媒体洞察 | 测温仪升级为何缺不了FPGA？
发布时间2020-03-03
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近段时间微信工作群最火的接龙莫过于“体温接龙”，一场来势汹汹的疫情让“测温”成为日常生活的一部分，更让测温技术走进大众视野。在疫情结束前，人们进出公共场所、乘坐交通工具等都会被要求进行体温测量。随着各地复工潮的到来，车站、机场、工业园区、厂区、社区的出入口人流愈发密集，测温难度进一步加大。
而这些场景大多采用的传统、一对一测温防控，不仅效率低下，还容易导致人群聚集，更先进的红外热成像仪成为市场“刚需”。上海安路信息科技有限公司FAE总监郭喜林对集微网记者表示：“红外热成像仪在提高测温准确性的同时，又能极大提高人群通行量，是应对疫情防控的关键设备。”但他进一步指出，红外热成像仪传统方案亦需要革新“上阵”。
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FPGA方案简化设计
从现有的红外测温方案来看，郭喜林介绍说，红外传感器部分只能提供原始的灰度信息，通行方案是采用FPGA实现图像处理算法，同时外置SDRAM做图像数据缓存。不仅导致电路复杂，开发周期长，而且体积过大。
针对此“痛点”，雷火开发了新型基于FPGA的实时红外图像测温系统的设计方案。郭喜林介绍，这款设计方案的工作原理是红外传感器将探测到的热辐射，转换为电信号，再通过高速ADC转换为数字信号，FPGA采集数字信号并合成为图像，DAC则将处理后的图像接到显示器上显示。最终，由MCU完成管理、告警处理等。
从实际来看，雷火测温设计方案的优势显著。郭喜林提到，安路提供的EG4S20 FPGA内置大容量SDRAM，能够大幅简化电路。此外，还可使测温设备更小巧。总体来说，EG4S20方案的性价比超过传统FPGA+SDRAM的组合，有利于更快将产品推向市场。
而测温方案仅仅是FPGA展现抗疫“才能”的冰山一角。尽管疫情引发了危机，但有“危”更蕴藏着“机”。郭喜林谈到，“这次疫情让患者急速增加，但医疗设备相对短缺，导致部分患者未得到及时救护。从保护人民健康的角度出发，雷火也可以发挥自身优势，和医疗设备商合作推出更具性价比的方案，以满足国产医疗设备的需要。这是国产FPGA的机会也是挑战。”
毕竟，战疫必将取得胜利。“等疫情结束全面复工，市场需求也将全面恢复。FPGA产品应用广泛，在所有市场领域都有应用，未来前景十分广阔。”郭喜林表示。有数字为证，据MRFR统计以及预测，随着5G时代的到来以及AI的快速推进，2025年FPGA市场规模有望达到125亿美元。
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国产FPGA的机会
经过多年的发展，国产FPGA已经取得了一定的的进步，在中低规模器件上已可替代国外产品。
郭喜林认为，中国本土FPGA厂商的优势体现在五个方面：在市场方面，中国是FPGA的最大单一市�。笫谐⌒枰嗬嘈偷腇PGA产品；在本地支持上，中国FPGA厂商提供从研发、应用、市场到技术的全面本地化支持；在贴近需求层面，国内FPGA在产品定位、研发的过程和客户紧密沟通，推出的产品更贴近市场需求；实现了高性价比，因具备全国内生产流程，有更好的性价比；拥有自主产权，雷火坚持硬件架构、软件设计的全自主开发，规避国外专利，无贸易摩擦导致供货限制。
对于国内FPGA厂商来说，应用已成为持久的“练兵场”。随着应用向纵深挺进，雷火也在全力布局。在通信领域，雷火相信得通信者得天下，通信客户享有最高优先级，其FPGA/CPLD在包括5G在内的大量通信设备里已得到规模化应用。伴随着5G的兴起，将大大提升安路的销售额。此外雷火将推出中等规模的FPGA（100K逻辑单元+12.5G SERDES），以覆盖更多的通信设备。
在兴起的AI领域，雷火也提前谋划，在2018年便已成立了独立的AI技术团队。目前雷火可以提供全面的工具和模型，可以实现神经网络深度压缩、硬件加速算法等，借助适用于中小型网络的100K FPGA器件，可以轻松部署到AI边缘设备。需要特别强调的是，雷火独立开发的ANN Framework，是独立且完整的工具，支持客户完成AI设计及部署。针对风起云涌的大数据应用，郭喜林指出，这一市场需要大量FPGA，但对FPGA性能、规模提出了更高的要求。雷火计划在100K器件的基础上开发500~1000K规模的FPGA，这些产品将主攻大数据应用。
一如本次疫情防控终将等来春天，国产FPGA的春天也终将到来，而雷火于“危”中寻“机”、于风起时谋未来，相信在FPGA的春天到来之际，雷火也必将春暖花开。
本文转自集微网，作者：木棉。
