无人驾驶技术作为智能交通与工业自动化的重要方向,已在矿区运输、物流配送、园区接驳等领域加速落地。然而,复杂环境下的实时感知、多传感器数据融合及极端工况适应性仍是核心挑战:
高精度感知需求:激光雷达、摄像头等多传感器数据需实现微秒级同步处理,误差容忍度低至厘米级;
恶劣环境适应性:矿区扬尘、极寒/高温环境(-40℃~70℃)对硬件稳定性提出严苛要求,普通设备故障率超30%;
网络通信可靠性:需支持5G/4G多模冗余通信,确保无人车在隧道、井下等弱信号区域的实时控制。
研华嵌入式工控机解决方案
核心硬件选型推荐
针对无人驾驶场景,推荐研华 ARK-3532 嵌入式工控机,搭配以下组件构建智能车载控制平台:
组件类型 | 推荐型号 | 核心特性 |
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工控机 | 研华ARK-3532 | 搭载第13代Intel® Core™ i7处理器,支持-40~70℃宽温运行,IP40防护等级 |
工业主板 | AIMB-705 | 兼容多代CPU,双2.5G网口支持TSN(时间敏感网络),满足多传感器数据同步需求 |
CPU | Intel Core i7-13700TE | 16核24线程,65W TDP,支持AI算法加速(集成Intel DL Boost) |
运动控制卡 | PCIE-1756 | 32路数字量输入/输出,支持EtherCAT总线,实现多轴协同控制 |
5G通信模块 | EKI-1525 | 双SIM卡热切换,支持NSA/SA双模5G,峰值速率达2.4Gbps |
系统与软件 | Ubuntu 22.04 + ROS 2 | 开源框架支持多传感器融合算法,集成Apollo自动驾驶套件 |
方案优势:
抗干扰设计:全金属机身与隔离电路可抵御20kV静电脉冲,电磁兼容性达EN 55032 Class A标准;
智能散热:无风扇设计结合热管传导技术,在粉尘浓度15mg/m³环境下仍保持核心温度≤75℃;
扩展灵活:通过M.2插槽可扩展AI加速卡(如NVIDIA Jetson AGX Orin),算力提升至275TOPS。
行业应用案例
案例1:露天矿区无人矿卡编队运输
新疆某大型煤矿采用ARK-3532工控机集群,搭载Seyond图达通激光雷达,实现以下突破:
运输效率提升:通过5G网络实时调度20台矿卡编队运行,单日运量提升至12万吨,燃油成本降低18%;
环境适应性:在-35℃极寒与PM10浓度超500μg/m³的扬尘环境下,设备连续运行5000小时无故障;
安全冗余:集成双千兆网口与CAN总线冗余设计,通信中断时自动切换至本地决策模式,避障响应延迟<50ms。
案例2:城市无人配送车多传感器融合
某物流企业部署ARK-3532工控机,实现末端配送智能化:
感知精度优化:融合4D毫米波雷达(探测距离300m)与固态激光雷达(240线束),障碍物识别准确率提升至99.5%;
能效管理:动态调节CPU频率,在低速场景下功耗降低40%,续航里程延长至18小时;
远程运维:通过研华WISE-DeviceOn平台实现500+终端OTA升级,故障修复时效缩短至15分钟。
梵亚工控:无人驾驶领域的技术赋能伙伴
深圳市梵亚科技有限公司作为研华工业自动化合作伙伴,专注于无人驾驶系统集成与场景化服务:
技术沉淀:10年行业经验,累计交付80+无人驾驶项目,涵盖矿区、物流、园区等场景;
生态整合:自主研发多协议中间件,兼容禾赛科技、速腾聚创等主流传感器,降低系统集成复杂度;
服务保障:7×24小时技术响应团队,提供从硬件选型、算法优化到现场调试的全周期支持,年均故障修复时效<1.5小时。
通过研华ARK系列工控机与梵亚工控的深度协作,企业可快速构建高可靠、智能化的无人驾驶控制系统,推动工业运输与城市物流的数字化转型。