交通运输

货轮运营商与我们这些车主没有什么不同。他们希望获得更好的燃油经济性，更低的保险成本并限制其船舶的磨损。

但与我们许多人不同的是，当天气恶劣或海浪汹涌时，他们不能奢望待在家里。他们从事的业务是运送贵重货物，并且必须按时交付货物，甚至经常将货物、轮船和船员置于危险之中。

为了在紧张的时间表和微薄的利润率与保护其船只的需要之间取得平衡，运营商现在在轮船上使用船队管理软件和边缘计算机。这种船队管理技术可协助导航，帮助船长减少燃油消耗和温室气体排放，避免海浪冲击，并延长船只寿命。

剩下的唯一挑战是找到能够从遥远偏僻的地方与云端通信，并且能承受海上恶劣环境的电子系统。

加固的嵌入式电脑的构成

在当地电子零售商的货架上是找不到能够部署在货轮上的嵌入式电脑的。海事嵌入式电脑的设计标准首先是能够承受极端温度、高冲击和振动；当然，还要耐腐蚀、抗风和抗水。在不提供任何电子功能的情况下，解决这些挑战的方式对系统设计的其余部分有重大影响。

此外，含盐的海洋空气可导致船载电子设备腐蚀和故障，这意味着它们必须密封在气密包装中。但由于这些系统必须具备防水性能，不能带有传统的风扇或主动散热器。因此，海事盒式嵌入式电脑设计人员必须在开发周期的早期就考虑气流受限的问题。

这种设计要求，以及系统将遭遇极端高温和低温的可能性，排除了几乎所有处理器的使用，只有一些能效最高的处理器例外，因为它们往往具有最好的散热特性。

这就是一家货轮运营商邀请 DFI 工程师参与的原因。DFI 通过采用英特尔凌动^® 处理器的 ECX700-AL 提供无风扇、极其坚固耐用的边缘计算，可满足所有海事环境设计需求。

货轮运营商的船队管理应用程序所使用的 ECX700-AL 可以搭载功耗为 9.5W-12W 的四核凌动^® 处理器，但也提供了双核版本的无风扇电脑，功耗仅为 6W。这有助于防止平台过热，即使在高达 70ºC 的操作环境中也能正常运行。

凌动 SoC 封装在 ECX700-AL 的 IP67 和 IP69K 等级的外壳中，该外壳将系统密封，做到防尘、防浸水和防高压水射流。系统还配备了防水连接器和一个智能排孔，可以排出任何进入挤压金属外壳的水分（图 1）。

整套封装已通过 MIL-STD-810G 的冲击和振动测试，表明其能够承受海上经常遇到的强力海浪冲击。

极其坚固的边缘计算机投入使用

为了提供更多的功能，货轮运营商将 ECX700-AL 与其 AI 软件 Intelligent Marine System 集成在一起。它使用放置在轮船外部的传感器单元来跟踪船上集装箱中的库存，监测天气状况，跟踪发动机状况，并对输送到轮船发动机的空气的量和质量进行管理，以确保最佳的速度和燃油经济性。所有这些信息都会发回给船长，以便他们做出明智的决策。

该系统还可以接入轮船的控制网络，并通过 Controller Areas Network（控制器局域网）发送和接收数据。该平台还包含大量其他 I/O 和连接选项，包括用于连接传感器单元的 CAN 总线；用于连接多功能显示器的以太网输出和 HDMI 端口；用于访问本地无线网络的双 Wi-Fi 连接器，该网络还托管库存标签等设备；以及一个 SIM 卡插槽和两个 4G/LTE 蜂窝天线连接器，用于与云端互传船上数据。

在货轮运营商的例子中，运营商能够利用 ECX700-AL 的功能改进航线规划，将燃油消耗和二氧化碳排放减少 25%。借助由云智能支持的更好的导航洞察，该公司还能够将海浪冲击的影响降低 70%。最后，这些优势使保险费用也相应降低，减少了 20%。

利用海事技术，在更智能的海洋上生活

独立研究表明，65%-80% 的海上事故是人为错误的直接结果。随着自动化水平的提高，这个数字必定会降低。得益于 ECX700-AL 之类的边缘计算平台在货轮上建立的滩头阵地，利用先进的嵌入式技术进一步优化这些旅程的机会就在不远处。

凭借集成的英特尔^® 核芯显卡以及视频编码和解码模块，当前和下一代英特尔凌动处理器的性能足以胜任这项工作。这是一件好事，因为海事系统的设计要求非常严格，并没有很多选择。

本文由 insight.tech 的副主编 Christina Cardoza 编辑。