為什么測(cè)溫儀的升級(jí)不可缺少FPGA

（文章來(lái)源：半導(dǎo)體投資聯(lián)盟）

近段時(shí)間微信工作群最火的接龍莫過(guò)于“體溫接龍”，一場(chǎng)來(lái)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(lái)，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”。

從現(xiàn)有的紅外測(cè)溫方案來(lái)看，郭喜林介紹說(shuō)，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(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，而且體積過(guò)大。

針對(duì)此“痛點(diǎn)”，安路科技開(kāi)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(guò)高速ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，F(xiàn)PGA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(lái)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(lái)說(shuō)，EG4S20方案的性價(jià)比超過(guò)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“?！备N(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?！暗纫咔榻Y(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(lái)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(lái)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。經(jīng)過(guò)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(guò)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(kāi)發(fā)，規(guī)避國(guó)外專利，無(wú)貿(mào)易摩擦導(dǎo)致供貨限制。

對(duì)于國(guó)內(nèi)FPGA廠商來(lái)說(shuō)，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(kāi)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(kāi)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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