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TIER IV与ADI GMSL：赋能工业自动化，实现持续可见性和实时数据采集
自主机器人带来的功能安全性和生产力，无疑是制造商最为关心的事情。但要实现高水平的安全自动化，以便制造商持续升级、改进或为其工厂采用更先进的自动化技术，其设备必须具备低延迟的实时数据采集能力。
为了应对这一挑战，全球开源自动驾驶软件的开创者TIER IV与ADI公司合作，开发出一款新型GMSL转以太网模块。
双方共同努力将TIER IV在自动解决方案方面的专业知识与ADI的创新千兆多媒体串行链路(GMSL™)技术相结合，目的是为工业制造领域打造强大可靠的自主机器人解决方案。
“我们很高兴能与ADI合作。他们不仅仅是芯片提供商，更是与我们并肩创新的伙伴。ADI一直致力于为工业领域开发前沿解决方案，TIER IV非常荣幸能够参与其中，通过提供先进的摄像头解决方案，助力ADI的创新发展。”Kazunari Kawabata
未来解决方案副总裁兼Edge.Auto项目经理 | TIER IV
概览
关于我们
TIER IV是开源自动驾驶(AD)技术的先驱，曾率先开发了开源自动驾驶软件Autoware，并广受业内认可。TIER IV利用跨多个平台的前沿软硬件方案，赋能安全高效的自动驾驶技术开发，并通过开源模式革新智能车辆和机器人产业。
挑战
寻找合作伙伴，协助开发用于工业自动化、能够感知并响应周围环境的实时机器视觉平台。
目标
提升先进接口和传感器的易用性和普及程度，推动自动驾驶汽车和机器人技术在各领域的广泛应用。
ADI解决方案
ADI的GMSL技术是一种高度可配置的串行器-解串器解决方案，它通过单根导线同时传输高速数据、实时通信和电力。
什么是GMSL？
ADI的GMSL技术是一种高度可配置的串行器-解串器连接解决方案，能够将高速数据从链路的一端传输到另一端，并支持通过单根电缆的双向通道同时实现供电和通信。GMSL2™系列的正向通道速度最高可达6 Gbps。该技术广泛应用于汽车行业的高级驾驶辅助系统(ADAS)和信息娱乐显示屏，并且越来越多地应用于工业自动化、智能基础设施、航空航天与防务、数字医疗健康等领域。GMSL的数据完整性、增强的安全性和功能性、低延迟以及小巧的解决方案尺寸，使得系统设计能够采用满足高级感知应用需求的高分辨率摄像头和显示屏。
超越交易：共创合作伙伴关系
资料来源： Tier IV, Inc.
为了拓展GMSL解决方案在自主机器人领域的应用，ADI率先行动。TIER IV紧随其后，与ADI一同激发其高性能的摄像头解决方案的潜能。两家公司携手共创，希望为蓬勃发展的自主机器人行业贡献力量。双方一致认为，此次合作不应仅限于商业交易层面。
毋庸置疑，ADI丰富的生态系统经验及其供应链的强大韧性，在与TIER IV的合作关系中起到了重要作用。但真正将双方紧紧联系在一起的，是ADI特有的开放姿态，以及设计过程展现的精诚合作精神。
经过共同努力，两家企业开发了一个能够精准感知周围环境的平台，范围涵盖传感器到计算单元，兼具行为调整、智能分析和自适应能力。同时，该平台还支持8通道低延迟摄像头同步，具有时间戳功能，并且可以调整信号的偏移。
GMSL2™-10G以太网转换模块：努力实现出色的实时自主能力
TIER IV与ADI携手合作，共同开发出一款将GMSL2转换为10GbE的集成系统平台AD-GMSL2ETH-SL，其特性包括：
- 适合多种应用，包括机器人
- 能够通过GMSL2端口从多达8个摄像头和传感器获取数据
- 使用FPGA进行原始数据转换，并通过10G以太网端口以低延迟输出未压缩的视频数据
- 通过PTP（精密时间协议）与LiDAR等外围设备同步
- 每个摄像头的快门时间均可单独配置
- 图像数据时间戳
- 用户友好型设计，通过直观的Web界面进行设置管理，从而增强其适应性
- 转换器平台性能出色，能够为所有输入通道添加时间戳并进行同步的功能，不再需要费用高昂的复杂多线程处理，进而有效降低了开发成本。
GMSL支持多个市场的高级视频连接需求
GMSL不仅在汽车领域应用广泛，现在更借助TIER IV的技术扩展到工业自动化领域。此外，它还在更广阔的市场中满足了人们对更佳视觉体验的需求，其中包括：智能农业和水产养殖；智能基础设施（交通监控）；楼宇自动化（安防监控）；航空航天（机载信息娱乐）；以及数字医疗健康（手术机器人、内窥镜和智能手术室）。
GMSL还能增强自主机器人系统的空间和感知意识。在工业环境中，实时数据分析通过其诊断和优化功能，能够产生切实可用的洞察，从而帮助企业提高生产效率（例如减少停机时间）并增强运营的灵活性。此外，考虑到这些机器人可能会与人类协同工作（即协作机器人），GMSL技术凭借低延迟特性，以及高速数据和实时通信的同步传输能力，有助于在执行安全攸关的操作时进行快速决策。
GMSL是一种以客户为中心、经济高效且可扩展的SerDes技术
先进技术
- BER极低的稳健PHY
- 支持超高分辨率
- 低延迟
灵活的拓扑
- 视频分路
- 菊花链连接
- 传感器数据聚合
可扩展的系统设计
- 尺寸兼容的速度选项
- 向后兼容前几代GMSL
经济实惠的解决方案
- 单个通道即可传输视频、音频、控制和数据
- 视频分路、菊花链连接的显示屏
- 同轴电缆供电(POC)
道路安全解决方案
- ASIL B级器件
- 实时链路诊断能力
- 满足严格的EMI/EMC要求
能源效率
- 轻量化设计减少能耗和排放
- 降低产品生命周期中的浪费
“GMSL满足了下一代智能自主系统对高带宽、低延迟视觉/传感器数据传输的需求，支持这些系统实现关键的实时感知、高级分析和优化。利用我们共同打造的‘GMSL2转10GbE’子系统模块，先进机器人感知平台开发不再困难。”Mieu-Ngan Pang
汽车座舱体验产品营销高级总监 | ADI公司
实时、自主特性在制造业中的优势 1
更高安全性
更低的延迟和更快的响应时间意味着协作机器人能够与人类更紧密地配合工作。工人也因此无需直面有害和危险的工作环境，例如高温、严寒、污秽或其他危险环境。
增强数据收集和分析能力
快速收集和分析数据的能力，有助于更快地发现效率低下的根源和各种趋势，并及时调整以改进现状。
更高效率
由于能够严格遵循应用流程，不会出现偏差，进而可以高精度、高重复性地完成重复乏味的艰难任务。
更高灵活性
能够快速重新编程以适应生产线需求的变化，从而提高灵活性和实现个性化定制。
提高生产力
能够以更快的节奏工作更长的时间，缩短停工时间，并通过精准的动作控制和程序设计提高产量，减少产品浪费。
传承双重优势，开创自主制造先河
资料来源：Tier IV, Inc.
TIER IV率先开发出了广受好评的开源自动驾驶软件，也因此赢得了汽车行业的赞誉。ADI在工业自动化领域同样享有盛誉，并且始终致力于共同创造、紧密协作和开放合作，而不仅仅只是传统的芯片供应商。
二者的合作成功开发出一种转换模块，该模块有望在工业自动化等众多领域实现变革性的自动化体验和创新价值。
TIER IV的创新摄像头解决方案与ADI的先进GMSL技术强强联合，能够提供实时数据，有效提升制造行业的生产力、效率和安全性。
参考资料
1 “Benefits of Robots in Manufacturing”。Robots Done Right。
