安路科技：測(cè)溫儀升級(jí)為何缺不了FPGA？

近段時(shí)間微信工作群最火的接龍莫過于“體溫接龍”,一場(chǎng)來勢(shì)洶洶的疫情讓“測(cè)溫”成為日常生活的一部分,更讓測(cè)溫技術(shù)走進(jìn)大眾視野。在疫情結(jié)束前,人們進(jìn)出公共場(chǎng)所、乘坐交通工具等都會(huì)被要求進(jìn)行體溫測(cè)量。隨著各地復(fù)工潮的到來,車站、機(jī)場(chǎng)、工業(yè)園區(qū)、廠區(qū)、社區(qū)的出入口人流愈發(fā)密集,測(cè)溫難度進(jìn)一步加大。

而這些場(chǎng)景大多采用的傳統(tǒng)、一對(duì)一測(cè)溫防控,不僅效率低下,還容易導(dǎo)致人群聚集,更先進(jìn)的紅外熱成像儀成為市場(chǎng)“剛需”。上海安路信息科技有限公司FAE總監(jiān)郭喜林對(duì)集微網(wǎng)記者表示:“紅外熱成像儀在提高測(cè)溫準(zhǔn)確性的同時(shí),又能極大提高人群通行量,是應(yīng)對(duì)疫情防控的關(guān)鍵設(shè)備。”但他進(jìn)一步指出,紅外熱成像儀傳統(tǒng)方案亦需要革新“上陣”。

FPGA方案簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)

從現(xiàn)有的紅外測(cè)溫方案來看,郭喜林介紹說,紅外傳感器部分只能提供原始的灰度信息,通行方案是采用FPGA實(shí)現(xiàn)圖像處理算法,同時(shí)外置SDRAM做圖像數(shù)據(jù)緩存。不僅導(dǎo)致電路復(fù)雜,開發(fā)周期長(zhǎng),而且體積過大。

針對(duì)此“痛點(diǎn)”,安路科技開發(fā)了新型基于FPGA的實(shí)時(shí)紅外圖像測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。郭喜林介紹,這款設(shè)計(jì)方案的工作原理是紅外傳感器將探測(cè)到的熱輻射,轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再通過高速ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),FPGA采集數(shù)字信號(hào)并合成為圖像,DAC則將處理后的圖像接到顯示器上顯示。最終,由MCU完成管理、告警處理等。

從實(shí)際來看,安路科技測(cè)溫設(shè)計(jì)方案的優(yōu)勢(shì)顯著。郭喜林提到,安路提供的EG4S20 FPGA內(nèi)置大容量SDRAM,能夠大幅簡(jiǎn)化電路。此外,還可使測(cè)溫設(shè)備更小巧。總體來說,EG4S20方案的性價(jià)比超過傳統(tǒng)FPGA+SDRAM的組合,有利于更快將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

而測(cè)溫方案僅僅是FPGA展現(xiàn)抗疫“才能”的冰山一角。盡管疫情引發(fā)了危機(jī),但有“危”更蘊(yùn)藏著“機(jī)”。郭喜林談到,“這次疫情讓患者急速增加,但醫(yī)療設(shè)備相對(duì)短缺,導(dǎo)致部分患者未得到及時(shí)救護(hù)。從保護(hù)人民健康的角度出發(fā),安路科技也可以發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),和醫(yī)療設(shè)備商合作推出更具性價(jià)比的方案,以滿足國(guó)產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備的需要。這是國(guó)產(chǎn)FPGA的機(jī)會(huì)也是挑戰(zhàn)。”

畢竟,戰(zhàn)疫必將取得勝利。“等疫情結(jié)束全面復(fù)工,市場(chǎng)需求也將全面恢復(fù)。FPGA產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,在所有市場(chǎng)領(lǐng)域都有應(yīng)用,未來前景十分廣闊。”郭喜林表示。有數(shù)字為證,據(jù)MRFR統(tǒng)計(jì)以及預(yù)測(cè),隨著5G時(shí)代的到來以及AI的快速推進(jìn),2025年FPGA市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到125億美元。

國(guó)產(chǎn)FPGA的機(jī)會(huì)

經(jīng)過多年的發(fā)展,國(guó)產(chǎn)FPGA已經(jīng)取得了一定的的進(jìn)步,在中低規(guī)模器件上已可替代國(guó)外產(chǎn)品。

郭喜林認(rèn)為,中國(guó)本土FPGA廠商的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在五個(gè)方面:在市場(chǎng)方面,中國(guó)是FPGA的最大單一市場(chǎng),大市場(chǎng)需要更多類型的FPGA產(chǎn)品;在本地支持上,中國(guó)FPGA廠商提供從研發(fā)、應(yīng)用、市場(chǎng)到技術(shù)的全面本地化支持;在貼近需求層面,國(guó)內(nèi)FPGA在產(chǎn)品定位、研發(fā)的過程和客戶緊密溝通,推出的產(chǎn)品更貼近市場(chǎng)需求;實(shí)現(xiàn)了高性價(jià)比,因具備全國(guó)內(nèi)生產(chǎn)流程,有更好的性價(jià)比;擁有自主產(chǎn)權(quán),安路科技堅(jiān)持硬件架構(gòu)、軟件設(shè)計(jì)的全自主開發(fā),規(guī)避國(guó)外專利,無貿(mào)易摩擦導(dǎo)致供貨限制。

對(duì)于國(guó)內(nèi)FPGA廠商來說,應(yīng)用已成為持久的“練兵場(chǎng)”。隨著應(yīng)用向縱深挺進(jìn),安路科技也在全力布局。在通信領(lǐng)域,安路科技相信得通信者得天下,通信客戶享有最高優(yōu)先級(jí),其FPGA/CPLD在包括5G在內(nèi)的大量通信設(shè)備里已得到規(guī)?；瘧?yīng)用。伴隨著5G的興起,將大大提升安路的銷售額。此外安路科技將推出中等規(guī)模的FPGA(100K邏輯單元+12.5G SERDES),以覆蓋更多的通信設(shè)備。

在興起的AI領(lǐng)域,安路科技也提前謀劃,在2018年便已成立了獨(dú)立的AI技術(shù)團(tuán)隊(duì)。目前安路科技可以提供全面的工具和模型,可以實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度壓縮、硬件加速算法等,借助適用于中小型網(wǎng)絡(luò)的100K FPGA器件,可以輕松部署到AI邊緣設(shè)備。需要特別強(qiáng)調(diào)的是,安路科技獨(dú)立開發(fā)的ANN Framework,是獨(dú)立且完整的工具,支持客戶完成AI設(shè)計(jì)及部署。針對(duì)風(fēng)起云涌的大數(shù)據(jù)應(yīng)用,郭喜林指出,這一市場(chǎng)需要大量FPGA,但對(duì)FPGA性能、規(guī)模提出了更高的要求。安路科技計(jì)劃在100K器件的基礎(chǔ)上開發(fā)500～1000K規(guī)模的FPGA,這些產(chǎn)品將主攻大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

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