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蜂鸟 E203 SoC 平台结合 TurMass™ 通信技术赋能智慧海洋


网投比较靠谱的大平台海天智能物联网实验室与芯来智融半导体科技(上海)有限公司进行合作,创新性地结合开源蜂鸟处理器的 SoC 平台设计与智慧海洋应用,根据海洋应用场景开发具有一定感知功能的物联网水质监测系统,此系统将持续助力海洋产业数字化,赋能智慧海洋高质量发展。

开源蜂鸟处理器平台的SoC模块

采用一款集成了Xilinx XC7A200T-2FPGA芯片和GD32VF103 MCU芯片的RISC-V开发板作为主控制芯片,在芯片内集成了系统的时序约束、端口管理、水质参数数据的采集、缓存以及通讯功能、控制功能等一系列特性,在增强了控制系统的灵敏度与可扩展性的同时兼容多个传感器。

系统使用SoC模块中GPIO32根引脚与传感器进行连接,在上图示例中使用TTL串口的温度传感器。所配置的传感器具有多元特性,可实现复杂海洋环境下多种参数的精确检测,同时结合TurmassTM通信技术的巨大优势,系统可将感知数据实时传输到检测设备上,整个系统具有检测数据类型广、检测精确度高、感知数据传输快等特点,是一种小型化、高度智能化并集成数据感知与传输的新型水质检测技术。

TurMass™通信芯片与SoC平台开发板连接

TK8610 芯片是一款集成射频、基带和应用MCU的低功耗无线收发SoC芯片,采用TurMass™自有技术,实现传感器数据采集和无线收发,广泛应用于各种LPWAN应用场景。TK8610无线芯片通过UART接口与带有SoC平台的FPGA开发板连接,作为数据收发模块至TurMass™网关。网关是TurMass™技术及系统的核心部件,用于完成与终端之间的上下行数据交互,以及与网络服务器之间的数据转发。

后台实现的水质监控平台界面如下,该平台结合人机工程学原理开发设计,可实现人--环三个模块协同并进,主要利用先进计算机仿真技术对舟山长峙岛的香樟湖及附近海洋的真实环境进行模拟和可视化,同时还可将传感器感知数据进行降噪处理并实时传输到平台上,数据类型包括pH值、溶解氧、化学需氧量、无机氮等,系统通过智能算法对传输数据进行分析和处理,并能同步给出当前水质所处状况,方便操作人员对当前水质进行判断并做出相应的评价,实现水质维护从传统的污染后维护模式转变为智能化的污染前预测模式。

总结

通过开展面向海洋物联网、智慧农业等应用的物联网+海洋融合的创新实践项目,依托芯来科技在RISC-V处理器IP及整体解决方案上的优势,以及新一代大容量、高并发的国产LPWAN新技术TurMass™的加持,以企业支持、高校对接、共建共享的人才培养改革方案为契机,将为智慧海洋产业发展培养具有创新能力的高水平应用型人才。

实验室后续将与绍兴赛铂海洋装备科技有限公司合作,不断在海洋物联网、智能养殖网箱等项目上持续发力,攻克在实际操作中遇到的关键技术难题。重点聚焦于满足海洋牧场应用方向展开技术研发,开拓新的海上装备设计为智慧海洋提供软硬件支撑,加快壮大现代海洋牧场产业,构建现代海洋产业体系注入强劲动能。



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