CN218547689U - 一种用于全息智慧路口的边缘计算终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于全息智慧路口的边缘计算终端，主要包括印刷电路板，以及设置在印刷电路板上的COMe主板电路、边缘端人工智能加速卡接口电路、BMC模块电路、通信模块电路、网卡模块电路、USB接口电路、电源接口电路，其中，所述边缘端人工智能加速卡接口电路设有与处理器电性连接的边缘端AI加速卡；所述BMC模块电路包括BMC模块、IPMI接口和VGA接口；所述通信模块电路具有移动通信电路和无线局域网通信电路；所述网卡模块电路包括用于扩展光口的CS4227模块电路和用于扩展电口的X557模块电路。本实用新型提供的边缘计算终端具有集成度高、计算能力强、体积小、稳定性高、成本低的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于智能交通领域，具体涉及一种用于全息智慧路口的边缘计算终端。
背景技术
全息智慧路口是指应用交通信息全息采集系统，实现路口通行车辆的数字化信息采集，提供全面、准确、实时、精细数据的道路交叉路口。全息智慧路口利用路口雷达+电警/卡口摄像机等各种感知设备，在保证原有正常非现场执法功能基础上，融合传感器技术、高精度地图技术、高精度定位技术、人工智能算法、高算力芯片、边缘计算技术，生成车辆时空、过车身份、违法抓拍、分米级车辆轨迹、信号灯状态等多种精准、高效、实时的元数据，为路口精细化管理形成完备的数据基础，减轻中心侧计算、存储以及网络压力。
全息智慧路口计算设备需要具备视频处理和管理能力、多源数据融合处理能力、智能分析能力、信号机控制能力等。但目前路口计算设备体积庞大且安装分散，降低了整个系统的可靠稳定性。此外，传统的路口工控机功能单一，计算能力不够，需要多台设备配合使用；且发热量大、散热性差、易死机，不稳定。
实用新型内容
为克服现有技术中路口计算设备存在计算能力弱、分散式架构、体积大、操作效率低及故障率高的问题，本实用新型提供一种集成度高、计算能力强、体积小、稳定性高、成本低的可用于全息智慧路口的边缘计算终端。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种用于全息智慧路口的边缘计算终端，主要包括印刷电路板，以及设置在印刷电路板上的COMe主板电路、边缘端人工智能加速卡接口电路、BMC模块电路、通信模块电路、网卡模块电路、USB接口电路、电源接口电路，所述边缘端人工智能加速卡接口电路、 BMC模块电路、通信模块电路、网卡模块电路、USB接口电路、电源接口电路分别与COMe 主板电路电性连接；所述COMe主板电路上设有处理器和DRAM内存；所述边缘端人工智能加速卡接口电路设有与处理器电性连接的边缘端AI加速卡；所述BMC模块电路包括BMC 模块以及与BMC模块连接的IPMI接口和VGA接口，所述BMC模块与处理器电性连接，所述BMC模块与处理器电性连接；所述通信模块电路具有移动通信电路和无线局域网通信电路；所述网卡模块电路包括用于扩展光口的CS4227模块电路和用于扩展电口的X557模块电路；所述USB接口电路包括至少一路USB接口以及连接USB口和处理器的USB HUB；所述电源接口电路用于为边缘计算终端提供电源。
可选的，所述边缘端人工智能加速卡采用MLU220-M.2，通过PCIe3.0×2接口与处理器连接。
可选的，所述处理器采用Intel Atom C3758R处理器，8核/8线程，主频2.2GHz。
可选的，所述DRAM内存采用DDR4接口的64GB SODIMM内存，搭载Ubuntu20.04 操作系统。
可选的，所述CS4227模块电路包括CS4227模块和至少两个1G/10G光口，所述X557模块电路包括X557模块和至少两个具有POE功能的1G/10G电口。
可选的，所述移动通信电路为4G/5G模块通信模块电路，所述4G/5G通信模块电路包括4G/5G模块和4G/5G天线接口。
可选的，所述无线局域网通信电路至少包括WIFI通信模块电路和Zigbee通信模块电路中的一种；所述WIFI通信模块电路包括WIFI模块和WIFI天线接口；所述Zigbee通信模块电路包括Zigbee模块和Zigbee天线接口。
可选的，所述印刷电路板上还设有用于扩展存储的硬盘接口电路；所述硬盘接口电路连接M.2 2280接口的512G固态硬盘。
可选的，所述电源接口电路设有通过TWI接口与处理器电性连接的电源管理系统，用于提供反接保护、过压保护、过流保护、TVS保护、EMI防护功能，以及宽电压输入电路。
本实用新型所公开的边缘计算终端具有以下有益效果：
将处理器、存储器、边缘端AI加速卡、BMC模块、网卡模块、通信模块等不同功能器件集成在印刷电路板上，不仅能实现路口通行车辆的数字化信息采集，提供全面、准确、实时、精细数据，还具有集成度高、计算能力强、体积小、成本低的特点。
将Intel Atom C3758R处理器和MLU220-M.2边缘端AI加速卡结合使用，具有计算能力强、稳定性高的特点。
能提供多种通信方式，包括移动通信电路和无线局域网通信电路，其中移动通信支持 4G、5G全网通，无线局域网通信可采用WIFI或zigbee方式进行通信。
具有多样化的外设接口，包括USB2.0接口、VGA接口、IMPI接口、1G/10G光口、1G/10G 电口、WIFI天线接口、4G/5G天线接口、zigbee天线接口，可提供显示、终端智能平台管理、路口交换机，以及路口雷达、电警、卡口摄像机等各种感知设备的连接通信。
通过电源管理系统所具有的防电源反接保护、过压保护、过流保护、TVS保护以及EMI 防护等功能，能有效保障设备长期稳定工作。
附图说明
图1为边缘计算终端的电路原理框图；
图2为印刷电路板的装配PCBA功能分布图；
其中：1-COMe主板电路，2-USB接口电路，3-BMC模块电路，4-IPMI接口，5-VGA接口，6-CS4227模块电路，7-1G/10G光口，8-X557模块电路，9-1G/10G电口，10-电源连接器接口，11-边缘端AI加速卡，12-硬盘电路，13-4G/5G模块，14-WIFI模块，15-Zigbee模块，16-Zigbee天线接口，17-WIFI天线接口，18-电源接口电路，19-4G/5G天线接口。
标注说明：
LPC：LPC总线(Low pin count Bus)，基于Intel标准的33MHz 4bit并行总线协议；
10G SFI：10-Gigabit sfi接口(scalable SERDES framer interface)；
10G KR：10GBASE-KR高速串行协议接口；
TWI：Two-wire Serial Interface，两线串行接口；
PCIE：PCI-Express(peripheral component interconnect express)，一种高速串行计算机扩展总线标准；
PCIE×1：单通道PCI Express；
PCIE×2：两通道PCI Express；
M.2 2280：M.2接口的硬盘接口，22毫米宽，80毫米长；
I2C：I2C总线，一种简单、双向二线制同步串行总线；
USB2.0：Universal Serial Bus2.0，通用串行总线。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步解释说明。
结合图1和图2所示，实施例中公开一种用于全息智慧路口的边缘计算终端(简称“边缘计算终端”)，主要包括印刷电路板，以及设置在印刷电路板上的COMe主板电路、边缘端人工智能加速卡接口电路、BMC模块电路、网卡模块电路、通信模块电路、USB接口电路、电源接口电路。
COMe主板电路主要包括Intel Atom C3758R处理器和DDR4电路部分。Atom C3758R处理器采用8核/8线程，主频2.2GHz。DDR4电路部分设有DRAM内存，具体可采用DDR4 接口的64GB SODIMM内存，搭载Ubuntu20.04操作系统。
边缘端人工智能加速卡接口电路设有边缘端人工智能加速卡(简称“边缘端AI加速卡”)，边缘端AI加速卡通过PCIE 3.0×2接口与处理器相连。边缘端AI加速卡具体可采用MLU220-M.2。通过边缘端AI加速卡可提供高算力的AI推理应用，用于对智慧路口接人的多路视频进行图像智能分析、目标识别并形成结构化数据。
BMC模块电路又称“BMC(Baseboard Management Controller)基板管理控制电路”，主要为计算终端提供硬件管理功能。BMC模块电路主要包括BMC模块以及与其连接的IPMI 接口和VGA接口。IPMI接口为边缘计算终端的智能平台管理接口，是BMC模块电路专用接口，可通过此接口管理计算终端硬件。VGA接口用于外接显示设备，为边缘计算终端的显示接口，以便对边缘计算终端进行硬件管理时查看显示信息。
网卡模块电路具体可包括CS4227模块电路和X557模块电路。其中，CS4227模块电路为网卡模块电路的一种，主要用于扩展2个1G/10G光口。其主要包括CS4227模块和2个1G/10G光口，CS4227模块通过SFI接口与处理器相连。1G/10G光口能实现1G和10G自适应功能，主要用于接入路口雷达、电警、卡口摄像机等各种感知设备，也可用于接入路口交换机。
X557模块电路为另一种网卡模块电路，主要用于扩展2个1G/10G电口。其主要包括X557模块和2个具有POE功能的1G/10G电口。X557模块通过KR接口与处理器连接。
1G/10G电口能实现1G和10G自适应功能，主要用于接入路口雷达、电警、卡口摄像机等各种感知设备，也可用于接入路口交换机。
通信模块电路包括移动通信电路和无线局域网通信电路，其中，无线局域网通信电路又可包括WIFI通信模块电路和Zigbee通信模块电路。4G/5G通信模块电路设有4G/5G模块和4G/5G天线接口，其中，4G/5G模块可通过高速USB2.0接口接入处理器，4G/5G天线接口可以采用IPX天线接口。
WIFI通信模块电路设有WIFI模块和WIFI天线接口，其中，WIFI模块可通过高速USB2.0 接口接入处理器，WIFI天线接口具体可以采用IPX天线接口。WIFI通信模块电路可支持完整IEEE 802.11b/g/n标准。
Zigbee通信模块电路设有Zigbee模块和Zigbee天线接口，其中，zigbee模块可通过I2C 接口与处理器相连，Zigbee天线接口同样也可以采用IPX天线接口。
USB接口电路主要包括USB HUB及4路USB2.0接口，用于扩展USB接口。
电源接口电路主要为边缘计算终端提供供电电源。电源接口电路上设有电源管理系统，电源管理系统的输入端与24VDC工业端子相连，电源管理系统再通过TWI接口与处理器相连。电源管理系统可提供防电源反接保护、过压保护、过流保护、TVS保护、EMI防护等功能，通过有效保障设备长期稳定工作，进一步的，电源管理系统还具有宽电压输入电路，例如，可支持18～36VDC输入。
进一步的，还可以包括硬盘接口电路，用于扩展边缘计算终端的存储能力。具体可采用M.2 2280接口的512G的固态硬盘(NVME/SATA)。
具体的，如图1所示，实施例中所提供的边缘计算终端具有多样化的外设接口，包括 4个USB2.0接口、1个VGA接口、1个IMPI接口、2个1G/10G光口、2个1G/10G电口、 WIFI天线接口、4G/5G天线接口、zigbee天线接口。其中，VGA接口用于外接显示设备； IMPI接口为终端智能平台管理接口；USB接口、1G/10G光口、1G/10G电口用于接入路口雷达、电警、卡口摄像机等各种感知设备；1G/10G光口、1G/10G电口也可用于接入路口交换机。
最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于全息智慧路口的边缘计算终端，其特征在于，包括印刷电路板，以及设置在印刷电路板上的COMe主板电路、边缘端人工智能加速卡接口电路、BMC模块电路、通信模块电路、网卡模块电路、USB接口电路、电源接口电路，所述边缘端人工智能加速卡接口电路、BMC模块电路、通信模块电路、网卡模块电路、USB接口电路、电源接口电路分别与COMe主板电路电性连接；
所述COMe主板电路上设有处理器和DRAM内存；
所述边缘端人工智能加速卡接口电路设有与处理器电性连接的边缘端AI加速卡；
所述BMC模块电路包括BMC模块以及与BMC模块连接的IPMI接口和VGA接口，所述BMC模块与处理器电性连接；
所述通信模块电路具有移动通信电路和无线局域网通信电路；
所述网卡模块电路包括用于扩展光口的CS4227模块电路和用于扩展电口的X557模块电路；
所述USB接口电路包括至少一路USB接口以及连接USB口和处理器的USB HUB；
所述电源接口电路用于为边缘计算终端提供电源。
2.如权利要求1所述的边缘计算终端，其特征在于，所述边缘端人工智能加速卡采用MLU220-M.2，通过PCIe3.0×2接口与处理器连接。
3.如权利要求1所述的边缘计算终端，其特征在于，所述处理器采用Intel AtomC3758R处理器，8核/8线程，主频2.2GHz。
4.如权利要求1所述的边缘计算终端，其特征在于，所述DRAM内存采用DDR4接口的64GBSODIMM内存，搭载Ubuntu20.04操作系统。
5.如权利要求1所述的边缘计算终端，其特征在于，所述CS4227模块电路包括CS4227模块和至少两个1G/10G光口，所述X557模块电路包括X557模块和至少两个具有POE功能的1G/10G电口。
6.如权利要求1所述的边缘计算终端，其特征在于，所述印刷电路板上还设有用于扩展存储的硬盘接口电路；所述硬盘接口电路连接M.2 2280接口的512G固态硬盘。
7.如权利要求1所述的边缘计算终端，其特征在于，所述移动通信电路为4G/5G通信模块电路，所述4G/5G通信模块电路包括4G/5G模块和4G/5G天线接口。
8.如权利要求1所述的边缘计算终端，其特征在于，所述无线局域网通信电路至少包括WIFI通信模块电路和Zigbee通信模块电路中的一种；所述WIFI通信模块电路包括WIFI模块和WIFI天线接口；所述Zigbee通信模块电路包括Zigbee模块和Zigbee天线接口。
9.如权利要求1至8任意一项所述的边缘计算终端，其特征在于，所述电源接口电路设有通过TWI接口与处理器电性连接的电源管理系统，用于提供反接保护、过压保护、过流保护、TVS保护、EMI防护功能，以及宽电压输入电路。
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| CN116319891A (zh) * | 2023-03-30 | 2023-06-23 | 裕升物联科技(东营)有限公司 | 具有边缘计算功能的远程测控终端 |
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| CN116319891B (zh) * | 2023-03-30 | 2024-05-10 | 裕升物联科技(东营)有限公司 | 具有边缘计算功能的远程测控终端 |
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