瑞傳科技嵌入式主板 打造能源開採現場數據收集與傳輸解決方案

工業電腦領導品牌瑞傳科技推出嵌入式主板PCOM-B645VGL，打造能源開採現場數據收集與傳輸解決方案。瑞傳科技

本專案針對於石油及天然氣開採應用的閘道器，負責採集數據並分發至雲端以達到高效能數字監控。此專案部署上千台閘道器於多國之間，能同時允許授權使用者在遠端使用硬體裝置與應用程式，因此閘道器必須具備良好的訊號轉換能力，才能流暢穩定地將資料傳輸於雲端與邊緣端之間。除此之外，由於工作環境氣候炎熱且具危險性，因此閘道器必須在嚴峻高溫的場域中維持穩定運作。

綜觀市場評價，優良的閘道器設計，應具備環境適應、部署穩定、可靠與安全性這幾項條件，方可提升終端使用者的工作管理效能。

重工業應用領域可涵括石化、造船、冶金、鋼鐵、採礦、重型機器製造等。由於這些產業的作業空間惡劣，加上多台機器同時運行導致高溫高壓及潮濕，因此產品必須能忍受惡劣嚴峻的環境，並且通過IECex國際防爆認證與ATEX歐盟防爆認證，符合標準的產品經認證後才能在其認證使用區域內，於具爆炸性的特定情境下安全使用，並保全作業人員的安全。除此之外，網路傳輸的穩定性也是一項挑戰。

現今工業無線裝置是IoT的重要架構，在難以佈局有線網路的嚴苛環境下，系統最好備有無線網路設計以便於連接遠端管理系統，透過網路傳輸數據，確保滴水不漏的監控資料保存。閘道器位於終端設備層和公共互聯網間，對數據安全起著重要的作用，然而這同時導致閘道器成為駭客攻擊首要目標。因此任何可靠的閘道器系統，其軟硬體皆須具備數據安全保護機制。

專案需求

環境適應力：為能在重工業環境下使用，主機板必須設計能支援寬溫(-40C° to 85°C)，其搭配的eMMC、RAM與SSD也需符合寬溫，再搭配散熱零件來設計無風扇機箱，才能達到最適用於嚴峻氣候的系統。

法規檢驗認證：因應惡劣的使用環境下仍維持安全穩定性，也為了讓最終設備能夠在各國合法銷售，設備的主機板裝置必須符合CE和FCC所訂的基本法規，整機也須通過IECex國際防爆認證與ATEX歐盟防爆認證。

遠端控制：產品需具備多個遠端無線訊號的設計，將蒐集到之數據上傳雲端，使用者也可以遠端連線至第三方SaaS操控台整合處理資訊或是更新系統上的軟體。

完善I/O介面：除了基本SATA III、USB 2.0/3.0、乙太網路外，還需要使用在資訊傳輸上的UART RS-232與RS-485訊號端口設計，以及至少4到5個PCIe訊號用於其他裝置設計。

客製化服務：硬體主機板上，需要比業界普遍規格更大容量的eMMC儲存晶片來儲存作業系統或是其他應用程式。在軟體與韌體部分，則需要BIOS客製與Debian 11作業系統開發建立的協助。另外，客戶方研製的底板功能相容性，也需審查與測試協助。

數據安全：閘道器使用的地域廣大，並涉及到跨國多裝置串聯使用。為提高安全性，不僅要保障裝置不受外在攻擊，還必須具備數據傳輸時加密，抵達終點站時解密之功能。因此需要軟、硬及韌體三方的相互合作。

瑞傳科技解決方案
綜合上述挑戰及需求，瑞傳科技的Type 6 Compact COM Express模組電腦PCOM-B645VGL尺寸能符合小型機箱所需的設計，同時搭載了Intel Atom x6000，以及Pentium N與J系列產品，提供比客戶預設更高的3.0GHz Turbo模式。該世代產品同時擁有超低功耗選擇，既符合客戶無風扇系統設計的需求，又不失寬溫支援的需求，主機板本身也支援完整I/O介面擴展， PCOM-B645VGL除滿足客戶對閘道器設備的硬體需求，同時也通過CE與FCC認證測試，保證產品在國際的流通性及使用安全性。

針對專案對於安全性的要求，PCOM-B645VGL採用TPM 2.0 Intel AES，提升使用高級加密標準來執行加解密應用程序的速度與安全性；瑞傳科技也依照合作夥伴所需，在軟體與韌體上加強了Intel Root of Trust的功能，面對日後若有第三方想惡意加載或執行未經授權的代碼或設定時，多加一層保障。新一代Intel Atom x6000系列品導入的頻內ECC技術，不需要ECC記憶體模組也能達到自主偵測錯誤的效果，達到以低成本維持高可靠度的雙贏解決方案。

在閘道器應用領域中，許多終端需要遠端存取操控並將數據上傳雲端的功能，PCOM-B645VGL支援多個PCIe信號設計，包含速率高、傳輸量大的Wi-Fi、4G LTE模組，與低功耗、傳輸範圍廣的LoRa，系統會依不同的網路狀況做切換，來確保歷史資料傳輸的穩定性。主機板良好的相容性設計同時能搭載Google Coral TPU來加速機器學習的效能，成為智慧工控應用中的解決方案首選。

PCOM-B645VGL使用的處理器亦搭載Intel® TCC/TSN技術，幫助縮短反應時間讓數據傳輸更加即時；另外，終端使用者可與其它SaaS軟體商合作建立OTA (Over-the-air programming)功能，讓模組系統的更新管理更有效率且安全。

瑞傳科技除了著重在硬體的開發外，也同時提供客戶底板示意圖設計的顧問及審查，幫助顧客大幅減低研發時間與費用，也提升系統穩定性。若要從零打造ODM底板，瑞傳科技也有強大的設計團隊以及足夠的專業知識來提供支援。此外，瑞傳科技的BIOS、EC和軟體團隊，也能依照客戶的功能需求做出修改，達成最終的使用需求，設計與製造出合作夥伴心目中最理想的完美解決方案。

自西元1993年創立後，瑞傳科技擁有29年以上的產業經驗，領先同業的市場趨勢掌握度、創新研發設計能力、優良的產品品質、專業技術支援及流暢的後勤出貨流程等競爭優勢，提供客戶整體性的解決方案，致力於成為客戶成長過程中最佳夥伴，以及工業電腦與嵌入式電腦解決方案業界的創新領導品牌。