Pleora借助西门子Xpedition加快电子系统创新

Pleora Technologies创立于2000年，最初的宗旨是通过以太网提供实时视频，目前服务于两个不同的市场。在机器视觉应用方面，它们提供硬件和软件连接关系解决方案，可简化摄像头、传感器和处理器之间的实时视频和数据传输。该领域的客户包括设备和系统设计师与集成商，其产品专为成像设备（如摄像头和X射线平板）或完整系统（如机器人和质量检查工具）而设计。

针对制造业市场，Pleora提供了一个基于摄像头的系统和一套基于机器视觉和人工智能打造的应用程序，能够实现流程自动化和数字化，以减少错误、降低成本，同时确保质量。

与大多数技术导向的市场一样，视觉领域发展迅猛，采用新技术的速度很快。我们面临的主要挑战包括，确保跟上客户在封装、功耗和带宽方面的需求。

Ed Goffin

资深营销经理

Pleora Technologies

标准加快了建立连接关系的速度

我们设计嵌入式接口解决方案，助力高可靠性应用实现视频连接关系和传输的标准化。以安防和国防市场为例，我们的产品被用于实现多供应商摄像头、传感器、处理器和显示器的联网，为车辆乘员提供实时的局部态势感知。

Robert Turzo

首席硬件（PCB）设计师

Pleora Technologies

基于标准的连接关系方法是Pleora产品的一个关键特色。过去，摄像头、传感器、显示器和处理操作的集成会增加项目的复杂性和成本。例如，对军事应用而言，在满足特定国防标准的同时集成多供应商解决方案的能力至关重要。

反过来，标准化方法加快了他们实现目标的速度，即通过以太网为高可靠性、机器视觉应用提供实时视频。标准化让摄像头和处理操作更容易在多供应商应用中协同工作，并在医疗、安防和国防等新市场开启了视觉应用的大门。

首款可扩展视频切换器

最近的一项设计突显了上述挑战和Pleora的成功方法。Pleora的RuggedCONNECT智能视频切换器是一款高集成度的独立设备，用于采集、处理和显示实时视频传感器数据，适合基于车辆的局部态势感知（LSA）和驾驶员视觉增强（DVE）应用。

通过使用千兆以太网灵活满足不同的项目要求，Pleora工程团队得以生产出市场上首款可扩展的视频切换器，系统集成商可利用此产品扩充其驾驶系统中的视频输入和输出数量。此外，该视频切换器内置的GPU和软件还提供了一个框架，利用AI和计算机视觉处理来强化视频，协助实现情景感知和ADAS应用决策。

RuggedCONNECT智能视频切换器的开发契机是，Pleora的一个客户需要一个系统，该系统需要13块电路板，每块板都有不同的功能，但能够安装在同一机械外壳中。

该电路板设计中一个颇具挑战性的元素是3G HD SDI（串行数字接口），它能实时、无延迟地捕捉来自3G HD SDI摄像头的信号，并通过同一个盒子提供输出，这意味着需要为这款观测摄像头整合16个模拟输入，并确保提供路由服务器功能空间。

Robert Turzo

首席硬件（PCB）设计师

Pleora Technologies

这些电路板需要通过1275认证，才能引入到军用车辆中并在高电压下运行，可能承受比输电线更大的电击。这些28伏大型车载电池必须能够承受高达+-250伏的电压干扰。与此同时，它们还必须非常安静，因为军用加固型发射规格要低于FCC A级和B级设备约20分贝。

加 快 创 新 速 度

Pleora依托西门子电子系统设计工具，包括Xpedition Enterprise和HyperLynx软件来满足其严苛的规范要求，减少迭代次数，并最终加快上市速度。

Pleora将Xpedition Layout中的DRC功能与约束管理器一起使用，来定义关键信号。这保证任何问题都能提前发现。

尽管系统设计中的13块电路板每一块都是不同的设计，而非简单的派生，但随着原始设计被克隆并用作新设计的起点，设计复用开始发挥作用。从一件设计中获得的知识被轻松转化为模板，并传播到另一件PCB设计中。通过使用Xpedition的约束编辑器以及跨多个PCB操作单个设计单元的设计信息，即使设计的电路板数量增加，Pleora也能实现设计时间的指数级缩减。

我从来没有做过重复的工作，这块电路板有七种类型的过孔，我在Xpedition中将它们导出到一个中心库里。

在尝试匹配DDR3和DDR4接口时，您不会信任人力工作，因为出现人为错误的风险很高，但您可以信任Xpedition的约束管理器和冲突浏览器。

Robert Turzo

首席硬件（PCB）设计师

Pleora Technologies

关于Xpedition的布局和布线功能，Turzo表示：

如果没有Xpedition中的草图布线器功能，这块板几乎是不可能完成的任务。

Robert Turzo

首席硬件（PCB）设计师

Pleora Technologies

分析指导下的一次成功

RuggedCONNECT智能视频切换器的电路板由五个不同的叠层构成。其中四个叠层用于刚性PCB，第五个用于软硬结合PCB。所有印刷电路板都包含阻抗受控的走线，且每块板都使用HyperLynx验证初始值。

在原理图和版图阶段，还使用HyperLynx对电路板运行信号完整性和电源完整性分析。这是设计流程的一个关键部分，有助于实现首版电路板投产。

这是一种独特的PCB物理设计方法。我们找到了两家制造商并得到了不同的结果，但HyperLynx的结果正确无误。实际制造单元的验证结果与仿真结果完全匹配。

Robert Turzo

首席硬件（PCB）设计师

Pleora Technologies

此外，通过在HyperLynx中提取PCB热数据并将其直接传递至西门子Simcenter FloTHERM软件，还大幅缩短了热建模时间。

利用Xpedition流程拓展可能性

利用Xpedition流程，Pleora完成了他们希望在印刷电路板设计中进行的所有操作。这包括埋孔、叠层微孔、软硬结合板和多个层压循环，同时还满足了板到板的整体高度限制，保持了信号完整性。

要进行这样的设计，尤其在我们的设计时间范围内，试图脱离Xpedition Enterprise和HyperLynx设计流程是完全不可能的。

Robert Turzo

首席硬件（PCB）设计师

Pleora Technologies

Pleora的整体系统设计不仅满足了客户的需求和期望，而且在西门子的第29届Siemens Xcelerator技术创新大奖（XTIA）中获得了多板系统类别的第一名。

该计划由Mentor Graphics于1988年发起，前身为Mentor的技术领导力大奖，是EDA行业中持续时间较久的特别竞赛之一。该大赛旨在表彰工程师和设计师采用西门子的创新技术解决当今复杂的电子系统设计难题并创造业界领先的产品。

得益于Xpedition和HyperLynx流程的帮助，Pleora在设计高度复杂的系统时能够实现一遍成功并提高了生产率。通过支持创新、标准化和新技术的采用，西门子解决方案继续协助Pleora在快速发展的灵活市场中发挥领导作用。