Qu'est-ce que le système sur module (SoM) et comment choisir le guide SoM 2024 ?

Économisez du temps, des efforts et des risques avec DusunIoT Système sur modules basé sur divers SoC puissants dans un petit format, complet avec un système d'exploitation en temps réel basé sur Linux prêt à fonctionner, des pilotes validés et un développement productif.

Qu'est-ce que SoM (System-on-Module) ?

A Système sur module (SoM) est un module physique intégré unique intégré dans une fonction système qui contient des composants de base, notamment des cœurs de processeur, des interfaces de communication et des blocs de mémoire, qui peuvent être branchés sur une carte porteuse pour le système intégré. Il fait référence à un ordinateur ou à un système regroupé dans un seul module. En choisissant simplement un module SoM alternatif de la même famille de compatibilité des broches, la conception basée sur SoM permet une plus grande évolutivité.

Le SoM peut être remplacé ou amélioré sans remplacer la carte porteuse. SoM offre un avantage plug-and-play. Le SoM et la carte porteuse alimentent l'ensemble du système ; ils intègrent généralement l'affichage, la connexion, le GPIO et d'autres sous-systèmes dans un seul module informatique.

Exemple de schéma système sur module :

Quelle est la différence entre le système sur module et la carte support

Le système sur module (SoM) et la carte de support forment ensemble une solution complète pour les systèmes embarqués. Le SoM gère les fonctions de calcul et de traitement de base, tandis que la carte de support fournit les interfaces, l'alimentation et les périphériques nécessaires. Cette conception modulaire permet aux développeurs d'appliquer le SoM de manière flexible à différents projets tout en personnalisant la carte mère pour répondre aux besoins spécifiques des applications. Cette combinaison accélère non seulement le développement et les délais de mise sur le marché, mais simplifie également le processus de conception et de mise à niveau, offrant une grande évolutivité et une pérennité du système.

• Système sur module (SoM): Un SoM est un module compact et préemballé qui intègre un processeur, une mémoire et des fonctions système essentielles dans une seule unité. Il est conçu pour répondre aux besoins de traitement de base d'un système embarqué avec un minimum d'effort d'ingénierie. Le SoM sert de bloc de construction que les développeurs peuvent utiliser et réutiliser dans différents projets, fournissant ainsi un cadre standardisé pour les conceptions complexes.
• Conseil de transporteur: La carte porteuse fournit les interfaces, connecteurs et périphériques nécessaires qui permettent au SoM de communiquer avec l'environnement externe. Il est conçu pour s'adapter au SoM et fournir la distribution d'alimentation, la connectivité E/S et toutes les fonctionnalités supplémentaires requises par l'application spécifique.

Pourquoi choisir le système sur les modules ?

SOM permet aux développeurs de réaliser des percées en matière de conception qui réduisent non seulement les délais de mise sur le marché, mais également les coûts. Le développement d'un système embarqué peut être un processus chronophage qui nécessite la conception et la fabrication de circuits imprimés personnalisés. SOM réduit le nombre d'étapes nécessaires pour terminer une procédure. Sélectionnez simplement un SOM qui répond à vos besoins et intégrez-le dans le système final, et vous êtes prêt à partir.

La conception modulaire permet non seulement des déploiements à grand volume, mais simplifie également la gestion du cycle de vie des produits et réduit les coûts de nomenclature. SOM vaut la peine d'être étudié si vous êtes intéressé par le développement de logiciels, de matériel ou même d'IA.

• Délai de mise sur le marché plus rapide: Les SoM peuvent réduire considérablement le temps de développement, permettant aux produits d'atteindre le marché plus rapidement. Cela peut constituer un avantage crucial dans des secteurs hautement compétitifs.
• Risque de développement réduit: En utilisant des modules pré-testés et vérifiés, le risque de rencontrer des défauts de conception et des problèmes inattendus est minimisé par rapport à la conception de systèmes complexes à partir de zéro.
• Réduction des coûts: Les SoM peuvent réduire les coûts globaux de développement en simplifiant la gestion du cycle de vie et en réduisant les coûts de nomenclature.
• Évolutivité et flexibilité: Les SoM offrent évolutivité et flexibilité, permettant aux développeurs d'ajuster et de mettre à niveau les conceptions en fonction des besoins. La conception modulaire permet une intégration facile des nouvelles technologies pendant le processus de développement.
• Développement matériel et logiciel simplifié: Les SoM offrent un environnement de conception convivial aux développeurs de matériel et de logiciels, évitant ainsi le défi de créer des PCB complexes à partir de zéro et leur permettant de se concentrer sur des fonctions spécifiques au produit.
• Intégration facile des technologies avancées: Les développeurs peuvent facilement intégrer des modèles d'IA et d'autres technologies avancées sur les SoM pour répondre aux nouvelles demandes d'applications.
• Complexité réduite: En intégrant plusieurs fonctions système, les SoM réduisent la complexité de conception, permettant aux développeurs de déployer plusieurs applications à l'aide d'une seule carte support.

Ces avantages rendent les SoM largement utilisés dans divers secteurs, notamment l'IoT, l'automatisation industrielle, les dispositifs médicaux et l'informatique de pointe, entre autres.

Où le SoM peut-il être appliqué ?

Passerelle IoT

Lorsque des produits passerelles IoT à grande échelle doivent être répertoriés le plus tôt possible, il est recommandé d'utiliser le SoM, en fonction de l'avancement du projet. Les ingénieurs peuvent réduire les délais de mise sur le marché en démarrant des projets avec les modules SoM les plus puissants, puis en adaptant ou en développant le SoM en fonction des exigences du produit final.

Dusun IoT's Passerelle intelligente est construit sur une gamme variée de systèmes sur modules (SoM) et de systèmes sur puces (SoC) de divers fournisseurs, tels que Rockchip, NXP et Nordic. Cela fournit Développement de la passerelle IoT avec une plate-forme polyvalente et pratique pour créer et maintenir des produits dans de multiples industries et applications.

Caméra de sécurité

Le système de caméra de sécurité de pointe utilise pleinement les avantages de l'analyse vidéo, et SOM y a contribué. Les caméras de sécurité compatibles avec l'analyse vidéo utilisent l'apprentissage automatique pour classer et comprendre les transactions qu'elles voient, fournissant un flux précis de données en temps réel. Cela ne serait pas possible sans l'informatique de pointe et sans caméras et autres appareils qui analysent les informations sur place.

Dusun IoT les leviers DSOM-040R Rockchip RK3588SoM, pour créer un ordinateur monocarte (SBC) de pointe spécialement conçu pour Développement de caméras IA. Ce SoC hautes performances est doté d'un processeur octa-core, combinant quatre cœurs Cortex-A76 hautes performances et quatre cœurs Cortex-A55 économes en énergie, offrant une puissance de traitement exceptionnelle pour l'analyse et le traitement en temps réel de la vidéo haute résolution. flux, ce qui est un aspect critique pour les applications exigeant des fréquences d'images élevées et des capacités de traitement vidéo, telles que système de sécurité intelligent et une gestion intelligente du trafic.

Vision artificielle

L'économie moderne repose sur la vision artificielle pour tout, de l'inspection des stocks à la reconnaissance des signatures en passant par la détection des défauts. La vision industrielle nécessite des systèmes embarqués qui peuvent à la fois analyser les données sur le terrain et fournir des capacités de capteur configurables. SOM aide les développeurs à tirer parti de la vision artificielle à grande échelle tout en maintenant des coûts bas.

Système sur module (SoM) i.MX 8M Plus de NXP est particulièrement bien adapté aux applications d'apprentissage automatique en raison de ses fonctionnalités intégrées et de ses capacités robustes. L'i.MX 8M Plus comprend une puissante unité de traitement neuronal (NPU) capable de fournir jusqu'à 2.3 TOPS, ce qui améliore considérablement les processus d'inférence d'apprentissage automatique en fournissant une accélération dédiée, dépassant les capacités des cœurs de processeur standard. Cela permet une gestion efficace des réseaux neuronaux complexes et un traitement des données en temps réel.

De plus, le SoM i.MX 8M Plus présente une architecture multicœur, comprenant des cœurs Arm Cortex-A53 et Cortex-M7, ainsi que des capacités de traitement multimédia avancées telles que des processeurs de signal d'image (ISP) à double caméra. Ces fonctionnalités sont cruciales pour exécuter des tâches sophistiquées d’analyse d’images et de vidéos, essentielles dans de nombreuses applications d’apprentissage automatique. Cette combinaison de traitement hautes performances, de consommation d'énergie efficace et de fiabilité robuste de niveau industriel fait de l'i.MX 8M Plus un excellent choix pour déployer l'apprentissage automatique à la périphérie, prenant en charge une large gamme d'applications IoT et industrielles.

Smart City

Les villes intelligentes utilisent des capteurs omniprésents pour collecter des données afin de fournir aux décideurs les informations détaillées dont ils ont besoin pour maintenir les communautés fonctionnelles et vivantes. Le SOM alimente principalement ces capteurs, aidant les responsables de la ville à suivre tout, des services publics au trafic en temps réel, sans manquer une seule nuance.

Robots AGV/AMR

L’utilisation de systèmes sur modules (SoM) dans les AGV et les AMR offre plusieurs avantages clés essentiels à leur fonctionnement. Les SoM offrent une informatique compacte mais puissante, intégrant des composants informatiques essentiels dans un petit format, permettant à ces robots d'intégrer une puissance de traitement importante dans des espaces limités. Ils offrent également flexibilité et évolutivité, permettant des mises à niveau ou des remplacements faciles pour améliorer les capacités sans repenser l'ensemble du système, ce qui est crucial pour s'adapter aux nouvelles avancées technologiques et exigences des applications.

De plus, les SoM réduisent le temps et les coûts de développement en éliminant le besoin de conception de circuits imprimés personnalisés, facilitant ainsi une entrée plus rapide sur le marché et une meilleure rentabilité. Ils améliorent les capacités informatiques de pointe, permettant le traitement des données en temps réel pour des tâches critiques telles que la navigation et la détection d'obstacles, garantissant ainsi un fonctionnement autonome efficace. De plus, la prise en charge de l'IA et de la vision industrielle par les SoM est cruciale pour des tâches telles que l'optimisation des itinéraires et l'évitement d'obstacles en temps réel, améliorant considérablement la fonctionnalité et l'efficacité des AGV et des AMR dans des environnements dynamiques.

Votre RK3588J SBC, développé par Dusun IoT et alimenté par DSOM-040R Rockchip RK3588SoM, est spécialement conçu pour les robots mobiles autonomes. Cette carte offre une puissance de calcul exceptionnelle, de multiples interfaces et une qualité de qualité industrielle. Dusun IoT fournit une SDK et BSP complets pour les applications AMR et AGV, permettant aux entreprises de robots mobiles autonomes de se concentrer uniquement sur le développement d'applications sans avoir besoin de porter des pilotes de bas niveau.

Quels facteurs doivent être pris en compte lors du choix du bon SoM ?

 Architectures CPU

ARM SoM et MIPS SoM sont deux types de système sur module (SoM) qui utilisent différentes architectures de processeur – ARM et MIPS, respectivement. Ils sont utilisés dans diverses applications en raison de leurs caractéristiques et avantages distincts. Voici un aperçu de quelques aspects et applications typiques de chacun :

SoM ARM typique:

• Fonctionnalités: Les SoM ARM comportent généralement des processeurs ARM Cortex, qui peuvent aller de la série Cortex-M à faible consommation pour les applications de microcontrôleurs à la série Cortex-A hautes performances pour les tâches plus exigeantes. Ils incluent souvent une mémoire intégrée (RAM et Flash), des options de connectivité (telles que Wi-Fi et Bluetooth) et plusieurs interfaces d'E/S.
• Applications: En raison de leur efficacité énergétique et de leurs performances, les SoM ARM sont largement utilisés dans les appareils mobiles, l'électronique grand public, les systèmes de contrôle industriels, les applications automobiles et les appareils IoT. Ils bénéficient d’un vaste écosystème et d’une large gamme de supports logiciels et matériels disponibles.
• Exemple: Un SoM ARM peut inclure un processeur ARM Cortex-A53 quadricœur, un GPU Mali, plusieurs interfaces USB et la prise en charge de divers systèmes d'exploitation comme Linux ou Android.

SoM MIPS typique:

• Fonctionnalités: Les SoM MIPS comportent souvent des processeurs MIPS32 ou MIPS64, connus pour leurs capacités efficaces de pipeline et de multithreading, qui sont avantageuses dans des tâches de traitement spécifiques. Ils peuvent également inclure des périphériques et des interfaces essentiels similaires aux SoM ARM.
• Applications: Les SoM MIPS sont couramment utilisés dans les équipements réseau (tels que les routeurs et les passerelles), l'électronique grand public numérique et les systèmes embarqués qui nécessitent des capacités robustes de traitement des données. Leur architecture peut être bénéfique dans les applications nécessitant un multitâche efficace et un traitement à haut débit.
• Exemple: Un SoM MIPS peut intégrer des cœurs de processeur MIPS64, de la SDRAM, une connectivité Ethernet et plusieurs GPIO conçus pour les équipements de télécommunications ou les appareils domestiques intelligents.

Les SoM ARM et MIPS répondent à des besoins distincts du marché et sont choisis en fonction de facteurs tels que les besoins en énergie, les ressources de développement disponibles, les performances des applications cibles et la prise en charge de l'écosystème. L'adoption généralisée d'ARM offre une solution polyvalente pour diverses applications, tandis que MIPS offre de solides capacités de traitement pour des domaines spécialisés tels que les télécommunications et le multimédia.

Performances/puissance de traitement

Il est essentiel de comprendre le besoin de puissance de traitement d'une application embarquée. Un SOM à petite échelle est généralement suffisant pour les appareils de périphérie IoT, par opposition à un appareil de périphérie basé sur l'IA où l'application nécessite une puissance de traitement suffisante pour faire le travail.

Consommation d'énergie

Lors de la conception d'un système embarqué, la consommation électrique et la chaleur produite par le système doivent être prises en compte. L'un des critères les plus importants dans les conceptions embarquées est la consommation d'énergie. Un système conçu pour être connecté à une source d'alimentation, telle que le réseau électrique, peut généralement ignorer les contraintes de consommation d'énergie, alors qu'une conception mobile (ou connectée à une source d'alimentation non fiable) peut dépendre entièrement de la gestion de l'alimentation.

Contraintes matérielles

Le nombre de périphériques et les contraintes qui leur sont associées sont également des considérations importantes lors de la sélection d'un SOM. Les développeurs de matériel doivent comprendre quels périphériques, tels que 4G, GPS, lecteurs de cartes, etc., seront présents sur la carte mère avant de sélectionner un SOM.

Compatibilité logicielle

Étant donné qu'Intel et ARM sont tous deux des leaders sur le marché des processeurs, il est difficile de comparer la disponibilité des logiciels et les chaînes d'outils. Les appareils basés sur ARM ont l'avantage d'exécuter des systèmes d'exploitation mobiles tels qu'Android et Linux. Les appareils basés sur Intel ont l'avantage de pouvoir exécuter pratiquement n'importe quel système d'exploitation pouvant être exécuté sur un ordinateur de bureau standard, y compris Windows et Linux.

Accent mis sur le système d'exploitation

Android/Windows/Linux : les systèmes d'exploitation sont essentiels au développement d'appareils intelligents. La création de SDK et la prise en charge de plusieurs variantes matérielles dépendent fortement de la manière dont nous gérons le BSP (package de support de carte) utilisé pour exécuter le système. Les pilotes de périphériques disponibles et les mises à jour de modules sont des facteurs critiques dans la sélection du système d'exploitation le mieux adapté au système embarqué.

Durabilité

L'équipe de conception doit tenir compte de la durée de vie du SoM, car les fabricants prennent généralement en charge un produit pendant une période définie. Le produit étant partiellement dépendant d'un SoM spécifique, le SoM doit être inclus dans les critères de gestion de l'obsolescence.

Prix

L'un des facteurs les plus importants pour les équipes de conception embarquées est le budget de construction de l'IoT ou de l'appareil intelligent, car il affecte le coût final du produit. Il va sans dire que les décideurs doivent garder à l'esprit le coût du SoM lors de la préparation des nomenclatures.

Tendance de l'IA dans SoM et recommandation SoM avec AI Power

L'intégration des capacités d'IA dans les systèmes sur modules (SoM) est une tendance émergente motivée par la demande croissante de dispositifs de périphérie intelligents. Ces SoM prennent en charge des tâches avancées d'apprentissage automatique et de traitement des données directement sur l'appareil, ce qui est essentiel pour les applications nécessitant une prise de décision en temps réel et une latence réduite. En intégrant l'IA dans les SoM, les appareils peuvent effectuer des analyses complexes localement sans dépendre fortement des ressources cloud, ce qui entraîne des temps de traitement plus rapides et une confidentialité améliorée.

En termes de recommandations SoM avec la puissance de l’IA, plusieurs options se démarquent :

1. SoM NXP i.MX 8M Plus: Ce SoM dispose d'une unité de traitement neuronal (NPU) intégrée capable de fournir jusqu'à 2.3 TOPS, ce qui le rend idéal pour les tâches d'inférence d'apprentissage automatique. Il est bien adapté aux applications telles que la reconnaissance d'images, le traitement de la voix et les charges de travail d'IA plus complexes dans les appareils intelligents.
2. SoM Rockchip RK3588: Connu pour ses puissantes capacités de traitement de l'IA, ce SoM comprend un NPU qui prend en charge un large éventail de frameworks d'IA et est capable de gérer des tâches intensives d'apprentissage automatique. Il est particulièrement efficace pour le traitement vidéo haute résolution et les applications de caméras IA.

Ces SoM facilitent le développement d'appareils plus intelligents, alimentés par l'IA, dans divers secteurs, des produits pour la maison intelligente à l'automatisation industrielle et aux systèmes autonomes. Ils fournissent la puissance de calcul et la flexibilité nécessaires pour mettre en œuvre des modèles d’IA sophistiqués directement en périphérie.

Réflexion finale sur le système sur le module

Dans un monde technologique en constante évolution, les entreprises sont souvent confrontées au problème pressant du développement et du déploiement rapides de systèmes embarqués efficaces, un défi qui les dépasse souvent par leur complexité et leur coût. Ce problème est particulièrement répandu alors que les entreprises s'efforcent d'intégrer des solutions IoT polyvalentes et puissantes tout en gérant des ressources limitées. La tension s’accentue à mesure que les exigences du marché et les pressions concurrentielles s’accentuent, intensifiant ainsi la nécessité d’une solution viable. Heureusement, Dusun IoT présente le System on Module (SoM), une solution flexible et évolutive conçue pour simplifier le processus de développement, réduire les délais de mise sur le marché et diminuer les coûts. En exploitant SoM, les entreprises peuvent intégrer de manière transparente des modules de calcul hautes performances dans leurs produits, garantissant ainsi une innovation rapide et un avantage concurrentiel.

Votre développement de systèmes embarqués se déplacera vers les SoM. Les exemples donnés ci-dessus ne sont qu'un petit échantillon des nombreuses applications disponibles. La domotique est une priorité absolue pour de nombreuses personnes, en particulier pendant la pandémie, et la majorité de ces appareils embarqués sont fabriqués avec SoM.

Pour une productisation efficace, Dusun IoT propose sa propre ligne de Modules SoM qui viennent avec un progiciel complet qui comprend des pilotes de périphériques et prend en charge plusieurs systèmes d'exploitation. Dusun IoTLe SoM de peut être adapté pour répondre aux besoins de développement de produits et prend en charge les SDK de nombreuses plateformes. Nos services et solutions modulaires au niveau du système permettent aux clients de commencer à développer leur logiciel avant sa fabrication et contribuent à une commercialisation rapide.

FAQ sur le système sur module