克服复杂AIoT系统的户外设计挑战-电子发烧友网

希望在AIoT市场中提供价值的公司将面临极端的设计要求。其中许多系统将部署在恶劣的室外条件，恶劣的气候，爆炸性环境以及潮湿或多尘的环境中，因此需要大量的定制。为了取得成功，这些AIoT供应商必须仔细考虑其整个系统设计，从硬件到软件再到集成。选择合适的端到端设计合作伙伴有助于避免早期陷阱，同时为最终客户增加价值。

人工智能（AI）和物联网（IoT）等范式转变的技术趋势已经扰乱了电子市场。这种颠覆为无数初创公司以及希望进入新应用领域的现有公司打开了大门。

然而，开发一个成功的AIoT解决方案充满了挑战，这些挑战可能会成就或破坏产品。这些挑战超越了复杂的AIoT技术本身，还包括根据目标应用的特定功能和环境要求进行设计的严格工作。

医疗保健、工业自动化、户外自动控制和运输等高度监管的行业要求大多数电子系统符合各种标准。但是，发展到医疗行业的电子安全标准，自动化行业的严格要求或石油和天然气和化学加工行业的恶劣环境既不简单也不便宜。

以下是设计团队在产品化过程中可能遇到的一些严格的户外设计要求。

入口保护（IP） –IEC 60529 标准规定了各种 IP 等级，表示系统对物体、灰尘、水甚至淹没的抵抗力，而 ISO 20653 等级规定了对蒸汽喷射的弹性（图 1）。这些标准主要是衡量系统包装情况的指标。当然，系统的包装越重，就越容易过热。

图 1.工业级系统的防护等级通常为IP66至IP69K，是针对高压、高温蒸汽和水射流的最高防护等级

阳光下户外环境下可读 - 在极端气候变化的环境和快速的温度变化下，它已经能够在广泛的室外温度范围内正常运行，例如从-20？到60 ？。对于温度较高的位置，需要防止CPU过热，而对于低温环境，则需要预热电路，以确保电路预热和系统启动。用户不必担心主板组件因低温到高温而发生故障。该系统的外围组件，如 LCD、触摸、RAM、SSD 和 HDD，均经过严格挑选，可实现宽温度范围设计和功能。这款坚固耐用的 PC 系统需要在室外或半室外环境中 24/7/365 全天候安全运行，低温低至 -20？以及直接或间接的阳光高温环境。

用于昼夜运行的动态调光的灯光控制 - 由于高亮度LCD在夜间太亮而浪费能量，因此要求亮度自动控制及时，从而使LCD在白天的画面就绪质量具有更好的成本节约。

智能通风防止水凝结 - 采用智能通风设计，防止室外环境外温波动大导致屏幕结露。在长时间的阳光直射下，它不会产生屏幕白化病。

针对加固型应用的入口保护

在几乎所有提到的应用领域，如室外信息站、自动售货机、停车计时器、室外点餐系统、沙漠太阳能发电站和其他自动化设备，这种坚固耐用的AIoT系统必须在经历极端温度的肮脏潮湿环境中运行多年。在这些条件下，由塑料、钢或铝组成的坚固外壳是基本要求。

Wincomm 是工业 PC 设计领域的长期领先制造商，在其定制的 IP67/IP68/IP69K 认证设计和宽温高亮度系列（图 3）的触摸屏 PC 中利用了各种机械和散热设计技术。这些包括：

全密封、专业加工的外壳 –通过使用圆形外壳、坚固的连接器和天线盖，Wincomm 工程师能够提供完全密封、无间隙的封装选项。这不仅使AIoT技术能够防尘，甚至完全浸没在水中。这是 IP69K 级单点或多点触控解决方案的基准。向下的 I/O 还最大限度地减少了总体占用空间，并最大限度地减少了部署到狭小空间的机械的安装难题（图 2）。

图 2.Wincomm 在设计底部提供可热插拔的 COM 接口，以便在空间受限的环境中轻松安装 AIoT 系统。

不锈钢和铝封装 –这些包装选项非常适合需要防腐和抗氧化性能的设备。除了对肥皂，化学品，水和碎屑具有很强的抵抗力外，这些建筑还维护成本低。使用绿色、可回收材料生产;并支持宽温度操作。

提供 COM 和电源端口 - 该系列支持宽电压输入，以确保系统免受 7 至 32 V 电源不稳定的影响。此外，最终用户可以使用COM接口设备，例如条形码扫描仪，它需要COM加PC通过单根电缆的直流电源来操作。COM 电缆的工作方式是串行连接不会使用其在带有 COM 电缆的接口中的所有引脚。因此，Wincomm 在 COM 端口中使用 5V 或 12V 电源定制母板。