一种边缘计算终端的制作方法

1.本技术涉及计算机技术领域，尤其涉及一种边缘计算终端。


背景技术：

2.物联网设备和传感器，高度分布在网络的边缘，同时又具有实时性和低延时的需求。边缘计算是在靠近物或者数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开发平台，就近提供边缘智能服务。边缘计算提供了对计算服务需求更快的响应速度，通常情况下不需要将大量的原始数据发回核心网或者云端。
3.现有的边缘计算终端都是基于单一的应用场景进行定制的，缺少可扩展性，无法应用于多个不同领域。


技术实现要素：

4.本技术提供一种边缘计算终端，能够支持高速、高可靠性和多兼容性等要求，能够适用于多种边缘计算场景。
5.本技术提供一种边缘计算终端，包括：
6.以太网模组，所述以太网模组的第一端与处理器的收发端电连接；
7.gmsl模组，所述gmsl模组的多媒体信号输出端与处理器的收发端电连接；
8.usb模组，所述usb模组的第一端与处理器的收发端电连接；
9.hdmi模组，所述hdmi模组的高清多媒体信号输出端与处理器的收发端电连接；
10.工业通信模组，所述工业通信模组的第一端与处理器的收发端电连接；
11.移动通信模组，所述移动通信模组的移动通信信号收发端与处理器的收发端电连接；
12.wifi模组，所述wifi模组的wifi信号收发端与处理器的收发端电连接；
13.音频模组，所述音频模组的音频信号收发端与处理器的收发端电连接；
14.所述处理器和各个模组集成在一个电路板上，用于对各个模组发送的数据进行处理。
15.根据本技术提供的边缘计算终端，所述以太网模组、所述gmsl模组、所述usb模组和所述hdmi模组在所述电路板上间隔开布置。
16.根据本技术提供的边缘计算终端，所述以太网模组在所述电路板上采用独立的接地环路。
17.根据本技术提供的边缘计算终端，所述处理器为jetson agx xavier。
18.根据本技术提供的边缘计算终端，所述以太网模组包括以太网路由芯片，所述以太网模组的第二端与至少两个以太网接口电连接，所述以太网接口采用堆叠方式布置。
19.根据本技术提供的边缘计算终端，所述usb模组包括至少两个usb路由芯片，所述usb模组的第二端与至少两个usb 3.0接口电连接，所述usb 3.0接口采用堆叠方式布置。
20.根据本技术提供的边缘计算终端，所述gmsl模组支持至少两路gmsl输入。
21.根据本技术提供的边缘计算终端，所述移动通信模组为4g通信模组或者5g通信模组。
22.根据本技术提供的边缘计算终端，所述工业通信模组的第二端分别与23针接口和35针接口电连接。
23.根据本技术提供的边缘计算终端，所述工业通信模组支持rs
‑
232协议、rs
‑
485协议和can协议。
24.本技术提供的边缘计算终端，包括了处理器，以及分别与处理器电连接的以太网模组、gmsl模组、usb模组、hdmi模组、工业通信模组、移动通信模组、wifi模组和音频模组，处理器和各个模组集成在一个电路板上，用于对各个模组发送的数据进行处理，将多种模组集成在一起，能够支持高速、高可靠性和多兼容性等要求，能够适用于多种边缘计算场景。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本技术提供的边缘计算终端的结构示意图；
27.图2为本技术提供的以太网接口的布置示意图；
28.图3为本技术提供的usb 3.0接口的布置示意图。
29.附图标记：
30.100：边缘计算终端；
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110：处理器；
31.120：以太网模组；
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130：gmsl模组；
32.140：usb模组；
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150：hdmi模组；
33.160：工业通信模组；
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170：移动通信模组；
34.180：wifi模组；
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190：音频模组；
35.1201：以太网接口；
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1401：usb 3.0接口。
具体实施方式
36.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.图1为本技术提供的边缘计算终端的结构示意图，如图1所示，边缘计算终端100包括处理器110、以太网模组120、gmsl模组(gigabit multi
‑
media serial link，吉比特多媒体串行链路)130、usb(universal serial bus，通用串行总线)模组140、hdmi模组(high definition multimedia interface，高清晰度多媒体接口)150、工业通信模组160、移动通信模组170、wifi模组180和音频模组190。
38.此外，边缘计算终端100还可以包括电源模组和存储模组，电源模组用于为上述各
个模组和处理器100进行供电，存储模组与处理器100电连接，用于存储处理器进行运算过程中产生的数据。处理器100和各个模组集成在一个电路板上，用于对各个模组发送的数据进行处理。
39.以太网模组120的第一端与处理器110的收发端电连接，用于将外部数据传输至处理器110，或者将处理器110进行计算后的数据传输至远程平台或者外围设备等。外部数据可以为传感器采集的数据、外围设备处理的数据或者远程平台发送的数据等。
40.gmsl模组130的多媒体信号输出端与处理器110的收发端电连接，用于将外部的多媒体信号传输至处理器110，例如摄像头采集的视频信号等。此处，外部的多媒体信号可以来自外部连接的多媒体设备或者传感器。
41.usb模组140的第一端与处理器的收发端电连接，用于将外部数据传输至处理器110，或者将处理器110进行计算后的数据传输至远程平台或者外围设备等。
42.hdmi模组150的高清多媒体信号输出端与处理器的收发端电连接，用于将外部的高清多媒体信号传输至处理器110。此处，外部的多媒体信号可以来自外部连接的多媒体设备或者高清摄像头。
43.工业通信模组160的第一端与处理器的收发端电连接，用于将外部数据传输至处理器110，或者将处理器110进行计算后的数据传输至远程平台或者外围设备等。
44.移动通信模组170的移动通信信号收发端与处理器的收发端电连接，用于实现处理器110与远程平台或者外围设备等基于移动通信网络进行数据传输。
45.wifi模组180的wifi信号收发端与处理器的收发端电连接，用于实现处理器110与远程平台或者外围设备等基于无线局域网络进行数据传输。
46.音频模组190的音频信号收发端与处理器的收发端电连接，用于将音频信号传输至处理器110，或者将处理器110处理后的音频信号传输至远程平台或者外围设备等。
47.本技术提供的边缘计算终端100能够广泛应用于工业视觉、安防监控、交通路政、工地管理、智能制造、教育培训、智能零售、机器人等智能场景。例如，将边缘计算终端100应用于安防监控中，边缘计算终端100可以通过hdmi模组150与高清摄像头连接。处理器110通过目标检测算法，对高清摄像头实时采集的高清视频进行目标检测，将检测到的目标信息通过以太网模组120发送至远程监控平台，远程监控平台需要处理的数据量大大减少，所占用的数据带宽也大大减少，节约了数据传输时间和数据处理时间。
48.本技术提供的边缘计算终端，包括了处理器，以及分别与处理器电连接的以太网模组、gmsl模组、usb模组、hdmi模组、工业通信模组、移动通信模组、wifi模组和音频模组，处理器和各个模组集成在一个电路板上，用于对各个模组发送的数据进行处理，将多种模组集成在一起，能够支持高速、高可靠性和多兼容性等要求，能够适用于多种边缘计算场景。
49.基于上述任一实施例，以太网模组120、gmsl模组130、usb模组140和hdmi模组150在电路板上间隔开布置。
50.具体地，以太网模组120、gmsl模组130、usb模组140和hdmi模组150传输的信号都属于高速信号，为了避免高速信号之间的干扰，可以将以太网模组120、gmsl模组130、usb模组140和hdmi模组150在电路板上间隔开布置。
51.例如，可以将上述4个模组分别布置在电路板的4个侧边。或者可以将上述4个模组
分成2组，将以太网模组120和gmsl模组130分成一组，布置在电路板的一侧，将usb模组140和hdmi模组150分成一组，布置在电路板的另一侧。
52.本技术提供的边缘计算终端，将以太网模组、gmsl模组、usb模组和hdmi模组在电路板上间隔开布置，减少了高速信号之间的相互干扰，提高了信号的可靠性。
53.基于上述任一实施例，以太网模组120在电路板上采用独立的接地环路。
54.具体地，在电路板上设计以太网模组的电路时，可以将以太网的接地线设计成独立的接地环路，以提高以太网信号的抗干扰能力。以太网模组120包括多个集成电路元件，在各个接地点会产生较大的电位差，造成抗干扰能力下降。如果为以太网模组设计独立的接地环路，可以减小以太网模组中各个元件的接地点之间的电位差，提高以太网模组的抗干扰能力。
55.基于上述任一实施例，处理器110为jetson agx xavier。
56.具体地，jetson agx xavier处理器适用于智能摄像头、高分辨率传感器、自动光学检测、无人机和机器人等场景，能够在低功耗的情况下提供高达32万亿次运算/秒(tops)的峰值计算能力和高达750gbps的高速i/o性能。例如，面对海量的视频数据，处理器110采用jetson agx xavier，能够快速运行复杂的图像处理算法和目标检测算法。
57.基于上述任一实施例，以太网模组120包括以太网路由芯片，以太网模组120的第二端与至少两个以太网接口电连接，以太网接口采用堆叠方式布置。
58.具体地，以太网模组120可以采用以太网路由芯片进行接口扩展，使得以太网模组120的第二端可以与至少两个以太网接口电连接，实现多路输入和多路输出。为了实现设备小型化，可以将至少两个以太网接口采用堆叠方式进行布置。
59.例如，以太网模组120采用以太网路由芯片扩展后与7个以太网接口1201电连接。图2为本技术提供的以太网接口的布置示意图，如图2所示，7个以太网接口1201采用堆叠方式进行布置。采用上三下四的方式进行堆叠，可以减小以太网接口占用的空间，使得边缘计算终端100可以实现小型化。
60.基于上述任一实施例，usb模组140包括至少两个usb路由芯片，usb模组140的第二端与至少两个usb 3.0接口电连接，usb 3.0接口采用堆叠方式布置。
61.具体地，usb模组140可以采用usb路由芯片进行接口扩展，使得usb模组140的第二端可以与至少两个usb 3.0接口电连接，实现多路输入和多路输出。为了实现设备小型化，可以将至少两个usb 3.0接口采用堆叠方式进行布置。
62.例如，usb模组140采用两个usb路由芯片扩展后与8个usb3.0接口1401电连接。图3为本技术提供的usb 3.0接口的布置示意图，如图3所示，8个usb 3.0接口1401采用堆叠方式进行布置。采用上四下四的方式进行堆叠，可以减小usb 3.0接口占用的空间，使得边缘计算终端100可以实现小型化。
63.基于上述任一实施例，gmsl模组130支持至少两路gmsl输入。
64.具体地，可以gmsl模组130设置为支持8路gmsl输入。例如，当边缘计算终端100应用于自动驾驶场景时，gmsl模组130能够支持自动驾驶辅助系统和车载信息娱乐系统的宽带、互联复杂度和数据完整性的要求。gmsl模组最高支持4k的数据传输流，采用同轴电缆或双绞线介质时，支持长达15米的传输距离，满足emc(电磁兼容)测试和emi(电磁抗干扰)测试的要求。支持视频的汇聚与分割，同时还集成了诊断功能，可以实时监测链路传输性能。
65.基于上述任一实施例，移动通信模组170为4g通信模组或者5g通信模组。
66.具体地，移动通信模组170可以根据实际需要进行选择4g(4th generation mobile communication technology，第四代移动通信技术)通信模组或者5g(5th generation mobile communication technology，第五代移动通信技术)通信模组。
67.基于上述任一实施例，工业通信模组160的第二端分别与23针接口和35针接口电连接。
68.具体地，工业通信模组160的第二端可以分别与23针接口和35针接口电连接。23针接口和35针接口可以并列布置在电路板的同侧。
69.基于上述任一实施例，工业通信模组160支持rs
‑
232协议、rs
‑
485协议和can协议。
70.具体地，rs
‑
232是计算机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。rs
‑
232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准，优点是传输线少，配线简单。
71.在工业通信网络中，rs
‑
485一般主要用于与外部各种工业设备进行信息传输和数据交换，所具备的对于噪声的有效抑制能力、高效的数据传输速率与良好的数据传输的可靠性能以及可扩展的通信电缆的长度是其他的许多工业通信标准所无法比拟的。
72.can是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。can控制器根据两根总线上的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平。can协议具有通讯速度快和通讯距离远的优点，具有错误检测、错误通知和错误恢复等功能。
73.工业通信模组160的第二端分别与23针接口和35针接口电连接，可以分别实现接入4路rs
‑
232接口、2路rs
‑
485接口、2路can接口和1路gpio接口(general
‑
purpose input/output，通用型输入输出)等。
74.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
75.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
76.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。