车载数字安全监控(DSS)系统可帮助铁路局监视旅客安全,并让其能够在消息灵通的情况下快速应对事件。 然而,铁路DSS系统必须解决性能和环境方面的若干挑战, 它们必须足够稳健,在耗电量少的情况下处理分析多个视频流; 同时还要能承受极端温度、震动和不同气压。

Intel®物联网解决方案联盟Associate级会员Axiomtek十分善于应对这些挑战,并继续利用最新的Intel®处理器来发展其无风扇嵌入式系统tBOX系列。 其中一个典型例子为搭载了全新第5代Intel® Core™ i7-5650U与i3-5010U处理器的tBOX322-882-FL铁路PC。

tBOX322-882-FL从头开始构建,用于解决车载联网视频录像机(NVR)等铁路应用的震动问题。该装置获得了铁路车辆EN50155/EN50121认证,并符合EN45545-2关于防火和供电中断的要求,以确保系统性能与可靠性。

tBOX322-882-FL采用符合IP40标准防尘铝合金强固钢箱设计,配备SSD固态硬盘时可运作于-40C至+70C高低温范围的恶劣环境(范围比HDD略小)。 该装置也设有防盗锁,保护证据不被篡改(图1)。若使用HDD,则装置会通过最先进的悬挂技术来保护更为敏感的HDD结构。

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1. Axiomtek tBOX322-882-FL正面。注意用于防篡改的硬盘锁。

考虑到视频监控文件可能较大,tBOX322-882-FL特地支持了千兆LAN技术, 让装置将上传视频到云端或数据中心的时间从几个小时缩减到几分钟。 Axiomtek系统支持云存储,可实现在联网时存储和串流到云端的解决方案。 无线传输能让铁路局迅速发现正在移动的运输实体的位置,用GPS跟踪技术来精确查明可疑活动,然后通过观看实时视频来针对事件及其环境决定合适的应对措施。 

tBOX系列支持大多数操作系统,包括Windows 7、Windows 8、Linux和WES7。装置提供丰富的I/O方案——包括USB 3.0端口——以支持变通及扩充。三个PCIe Mini Card插槽和两个SIM插槽可用于各种应用,包括用来进行远程下载的无线通讯(WiFi*、3G、蓝牙*)。M12型LAN、音频、电源和USB接口则增强了装置的稳健性(图2)M12拧入式电缆接口则有助于避免受到铁路车辆震动造成的损害和中断。

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2. 装置背面显示了其他I/O配置,包括M12型LAN、音频、电源和USB接口。

    第5代Intel® Core™ i7/i3处理器使得性能大幅提升

tBOX322-882-FL可选择搭载第5代Intel® Core™ i7或i3处理器U系列,处理速度高达3.2 GHz,配备最多8GB的DDR3L-1600内存,令视频捕捉与传输快如闪电。 基于Intel最新14nm处理技术,这些处理器在前代Intel® Core处理器的成功基础上得到了进一步提升——芯片缩小了37%,而上面的晶体管却多了35%。

第5代Intel® Core处理器将最新处理技术与结构改良成果结合起来,实现了显著的性能提升。具体而言,片上处理器图形显卡为DSS系统提供了低功耗、高密度的媒体处理方案,同时还最大程度降低了功耗、提升了性能。应用可以实现绘图性能提升高达24%,视频转换速度加快高达50%(图3),而热度范围却更小,处理器和平台控制器中心均只需15W。

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3. 第5代Intel® Core™处理器在Intel® HD Graphics性能方面又迈出了一大步。

最新的Intel® HD Graphics还具备额外的编解码器支持——包括用于解码的VP8和HEVC编解码器——以及4k支持功能。 Intel® HD Graphics 6000(第5代Intel® Core i7处理器可用)包括48个执行单元(EU)和一个附加的VDBOX单元(多格式视频编解码器)以实现极速媒体转码(图4)。此外,Intel® Quick Sync Video 2.0还提供了低功耗的硬件加速解码、编码与转码支持。 

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4. 第5代Intel® Core 处理器芯片图表明这一代处理器芯片分给处理器图形显卡的空间比前几代多。

这些进步有助于提高对来自边缘设备的同步视频流进行视频处理的效率。 DSS应用的视觉质量将更加流畅,从而提高了对同步视频流进行解码和转码的能力,而Intel® Clear Video HD与Intel Quick Sync Video在视觉质量与色彩保真度的提升也造就了出色的HD视频播放。 如果将这些技术进步应用到视频监控,则可令所收集证据的质量得到显著提升。 

另一个重要特点则为Intel®高级矢量扩展2(Intel® AVX2)。对于使用机载视频分析仪以查明遗失行李等事件情况的DSS应用,Intel AVX2可以优化数字信号与图像处理工作量。此类分析仪可以大大减少需要保存并传输到云端的视频的数量。

高级铁路DSS万事俱备

Axiomtek tBOX322-882-FL等产品为铁路DVR和NVR应用提供了可扩展的高级方案。 要关注这些方案及其他DSS解决方案,请定期查阅我们不断更新的解决方案目录

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Axiomtek 是Intel®物联网解决方案联盟的Associate级成员。

Mark Scantlebury    流动记者(英特尔合约记者),英特尔®物联网解决方案联盟    Embedded Innovator杂志副主编