据新战略低速无人驾驶产业研究所了解，我国自动驾驶产业正加速迈进全场景落地阶段。特别是在末端物流、环卫清洁、矿区、港口、园区、景区等限定场景，低速无人驾驶已实现从0到1的跨越，多个场景的无人驾驶车辆开始从试点实验向着小批量、常态化商用发展，背后的技术比拼也成为各家的看点。在一定意义上，企业的技术水平关乎其能否在愈发猛烈的市场中站稳脚跟。
自动驾驶核心技术一般分为感知、决策和执行3个层面。感知层负责感知周围的环境，并进行环境信息与车内信息的采集与处理。决策层负责路径规划和导航，通过执行相应控制策略，代替人类做出驾驶决策。执行层负责车辆的加速、刹车和转向的具体操作，任何一个环节“瘸腿”都跑不好。
其中，决策层是自动驾驶的“大脑”，至关重要。自动驾驶级别越高，产生的数据就越多，对决策算法的能力要求也越高，L4级无人驾驶车辆每天产生的数千GB数据都需要集成到一个更强大的智能硬件上。目前，行业采用的集成控制硬件有工控机、域控制器等，其中工控机是清洁机器人、送餐机器人等小型商用服务机器人和AGV小车等仓储物流机器人主流采用的解决方式。
工控机又称工业电脑，具有重要的计算机属性和特征，在结构上也有工控主板、CPU、内存、硬盘、显卡及各种接口等。工控机过去是专为工业生产控制而设计，具有很高的数据安全要求，可在高温、高湿等恶劣环境下作业。伴随近几年人工智能的快速发展，工控机开始大规模在AGV、移动机器人、自动驾驶等行业投用。在自动驾驶系统中，工控机负责采集激光雷达、摄像头等各种环境传感器信息，并虚拟还原路况，同时根据地图等各种信息决策无人车行驶路径、速度等参数。通过以太网，工控机的运算结果传输至工控板并执行，车辆运行状态等信息再反馈给工控机，工控机在无人车运行中起着关键作用。目前，中国主要城市自动驾驶商用落地已呈现运营范围、车队规模“双增长”的趋势，移动机器人、功能型低速无人车不久将迎来规模量产之争。作为自动驾驶控制器的主流方案，企业如何快速选择一款适合自己的工控机？怎样判断一款工控机产品质量的好坏？研凌工控提出了关键3点：高稳定可靠性，确保自动驾驶安全
自动驾驶安全包含多个方面，一是基础安全，即车辆有基本的安全能力。二是功能安全，即有应对系统软硬件故障或失效，合理控制风险的能力。三是预期功能安全，即有应对由于系统局限、环境影响、人员误用等非故障场景引发危险、引发危害风险的能力。四是网络信息安全，即有应对网络攻击、信息泄露等危害风险的能力。
因此，工控机用于具有L4级无人驾驶能力的移动机器人、低速无人车上，稳定、可靠是首要前提，产品需要满足多项严苛要求，包括CPU算力、存储容量、数据安全等，还有设备本质安全。作为国产工控机的代表，研凌工控董事长盛锋表示，衡量一款工控机质量，可靠是第一考量，稳定压倒一切。“我们的产品始终跟进英特尔迭代速度，大多数企业目前批量生产的工控机都还采用英特尔第8代/9代/10代CPU，我们已经批量上市采用英特尔第11代CPU的产品，运行速度更快、效率更高、功耗更低。”研凌工控专注于迷你电脑、嵌入式工业计算机、工业平板电脑、网络安全平台、工业主板等产品研发和制造，创始团队已有超20年的工控产品相关经验。公司产品有130多项专利保护，通过了IS09001、CCC、CE、FCC、RoHS、TUV、能效认证等多项资质认证，符合全球多个国家的标准要求。
“工控机的稳定可靠，直接影响着移动机器人、低速无人车等产品运行的效果，如果工控机反复出现故障，客户的产品应用就达不到预期效果。一款稳定、可靠、低功耗的工控产品可以帮助客户在应用过程中极大程度地降低使用及维护成本。”盛锋介绍，除了在CPU、内存、硬盘等原材料选择上跟进用户需求，保证算力、数据安全，研凌工控还针对不同应用场景的特点，对产品进行了更高等级的三防设计，确保工控机作业性能。如仓储物流AGV，部分行业车间的生产环境差、粉尘大，研凌工控推出了嵌入式工控机IBOX-3046，在耐用性、抗震性、可靠性、可扩展性强等方面有着绝对优势，可满足AGV/AMR恶劣而复杂的运行环境。同时，产品采用无风扇铝合金外壳防止灰尘进入设备，大面积的铝材质散热装置，能有效将系统内部的热量快速散发，保证主机的可靠性和更长的使用寿命。港口AGV经常暴露在潮湿环境中，磁导航AGV还容易带来电磁干扰，研凌工控推出了IBOX-1226，采用全铝合金机箱，内部做特殊导电处理后，屏蔽了电磁对工控机的干扰。该工控机搭载最新的Intel Celeron四核处理器J6412，3个i226-V 2.5G以太网，可同时支持Wi-fi6和5G通讯，方便多种场合下即时通讯和控制。
送餐机器人、清洁机器人、无人配送车等中小型低速无人车，也需要上台阶、爬坡、经过颠簸路面，对工控机的防震要求比较严格。研凌工控推出的Nano-N312F，采用超迷你机身，外部增加主动散热系统。该工控机搭载最新的Intel 8/10代酷睿系列处理器，4个Intel千兆以太网接口，电源接口使用特殊接插件固定式，防止震动导致的接口松动。在保证强大性能的同时，将机身体积做到最小，达到性能和尺寸的最优组合，在防震方面也可经受更严峻的考验，保证无人车的安全稳定运行。
据悉，研凌工控目前在智能机器人、仓储物流、网络安全、自动化设备、智慧零售、机器视觉等众多领域都有大量真实的应用案例，产品出货量近3年大幅增长，目前月均出货量可达1万台。
除了稳定可靠，盛锋认为：“选择工控机的第二个考量点，是工控机功能设置与应用场景的匹配度，够用就行，功能多用不上也是增加了客户的购买成本。”盛锋介绍，研凌工控能对客户的不同行业属性及规模制定专业的解决方案，客户只需要提供一个idea，我们就会积极去帮助客户实现，这也是研凌工控的核心竞争优势之一。“从前期的研发设计，到制造成品，再到7×24小时工控主板测试、集成老化测试，最后打包出厂，全流程都在我们自己的工厂内完成。”据了解，为满足行业客户的定制化需求，研凌工控在东莞京东智谷打造了占地5000平方米、月产能超3万的智造基地，工厂设有技术完备的计算机生产流水线、高温老化车间、无尘车间及先进的检测分析设备。
图为：研凌工控工厂组装线
图为：研凌工控设备老化房
盛锋介绍，定制化产品一般有两种实现方式，现有产品定制化改造和创新产品定制化研发。如针对酒店各种场所的服务需求，研凌工控配合机器人厂家推出了涵盖引导、配送、现场消毒等多个场景的产品矩阵和解决方案，可有效解决接待、送房、餐厅送餐、公共区域消毒等各种服务需求，帮助酒店规范服务质量，提高效率。机器人之间还可以有效的相互配合协同工作，这不仅降低了服务人员的操作学习成本，也为客人带来了顺畅的入住体验，有助于酒店的多场景数字化转型。针对工业检测中的机器视觉外观缺陷检测应用，研凌嵌入式工控机IBOX-708可扩展多路接口，可连接12个工业相机，搭载工业视觉软件。产品经流水线传送到摄像头采集点，摄像头进行多方位采集，将采集到的图片根据设定的分析点进行视觉分析。合格产品流入下一道工序，不合格产品设备自动报警并将产品编号发送给后台。在图像预处理、目标区域分割、特征提取和选择、缺陷识别和分类上，研凌工控产品全面保障了算法的准确性、执行效率和实时性。盛锋指出，目前国产工控机产品种类众多，但真正推出适合移动机器人、低速无人驾驶行业专用机型的企业不多。研凌工控特别推出的迷你电脑Nano-N3022采用带有研凌专属造型的全新工业设计外观，内部采用全PCB和特殊接接插件的连接方式，对抗震性能大大加强。搭载最新的Intel Celeron 四核处理器 J6412，3个i225-V 2.5G以太网，可同时支持WIFI6和5G通讯，支持6个USB接口，可连接多路外部设备，如红外测距深度视觉、陀螺仪、立体视觉、激光雷达、图像模块等等。这一产品专门针对清洁机器人、配送机器人、巡逻机器人等服务机器人的应用研发，该工控机优化了接口，仅保留适配、常用的功能类型，体积更小，既在功能上保证了产品实用、够用，又在外观造型上满足了小型化、轻型化需求。“一般客户找到我们后，我们可以一站式为客户解决问题、实现想法，不需要多方辗转。”盛锋指出，全流程定制化，一方面满足了不同行业客户、不同产品应用的特殊需求，降低了客户试错成本；另一方面也确保了产品的质量和交付周期。目前，研凌工控已推出60多款产品，型号多样，产品远销美国、欧洲、俄罗斯、澳大利亚、中东、非洲等130多个国家和地区，海外客户占比超60%。在自动驾驶行业，成本一直是限制产品规模商用的重要因素。“有的客户在选择工控机的时候，一味追求低价，但并不是价格越便宜越好，价值也很重要。”在盛锋看来，价格是客户选择产品的考虑因素之一，但不应该是唯一，产品本身的可靠性、稳定性、品质都很重要，研凌工控也是基于此，为客户提供高性价比服务。
“我们不会纯粹去打价格战，而是在与其他同等价位产品的比较下，做到性能更优、服务更好。”盛锋介绍，研凌工控有专业的技术服务团队，在各个环节为客户排忧解难。“对于客户反馈的问题，我们一定是在当天解决，并有专门的工程师可以为客户提供上门服务，现场解决问题，目前公司已荣获五星级服务认证证书。”
盛锋表示，近几年智能制造、无人驾驶的快速发展，为工控行业带来了新的增长点。研凌工控自主提供设计、制造全流程服务，在保证客户性能需求的同时，也在一定程度上降低了客户的维护成本，有助于客户产品的批量落地。提及工控机在自动驾驶行业的应用，盛锋认为，机遇与挑战并存。目前，行业主推的工控机CPU架构有两种，一种是X86架构，另一种是ARM架构。X86架构工控机已发展近30年，使用英特尔CPU，性能卓越，主要体现在浮点整数运算、矩阵运算等计算能力上。另外，X86架构工控机存储内存易扩展，操作系统、软硬件生态丰富，生产工艺也较ARM架构工控机更精细、严谨。基于ARM架构的工控机因为使用更低纳米数的制造工艺，能量的使用效率越高，所以功耗更低、发热更少，体积也更小。但其存在性能差距大、存储内存难扩展、开源资料不及X86架构丰富等劣势。盛锋介绍，目前部分场景用户使用ARM架构的解决方案，对X86工控机的市场应用形成了一些挑战，但X86架构的工控电脑更注重的是高端场景、高性能体验。针对行业应用现状，研凌工控也在积极化挑战为机遇，一方面持续加强X86工控机的迭代，实现更高性价比。另一方面，研发ARM架构的新产品，性能要比市面上现有产品更好，更能满足中低端场景的批量应用。
“我们希望通过为行业不断补齐工控机技术、产品上的短板，帮助客户把移动机器人、自动驾驶车辆的性价比做得更高一些，进一步提高自动驾驶普及程度。”盛锋表示，在全球各国都在加速发展人工智能、自动驾驶的大环境下，实现核心零部件的国产化替代，打造中国品牌至关重要。除了做好国内市场的创新，研凌工控还计划加强海外客户的产品服务，增设海外办事处，提高研凌工控的“中国品牌”“中国服务”影响力。
