cn WIZnet企业微博：http://e.weibo.com/wiznet2012

        网关（Gateway）又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上实现网络互联，是最复杂的网络互联设备，仅用于两个高层协议不同的网络互联。网关既可以用于广域互联网，也可以用于局域互联网。网关是一种担负转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。同时，网关也可以提供过滤和安全功能。大多数网关运行在OSI 7层协议的顶层 －－应用层。         在物联网系统中，信息最终都需要通过网络传输到服务器上，以便进行后续的处理和管理。通常需要网关讲信息从检测节点传输到网络上。在设计网关时，可以采用两种方式：有线方式和无线方式。有线方式是在信息检测节点上设计网络接口（一般是使用以太网接口芯片），通过网络接口将信息传输到网络上。无线方式目前用的较多的是使用GPRS或者使用无线接收模块接收信息，然后使用以太网接口芯片将信息传输到网络上。         提到物联网时，不得不提到已经发展了几十年的网络控制系统。网络控制系统（NCS），又称为网络化的控制系统，是在网络环境下实现的控制系统，是在网络环境下实现的控制系统，是指在某个区域内一些现场检测、控制及操作设备和通信线路的集合，用以提供设备之间的数据传输，使该区域内不同地点的设备和用户实现资源共享和协调操作。除此之外，广义的网络控制系统还包括通过企业信息网络以及Internet实现对工厂车间、生产线甚至现场设备的监视与控制等。它的一般定义是指通过计算机网络和总线将传感器、执行器和控制单元作为网络系统连接起来共同完成控制任务的系统。典型的网络控制系统结构图如图1所示。 图1  典型的网络控制系统结构框图         从某种意义上讲，可以将网络控制系统作为物联网的一个子集。因此，网路控制系统中的概念和技术同样可以应用到物联网中。         如果以单片机作为检测和控制中心，组成网络控制系统时，需要单片机具有以太网接口或者使用单片机外接以太网口或者使用单片机外接以太网接口的组合方式。典型结构如图2所示。 图2  以单片机为检测和控制中心的网络控制系统结构框图         其中，节点2、……、节点N与节点1具有类似的结构。          网络控制系统（NCS）是随着控制技术、网络通信技术以及计算机技术的发展而逐渐发展起来的，其主要优点是系统连线少、可靠性高、结构灵活、易于系统扩展和维护以及能够实现信息资源共享等。网络控制系统应用日趋广泛。 －－节选自《物联网智能网关设计与应用》 与我们更多交流： WIZnet邮箱： wiznetbj@wiznettechnology.com WIZnet中文主页： http://www.iwiznet.cn WIZnet中文博客： http://www.blog.iwiznet.cn WIZnet企业微博： http://e.weibo.com/wiznet2012

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