克服復雜AIoT系統(tǒng)的戶外設計挑戰(zhàn)

希望在AIoT市場中提供價值的公司將面臨極端的設計要求。其中許多系統(tǒng)將部署在惡劣的室外條件，惡劣的氣候，爆炸性環(huán)境以及潮濕或多塵的環(huán)境中，因此需要大量的定制。為了取得成功，這些AIoT供應商必須仔細考慮其整個系統(tǒng)設計，從硬件到軟件再到集成。選擇合適的端到端設計合作伙伴有助于避免早期陷阱，同時為最終客戶增加價值。

人工智能（AI）和物聯(lián)網（IoT）等范式轉變的技術趨勢已經擾亂了電子市場。這種顛覆為無數初創(chuàng)公司以及希望進入新應用領域的現(xiàn)有公司打開了大門。

然而，開發(fā)一個成功的AIoT解決方案充滿了挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)可能會成就或破壞產品。這些挑戰(zhàn)超越了復雜的AIoT技術本身，還包括根據目標應用的特定功能和環(huán)境要求進行設計的嚴格工作。

醫(yī)療保健、工業(yè)自動化、戶外自動控制和運輸等高度監(jiān)管的行業(yè)要求大多數電子系統(tǒng)符合各種標準。但是，發(fā)展到醫(yī)療行業(yè)的電子安全標準，自動化行業(yè)的嚴格要求或石油和天然氣和化學加工行業(yè)的惡劣環(huán)境既不簡單也不便宜。

以下是設計團隊在產品化過程中可能遇到的一些嚴格的戶外設計要求。

入口保護 （IP） –IEC 60529 標準規(guī)定了各種 IP 等級，表示系統(tǒng)對物體、灰塵、水甚至淹沒的抵抗力，而 ISO 20653 等級規(guī)定了對蒸汽噴射的彈性（圖 1）。這些標準主要是衡量系統(tǒng)包裝情況的指標。當然，系統(tǒng)的包裝越重，就越容易過熱。

圖 1.工業(yè)級系統(tǒng)的防護等級通常為IP66至IP69K，是針對高壓、高溫蒸汽和水射流的最高防護等級

陽光下戶外環(huán)境下可讀 - 在極端氣候變化的環(huán)境和快速的溫度變化下，它已經能夠在廣泛的室外溫度范圍內正常運行，例如從-20？到60 ？。對于溫度較高的位置，需要防止CPU過熱，而對于低溫環(huán)境，則需要預熱電路，以確保電路預熱和系統(tǒng)啟動。用戶不必擔心主板組件因低溫到高溫而發(fā)生故障。該系統(tǒng)的外圍組件，如 LCD、觸摸、RAM、SSD 和 HDD，均經過嚴格挑選，可實現(xiàn)寬溫度范圍設計和功能。這款堅固耐用的 PC 系統(tǒng)需要在室外或半室外環(huán)境中 24/7/365 全天候安全運行，低溫低至 -20？以及直接或間接的陽光高溫環(huán)境。

用于晝夜運行的動態(tài)調光的燈光控制 - 由于高亮度LCD在夜間太亮而浪費能量，因此要求亮度自動控制及時，從而使LCD在白天的畫面就緒質量具有更好的成本節(jié)約。

智能通風防止水凝結 - 采用智能通風設計，防止室外環(huán)境外溫波動大導致屏幕結露。在長時間的陽光直射下，它不會產生屏幕白化病。

針對加固型應用的入口保護

在幾乎所有提到的應用領域，如室外信息站、自動售貨機、停車計時器、室外點餐系統(tǒng)、沙漠太陽能發(fā)電站和其他自動化設備，這種堅固耐用的AIoT系統(tǒng)必須在經歷極端溫度的骯臟潮濕環(huán)境中運行多年。在這些條件下，由塑料、鋼或鋁組成的堅固外殼是基本要求。

Wincomm 是工業(yè) PC 設計領域的長期領先制造商，在其定制的 IP67/IP68/IP69K 認證設計和寬溫高亮度系列（圖 3）的觸摸屏 PC 中利用了各種機械和散熱設計技術。這些包括：

全密封、專業(yè)加工的外殼 –通過使用圓形外殼、堅固的連接器和天線蓋，Wincomm 工程師能夠提供完全密封、無間隙的封裝選項。這不僅使AIoT技術能夠防塵，甚至完全浸沒在水中。這是 IP69K 級單點或多點觸控解決方案的基準。向下的 I/O 還最大限度地減少了總體占用空間，并最大限度地減少了部署到狹小空間的機械的安裝難題（圖 2）。

圖 2.Wincomm 在設計底部提供可熱插拔的 COM 接口，以便在空間受限的環(huán)境中輕松安裝 AIoT 系統(tǒng)。

不銹鋼和鋁封裝 –這些包裝選項非常適合需要防腐和抗氧化性能的設備。除了對肥皂，化學品，水和碎屑具有很強的抵抗力外，這些建筑還維護成本低。使用綠色、可回收材料生產;并支持寬溫度操作。

提供 COM 和電源端口 - 該系列支持寬電壓輸入，以確保系統(tǒng)免受 7 至 32 V 電源不穩(wěn)定的影響。此外，最終用戶可以使用COM接口設備，例如條形碼掃描儀，它需要COM加PC通過單根電纜的直流電源來操作。COM 電纜的工作方式是串行連接不會使用其在帶有 COM 電纜的接口中的所有引腳。因此，Wincomm 在 COM 端口中使用 5V 或 12V 電源定制母板。

圖 3.Wincomm寬溫高亮度系列提供從金屬到不銹鋼外殼的廣泛產品，以滿足不同的要求，最適合惡劣的戶外應用。

寬溫高亮度系列（圖 3）已通過 FCC、CE （EMC）、VCCI B 類認證標準，從而為工業(yè)、家庭、辦公室和實驗室使用提供了升級的產品。它確保用戶在使用我們的產品時在健康和安全方面具有更高的保護級別。

審核編輯：郭婷