AUMO 傲目自动驾驶多源数据采集盒 BZ1001 案例解析

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AUMO 傲目自动驾驶多源数据采集盒 BZ1001 案例解析 [复制链接]

- 车载数据采集盒 BZ1001 案例解析 -

自动驾驶技术的发展依赖于大量高质量的数据来测试和验证算法。传感器数据采集盒是自动驾驶仿真测试中的关键组件，它负责从车辆上的各种传感器（如摄像头、雷达、激光雷达等）收集数据，并确保这些数据的准确性和完整性。随着自动驾驶级别的提升，尤其是从 L2 向 L3 及以上过渡，汽车测试仿真系统对数据采集的依赖性和要求也越来越高。

客户需求

我们的客户渴望在实验室中精确地模拟出更丰富的交通状况来测试 ADAS 感知算法和控制逻辑，并对产品的耐用性和易用性提出了更高的要求。

市面上常见的数据采集盒方案采用 PCIe卡+x86架构+GPU 压缩算法，这类方案通常需要较大的机箱和多个组件，体积较大，不便于集成到车载环境中，且高性能显卡和 x86 架构可能导致较高的功耗和散热问题，普通x86由于槽位数量限制，接入的 PCIe 卡数量有限，对于高速的数据接口，可能更加难以满足。

客户需要的是一款能够灵活适配多种类型的数据接口，同时，满足高精度时间同步、长时间连续采集、高带宽处理能力等特点，且能解决传统方案弊端的数据采集产品。针对企业项目，客户提出了更具体的需求：

产品支持多路（ 6 路至 8 路）200W 像素的 GMSL 摄像头视频采集，压缩编码为 H264/H265，并支持实时落盘功能；
产品支持 20 路 CAN/CAN-FD 信号采集；
产品支持 4 路车载以太网接口信号采集，且支持镜像及透传模式；
产品支持两个高速 NVMe SSD，写入速度不低于 2GB/s；
产品外观设计小巧，便于安装，可上车使用，必须符合工控机标准；
产品支持多产品级联扩展；
采集的数据必须做到高精度同步性；
产品要有接口扩展弹性空间，客户后续可以灵活调整接口类型及数量配置。

解决方案

在理解客户需求后，AUMO 傲目便一直在思考如何结合我们在 FPGA 设计服务领域成熟的技术优势，为客户定制方案。

终于，在反复的研讨与试验中，BZ1001 诞生了。

在这款产品中，我们延续了“核心板+功能板+FMC子卡+IP矩阵”的模块化产品理念，产品系统构成如下：

主芯片采用 AMD 的 XCZU7EV
PS 端搭载4GB DDR4, 8GB EMMC, 32MB QSPI, 1个千兆以太网接口和１个USB3.0 TYPE-Ｃ接口
PL端引出4个FMC接口以及一个 40G SFP 光口

这是一个高度灵活可配置的平台，其中预留的4个FMC接口，可以根据用户的不同需求选择不同配置，快速扩展构建出不同应用场景下的解决方案。

在该案例中：

FMC1 接入 FL9712 子卡（8路 GMSL 视频信号输入）

FMC2 接入 FL1042 子卡（20路 CAN/CANFD 接口扩展）

FMC3 接入 FL3113 子卡（4路 baseT1 车载以太网接口扩展，支持镜像及透传模式）

FMC4 接入 FL1402 子卡（两个 NVME SSD 扩展，写入速度分别可达 2.3GB/s）

FMC1-FMC3，每一个接口都支持 6 个 MIPI 接口，共 18 个 MIPI 接口，保证了强大的视频接入能力。
FMC3-FMC4，每一个接口都支持 2 个 PCIEx4/1个PCIEx8 接口，提供高效的数据扩展传输能力。
通过 40G 光口，可以与外部设备／本设备多机之间进行大数据、低延迟的数据传输。
通过以太网／光口，支持与外部设备 GPTP 时间同步。在高精度同步性方面，BZ1001 可做到同设备时间误差 100ns 内、多机间误差小于 1us 的高精度。

从外形上看，它的体积比传统机箱小了不止一倍。这得益于产品采用了 H.264/H.265 压缩编码并实时落盘的技术。H.264 和 H.265 是一种高效的视频压缩标准，相较于使用 GPU 进行定制算法压缩，可以在保持视频质量的同时，显著减少数据的存储需求。实时落盘，意味着数据在采集的同时即被存储，减少了数据处理的延迟。

应用成效

BZ1001 外观小巧、接口配置开放灵活、传输速率强大，实际成品超出了客户原先对产品性能的预期。

由于体积和功耗较小，可以将多台设备集成安装，级联使用，以满足更多的接口扩展需求，高度灵活可配置。开机即用的特性简化了系统的启动和操作流程，降低了用户的学习成本，提高了系统的易用性。

与基于 GPU 的压缩方案相比，BZ1001 方案通过集成硬件和标准化压缩技术，减少了对高性能计算资源的需求，从而降低了系统成本。这不仅体现在硬件成本上，还体现在功耗和散热成本上，因为 GPU 通常能耗较高且需要额外的冷却系统。

AUMO 傲目依托 ALINX 丰富的 FMC 子卡产品矩阵，帮助客户大大缩短了新增接口的开发工作周期，还为客户二次开发提供了较强的扩展灵活度，保证了产品在多应用环境中的适应性、稳定性。

BZ1001 帮助客户在计划周期内顺利完成了产品测试项目，保障了产品的顺利上市，助力客户在产品市场推广和行业客户销售方面全面而有序地开展，获得了良好的市场反馈。

BZ1001 在保证数据质量的前提下，通过成熟的视频压缩技术、实时数据管理和简化系统设计，实现了高效、便携、易用、成本优化的综合优势，相信它会成为推进智能驾驶技术和商业化应用的重要助力。

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