커넥티드 세계의 HMI(인간 기계 간 인터페이스) 및 게이트웨이
2025-01-15
오늘날의 디지털 환경에서 HMI(인간 기계 간 인터페이스) 및 게이트웨이는 인간과 복잡한 시스템 간 원활한 상호 작용을 활성화하는 중요한 요소로 자리 잡았습니다. 산업의 연결성이 강화됨에 따라 생산성, 효율성, 사용자 경험 향상에서 이러한 기술의 역할은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 가전부터 자동차 시스템에 이르기까지 그리고 산업 자동화부터 의료 장치에 이르기까지 HMI는 직관적 인터페이스를 제공하여 사용자가 정교한 시스템을 보다 쉽게 제어하고 모니터링할 수 있도록 합니다.
이와 동시에, 게이트웨이는 다양한 네트워크 간 브리지 역할을 하며 프로토콜을 전환하고 장치 간 통신을 용이하게 합니다. 게이트웨이는 데이터가 소스 가까이에서 처리되어 지연 시간을 줄이고 실시간 결정을 보장하므로 에지 컴퓨팅 활성화에 있어 필수적인 요소입니다. HMI와 게이트웨이는 함께 스마트 도시, 스마트 공장, 가정 자동화와 같은 영역에서 혁신을 추진합니다.
i.MX 93 시스템 온 모듈: 산업용 게이트웨이 및 HMI 솔루션의 기반
iWave의 i.MX 93 SoM(시스템 온 모듈)(그림 1)은 산업용 게이트웨이 및 HMI 시스템을 구축하기 위한 이상적인 솔루션입니다. 이 제품은 컴퓨팅 성능, 에너지 효율, 통합 머신 러닝 역량에 대한 강력한 조합을 제공하면서 중요 응용 분야를 위한 에지 처리를 가능하게 합니다. 이는 실시간 데이터 분석, 원활한 통신, 개선된 사용자 경험을 요구하는 산업을 위한 완벽한 옵션이 될 수 있습니다.
그림 1: iWave의 i.MX 93 SOM 솔루션은 SMARC, SODIMM, OSM 표준 폼 팩터로 제공됩니다(이미지 출처: iWave).
i.MX 93 프로세서가 게이트웨이 및 HMI 응용 제품에 이상적인 이유:
- AI/ML 통합을 통한 개선된 처리 역량:
i.MX 93의 핵심은 성능과 전력 효율성의 조화가 뛰어난 Arm® Cortex®-A55 코어입니다. 이 확장 가능한 프로세서 아키텍처는 HMI 및 게이트웨이 장치 모두에 중요한 요구 사항인 최소한의 전력 소모와 고속의 데이터 처리를 필요로 하는 에지 응용 분야에 완벽한 선택입니다.
i.MX 93을 돋보이게 하는 요인은 ML(머신 러닝) 기능을 에지에 직접 제공하는 통합 microNPU인 Arm Ethos™-U65입니다. 이는 i.MX 93 프로세서가 클라우드 기반 처리 없이도 이미지 인식, 자연 언어 처리, 예지 보전과 같은 AI 태스크를 수행할 수 있음을 의미합니다. TensorFlow Lite 및 ONNX와 같은 프레임워크가 완전히 지원되므로 지능형 응용 제품을 원활하게 개발할 수 있습니다.
- 풍부한 멀티미디어 및 디스플레이 인터페이스:
HMI 응용 제품의 경우 풍부한 멀티미디어 경험을 제공하는 것이 필수입니다. i.MX 93은 1080p60용 4레인 MIPI-DSI 인터페이스 및 720p60용 4레인 LVDS 인터페이스를 비롯한 다양한 고해상도 디스플레이를 지원합니다. 이 프로세서는 원활한 고품질 그래픽 출력을 보장하므로 산업용 제어 패널, 의료용 장치 또는 자동차 대시보드에 사용되는 디스플레이에 매우 적합합니다.
통합된 2D 그래픽스 가속 엔진은 이미지 크기 재조정, 회전, 색상 변환을 가능하게 하여 UI(사용자 인터페이스) 경험을 개선합니다. 결과적으로 HMI 시스템의 기능과 심미적 측면 모두를 개선하는, 즉각적으로 부드럽게 반응하는 UI를 제공할 수 있습니다.
- 포괄적인 연결 옵션:
게이트웨이 및 HMI 시스템은 다양한 장치와 네트워크 간에 데이터를 효율적으로 전송할 수 있는 강력한 통신 인터페이스를 필요로 합니다. i.MX 93 프로세서에는 다음을 비롯한 여러 고속 인터페이스가 장착되어 있습니다.
- 자동차 및 산업 응용 제품을 위한 2x CAN-FD 인터페이스
- 데이터 전송 및 주변 장치 연결을 위한 2x USB 2.0 포트
- 고속 네트워크 통신을 위한 이중 기가비트 이더넷
- 스토리지 및 데이터 전송을 위한 다중 SDIO 인터페이스
이러한 인터페이스 조합을 갖춘 i.MX 93은 다중 프로토콜과 실시간 고속 데이터 전송을 지원하는 게이트웨이 솔루션을 위한 유용한 선택입니다.
- EdgeLock® Secure Enclave를 통한 내장 보안 지원:
보안은 특히 보안 침해 발생 시 심각한 결과를 초래할 수 있는 산업 및 IoT 환경에서 커넥티드 장치의 최우선 순위입니다. i.MX 93 프로세서는 다음과 같은 기능을 지원하는 포괄적인 보안 서브시스템인 EdgeLock Secure Enclave를 통해 이러한 문제를 해결합니다.
- 신뢰할 수 있는 소프트웨어만 실행되도록 보장하는 보안 부트
- 안전한 데이터 전송을 위한 암호화 서비스
- 민감한 자격 증명을 보호하기 위한 키 관리
- 시스템 무결성을 실시간으로 모니터링하기 위한 런타임 증명
이러한 내장형 보안 프레임을 갖춘 i.MX 93은 민감한 데이터를 관리하거나 고위험 환경에서 작동하는 게이트웨이를 위한 탁월한 선택입니다.
i.MX 93 SoM(시스템 온 모듈): 설계자를 위한 확장성 및 모듈성
iWave의 i.MX 93 SoM은 모듈성 및 확장성을 염두에 두고 설계되어, 게이트웨이부터 HMI 시스템에 이르는 다양한 산업용 응용 제품을 위한 강력한 플랫폼을 제공합니다.
- 유연한 폼 팩터:
i.MX 93 SoM은 SMARC, SODIMM, 최신 OSM 표준을 비롯한 다양한 폼 팩터로 제공됩니다(그림 1). 각 폼 팩터는 응용 제품의 특정 요구 사항을 처리하도록 설계되었습니다(예: 공간 제약적 장치를 위한 콤팩트한 크기 또는 더 복잡한 시스템을 위한 개선된 연결성). 이러한 유연성을 통해 제품 설계자는 자신의 요구 사항에 가장 적절한 폼 팩터를 선택하여 설계 복잡성 및 출시 시간을 줄일 수 있습니다.
- IoT를 위한 무선 연결:
무선 연결은 최신 HMI 및 게이트웨이 시스템을 위한 머스트해브 요소이며, iWave의 i.MX 93 SoM은 Wi-Fi 6 및 Bluetooth 5.2를 비롯한 최신 무선 기술을 지원합니다. 이러한 무선 옵션은 IoT 네트워크 내 원활한 통신을 가능하게 하므로 손쉽게 장치를 통합하고 완전하게 연결된 시스템을 만들 수 있습니다.
- 산업 등급의 신뢰성 및 장기 수명:
산업용 응용 제품을 위해 설계된 i.MX 93 SoM은 확장된 온도 범위를 지원하므로 작업 현장 또는 실외 설치와 같은 열악한 환경용으로 적합합니다. iWave의 장기 수명 프로그램은 최대 15년의 제품 가용성을 보장하여 프로젝트를 장기적으로 지원하고 투자를 보호할 수 있습니다.
- 포괄적인 소프트웨어 지원:
iWave는 i.MX 93 SoM에 대한 강력한 Linux BSP 지원을 제공하여 원활하고 효율적인 소프트웨어 개발을 보장합니다. 정기적인 커널, 보안 패치, 드라이버 지원 업데이트를 통해 iWave는 시스템을 안전하게 최신 상태로 유지할 수 있습니다. 특정 요구 사항의 경우 iWave는 드라이버 통합 및 소프트웨어 맞춤화에 대한 지원도 제공하므로 개발 시간을 더욱 줄일 수 있습니다.
시스템 설계를 위한 계층적 접근 방식: 하드웨어부터 HMI까지
i.MX 93 SoM은 다음과 같이 HMI 및 게이트웨이 시스템의 모든 중요 요소를 지원하는 다층 아키텍처를 제공합니다.
- 하드웨어 계층: 강력한 i.MX 93 프로세서 및 고속 인터페이스는 성능의 근간을 제공하여 신뢰할 수 있는 데이터 처리와 실시간 통신을 보장합니다.
- OS 계층: Linux 및 RTOS(실시간 운영 체제)를 지원하는 SoM은 효율적인 개발과 HMI 및 게이트웨이 기능의 통합을 용이하게 합니다.
- 미들웨어 계층: 고급 미디어 처리 기능은 HMI 시스템을 위한 최적화된 그래픽스 관리를 통해 원활한 작동을 보장합니다.
- HMI 계층: AI 기반의 상호 작용, 고해상도 디스플레이 인터페이스, 멀티미디어 처리를 지원하는 SoM은 HMI 및 게이트웨이 시스템 모두에서 사용자 경험과 실시간 제어를 개선합니다.
결론
iWave의 i.MX 93 시스템 온 모듈은 차세대 HMI 및 게이트웨이 솔루션 구축을 위한 강력한 다목적 플랫폼입니다. 개선된 처리 역량, 강력한 보안 기능, 포괄적인 연결 옵션, 머신 러닝 지원을 제공하는 i.MX 93 SoM은 다양한 산업 응용 제품의 필요 사항을 충족하는 데 매우 적합합니다. 스마트 공장 솔루션을 개발하든 자동차 시스템 또는 의료 장치를 개발하든 i.MX 93 SoM은 오늘날 커넥티드 세계에서의 성공을 보장하는 데 필요한 성능, 확장성, 장기 수명을 제공합니다.
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