方案背景
随着互联网与物联网的迅猛发展以及“中国制造2025”的国家政策要求，为推动国家工业4.0的发展，各行各业为提升生产管理效率和生产能效需对生产进行信息化管理，故生产五大要素（人、机、料、法、环）的信息化与监控已成为目前的主要迫切需求。
由于众多生产要素的数据采集和监控需使用数据网关进行管理，因此工业数据网关是不可缺少的处理单元，而目前的主流方案是采用ARM作为工业数据网关处理平台。
关键指标
工业数据网关关键指标如下：
- 满足工业级要求，成本可控，具备边缘计算能力。
- 多网口、多串口、多CAN口，具备FPGA拓展接口。
- 支持4G/5G/WIFI/NB-loT/LoRa/ZigBee无线通信。
- 系统稳定可靠。
方案推荐
Tronlong为您推荐基于TI AM4376/AM3352的ARM工业数据网关方案，采用ARM Cortex-A9/A8架构，可完美满足以上关键指标。ARM Cortex-A9/A8是目前工业数据网关最常见、最成熟的架构。
满足工业级要求，成本可控，具备边缘计算能力？
基于TI Sitara系列ARM Cortex-A9/Cortex-A8处理器，-40°C~85°C，工业级核心板批量价格218元起，主频可高达1GHz，满足工业现场边缘计算能力要求。
多网口、多串口、多CAN口，具备FPGA拓展接口？
- 3路原生以太网口，分别为1路PRU百兆网口和2路千兆网口，其中任意1路网口用于局域网络，另外2路网口用于广域网络，同时提供GPMC并口、USB接口网口扩展方案，用于拓展更多网口。
- 6路原生串口，提供GPMC并口、SPI接口扩展8路串口方案，可根据需求任意实现RS232/RS485/RS422接口。
- 2路CAN接口，可满足恶劣的工业应用现场环境要求。
- GPMC并口拓展FPGA，可通过FPGA灵活接入多路/高速ADC，或可通过FPGA拓展其他数据接口。ARM与FPGA通过GPMC并口在EDMA模式下的实测速度可高达624Mb/s，满足工业数据传输速度要求。
支持4G/5G/WIFI/NB-loT/LoRa/ZigBee无线通信？
可通过USB/SDIO/UART等常见接口连接无线通信模块，提供4G/WIFI等无线通信案例，方便用户进行快速评估。
系统稳定可靠？
核心板经过高低温测试、振动测试、老化测试，并经过3000次系统掉电启动测试，系统运行稳定。核心板功耗低，约为1W。
方案对比
Tronlong ARM工业数据网关的AM4376方案与AM3352方案的主要参数对比如下：
| 参数 |
AM4376 |
AM3352 |
| 架构 |
Cortex-A9 |
Cortex-A8 |
| 温度等级 |
-40°C~85°C |
-40°C~85°C |
| 主频 |
1GHz |
800MHz |
| 千兆网口 |
2个 |
2个 |
| PRU百兆网口 |
1个 |
/ |
| 串口 |
6个 |
6个 |
| CAN |
2个 |
2个 |
| SPI |
5个 |
2个 |
| 内核 |
Linux/Linux-RT |
Linux/Linux-RT |
| 核心板接口 |
B2B |
B2B/邮票孔 |
| 批量价格 |
298元起 |
218元起 |
方案框图
Tronlong为您提供的ARM工业数据网关方案框图如下：
应用场合
- 发电站、泵站、无人机房远程数据采集监控。
- 电力DTU、FTU、TTU远程数据采集监控。
- 环境、污水处理、桥梁安全远程数据采集监控。
- 太阳能发电站、智能充电桩远程数据采集监控。
- 气象、智能化农业远程数据采集监控。
板卡推荐
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AM437x，TI ARM Cortex-A9
AM335x，TI ARM Cortex-A8