约四成仓库存在人手不足的情况1，加之能源效率法规日趋严格和自动化带来的安全顾虑，制造企业面临前所未有的压力。为了应对这些挑战，许多企业越来越多地采用机器人、协作机器人和自主移动机器人(AMR)，以增强灵活性、降低成本，维持安全高效的运营。
这些智能机器本身也存在诸多挑战：不仅要在极端温度、灰尘、冲击/振动下可靠运行，还要处理高精度的实时视觉数据。此外，对高分辨率、多摄像头视觉导航技术的需求日益增长，而数据传输能力受限，系统可能因此出现性能瓶颈。
这类视觉系统需要支持多种多样的机器人应用和类型，因此不太容易创建模块化、可扩展、可根据具体应用需求定制的平台。
Connect Tech是一家专注于工业应用嵌入式边缘AI硬件的头部企业，就曾遇到过这样的难题。幸运的是，Connect Tech长期信赖的合作伙伴ADI公司提供了下一代连接解决方案——千兆多媒体串行链路(GMSL™)。
“我们与ADI合作后，增强了Connect Tech为先进自动化系统提供高性能GMSL连接的能力。这种合作使我们的客户能够凭借可靠、可扩展的解决方案达到更高的自动化水平。”
Rob Callaghan 首席产品官 | Connect Tech
信息速览
公司
Connect Tech是工业应用领域坚固耐用型嵌入式边缘AI硬件的领先制造商。Connect Tech专注于紧凑、耐用型解决方案，拥有一支敏捷的工程团队，可在现成产品无法满足需求时提供定制设计。Connect Tech致力于创新和客户成功，力求超越客户期望，不断迈向新高度。
目标
开发摄像头视觉子系统和平台，以处理摄像头视觉技术和来自多个高分辨率摄像头的数据，帮助智能工厂、农业和采矿等传感器密集型应用实现数字化、自动化和无缝的机器对机器互操作。
挑战
Connect Tech需要确定性、高速、低延迟的视频链路，以支持多个距离处理器较远的高分辨率摄像头。为此，需要高带宽视频链路来将数据传输至处理器，最好使用标准互连以实现可扩展性。相关应用常常存在空间限制，例如在机械臂中空间狭小，因此尽量减少布线所占空间至关重要。
解决方案
GMSL是一种性价比高、结构简单且可扩展的串行器和解串器(SERDES)技术，旨在将高速视频链路性能提升到全新水平。它为基于摄像头和显示屏的应用提供可靠的高分辨率数字视频传输，支持同轴电缆供电(PoC)，适用于空间、重量和尺寸受限的应用。
到2030年，熟练制造工人短缺预计达210万2
移动机器人和固定机器人能够填补劳动力缺口、降低成本并帮助提高效率，但制造商在规划工厂中机器人的布局时，必须审慎选择合适的电机驱动器、视觉技术、连接设备和电源。
长期关系和持久影响
自2016年以来，ADI一直是Connect Tech信赖的合作伙伴，通过高性能、可靠的DC-DC电源和视频链路(GMSL)解决方案，为Connect Tech的摄像头视觉解决方案赋能。
GMSL技术让Connect Tech方案相较竞争解决方案具备两大显著优势：更快的速度（GMSL3为12 Gbps，而竞争对手串行链路的正向通道速度约为7 Gbps）；自适应均衡，确保信号完整性，能够在长距离、恶劣环境和电缆老化/弯曲的情况下稳健运行。此外，GMSL也是一种经济实惠的解决方案，视频、音频、控制、数据和供电全都可以在单个通道上传输。
而且，由于ADI控制着GMSL的发展规划，因此Connect Tech可以共同开发一些特性来支持创新或简化设计，从而降低成本并加速产品上市。因此，Connect Tech能够快速扩展和定制产品系列，以满足不断变化的市场需求。
依托连接快速通道，加快推进自动化
ADI的GMSL技术现已发展到第三代(GMSL3)，支持在长距离下进行高速数据传输，成为Connect Tech高性能、坚固耐用、工业自动化应用的理想解决方案。
Connect Tech的GMSL3摄像头平台是一个扩展板，可将最多8个摄像头连接到Jetson AGX Orin系统模块(SoM核心板)。考虑到市面上存在许多不同类型的GMSL摄像头，该平台为用户提供了可选配置，以适应不同工作频率的GMSL3协议接口。
结合Connect Tech的Anvil-RX加固型系统，该解决方案能够在极端环境下执行关键任务，提供可靠且高带宽的视觉处理。它支持多个GMSL3摄像头输入，非常适合AMR、农业、采矿和工业自动化应用。
Connect Tech的Anvil-RX加固型系统驱动的解决方案与GMSL配合使用
“Connect Tech正将摄像头、GMSL和NVIDIA SoM（系统模块）集成到一个稳健的视觉系统中。GMSL充当‘连接快速通道’。它被整合到一个能够处理GMSL所传输全部数据的系统中，因而成为一种理想且强大的物理层，对基于视觉的自主系统（如AMR）非常有用。”
Preyksha Rajan 现场应用高级工程师 / ADI公司
CONNECT TECH的自动化应用采用GMSL
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应用
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说明
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CONNECT TECH/ADI GMSL解决方案
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采矿
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自主采矿车辆在灰尘弥漫、震动剧烈、气温极端的偏远、崎岖环境中作业。
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· 为多个高分辨率摄像头提供高带宽、长距离数据传输。
· 降低通信延迟，支持实时障碍物检测和导航。
· 坚固耐用的硬件和机械设计，在承受恶劣环境的同时保持可靠性能。
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农业
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自动农业设备（如无人机、地面车辆）需要高分辨率、实时成像，以监测作物健康状况、检测害虫并优化大农田的资源使用。
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· 通过实时图像分析及早发现问题，从而采取更高效、更有针对性的干预措施。
· 精确施用水、肥料和农药，减少消耗并尽量降低环境影响。
· 降低劳动力成本，并支持在恶劣天气或田间条件下持续作业。
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仓库/物流
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如今的仓库要求AMR在复杂环境中导航，避开障碍物，并实时优化库存流转。
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· 多摄像头集成：支持多个高分辨率摄像头，提供360度的态势感知。
· 降低处理延迟：实时决策，动态规划路径和识别物体。
· 坚固耐用型设计：工业级硬件，确保在快节奏、高振动环境下可靠作业。
· 可扩展平台：可定制以适应不同大小和用途的AMR。
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ADI GMSL：通过单一通道，传输实时传感器数据和感知数据
ADI的GMSL3是一种高速SERDES解决方案，能够通过单根线缆，以微秒级延迟传输超高分辨率视频、音频、控制信号和供电。凭借每通道高达12 Gbps的传输速度，它在简化系统设计的同时，支持在自动化、机器人、农业和制造业应用中实现实时的AI驱动视觉。所有GMSL器件也都符合AECQ-100车规级标准。
摄像头/传感器至处理器
处理器至显示器
GMSL3支持复杂的视频路由、ASIL-B功能安全和诊断，同时满足严格的EMI/EMC标准以增强安全性。GMSL3具有低延迟和精密同步特性，有助于实现自主导航、缺陷检测和精确取放操作。GMSL3已在数以百万计的汽车链路中部署，具备可扩展性，适用于工业、医疗健康、航空航天和消费电子应用，能够推动更智能的决策、减少停机时间并提升安全性和可持续性。
GMSL连接技术的优势
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减少布线基础设施
· 单根线缆的传输速度高达12 Gbps
· 视频、控制和音频信号同时传输
· 传感器数据聚合（视频、音频、激光雷达、普通雷达等）
· 视频分路
· 同轴电缆供电
· 低延迟和低误码率
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可扩展的系统设计
· 互用性、高度可配置
· 3 Gbps/6 Gbps/12 Gbps速率选项引脚兼容
· 向后兼容前几代GMSL
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支持超高分辨率
· 高达1500万像素的摄像头，4k+显示器
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安全、可靠且可持续
· 实时链路诊断、数据完整性检查
· 实时自适应均衡
· 满足严格的EMI/EMC要求
· 具有符合ASIL B功能安全要求的选项
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GMSL的价值
• • 高带宽数据传输，具备双向控制和供电能力
• 单线解决方案，减少布线基础设施
• 轻松集成多个传感器
• 低误码率和确定性低延迟（微秒级）
• ASIL-B级可靠解决方案，配备多种强大的错误监控工具
• 实时自适应均衡
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面向先进工业自动化的视觉和连接技术
在制造业持续面临人员短缺、法规日益严苛、生产效率提升压力、AI迅猛发展等挑战的背景下，Connect Tech与ADI迎难而上，直面挑战。借助GMSL3连接解决方案，Connect Tech成功弥合了技术与需求间的鸿沟，使日趋复杂的视觉技术能够满足对于可靠、高性能、自适应AMR的需求，对于工业制造等颇具挑战性的环境意义重大。
参考文献
1 “2024 State of Warehouse Labor Report”，Instawork。
2 “Creating Pathways for Tomorrow’s Workforce Today: Beyond Reskilling in Manufacturing”，Deloitte Insights，美国制造业研究所，2021年5月。
关于ADI公司
Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)是全球领先的半导体公司，致力于在现实世界与数字世界之间架起桥梁，以实现智能边缘领域的突破性创新。ADI提供结合模拟、数字和软件技术的解决方案，推动数字化工厂、汽车和数字医疗等领域的持续发展，应对气候变化挑战，并建立人与世界万物的可靠互联。ADI公司2024财年收入超过90亿美元，全球员工约2.4万人。ADI助力创新者不断超越一切可能。更多信息，请访问www.analog.com/cn。
