第一章-认识你的JayBox 主板

2020, Oct 11    

这篇文章是介器开源十一章节PlayBook的一部分,欢迎来给我们的提PR,我们的git地址是:https://github.com/Jieqiio/BaseJay/wiki


如何使用您的工业边缘计算单元:第一章 认识你的JayBox 主板

通过对 JayBox主板的导览,全面认识你的工业边缘计算电脑。

JayBox 主板是介器互联自主研发硬件及介器互联工业物联网操作系统OS的一款边缘计算网关主板。JayBox也是一款出色的工业物联网边缘计算电脑,一款完全针对工业环境设计的小型、低成本、工业级设备。 无论您是在寻找一个可以用于ADAS项目、工业路由器、MQTT、Modbus和OPC-UA的数据采集设备网关,还是在学习如何编程一个嵌入式设备,或者是在寻找创建自己的电路设计的物理设备,或者是对设计一个新的主板感兴趣,开放的JayBox主板将支持您的每一步,我们有全面的开源的计划,推出包括设计图,电路图,原理图,以及外壳设计。

JayBox motherboard above JayBox motherboard above

JayBox 主板并不是简单的单板电脑,而是一款只针对 EdgeComputing 的指定主板,其含义正如它的名字一样:工业级的 Edgecomputer,全桥路24V电源,杜绝电源反接连接故障,使用高通的网络处理芯片,含有两个1 Gbps以太网口,内置Qualcomm 4G 网络和8GEMMC。

面向企业客户的Jaybox内置介器互联开发的全功能版Bluejay OS,提供了标准的远程维护功能;同时支持Modbus,OPC-UA及MQTT等多种工业互联协议,满足不同客户的不同需求。

面向普通用户开发的JayBox 主板则只有标准版的BlueJayOS.

JayBox EdgeComputer的导购介绍

不同于传统的单板电脑,JayBox Edge Computer 是专门为工业用途设计的,它只有24V电源接口,两个1Gbps的以太网端口(LAN和WAN),GPIO和迷你USB。您可以向介器公司购买一个外壳,或者您也可以自己设计一个外壳并打印出来。这将帮助你了解如何使用3D软件设计一个适合工业级的外壳,同时也帮助你学习硬件组件以及结构设计。

好了,我给大家看一些 JayBox Edge Computer的图片。

JayBox motherboard above

上图为EdgeComputer 的概况。

和其他电脑一样,JayBox EdgeComputer也是由各种不同的组件组成,每一个组件都对它的工作起着一定的作用。第一个重要的部件是板子上侧最大的一个有金属帽的芯片:系统芯片(SoC)。

什么是Soc[^1]:https://en.wikipedia.org/wiki/System_on_a_chip。

单片系统或片上系统(英语:System on a Chip,缩写:SoC)是一个将电脑或其他电子系统集成到单一芯片的集成电路。单片系统可以处理数字信号、模拟信号、混合信号甚至更高频率的信号。单片系统常常应用在嵌入式系统中。单片系统的集成规模很大,一般达到几百万门到几千万门。

Soc

JayBox EdgeComputer的SoC包含计算机的 “大脑”–中央处理单元(CPU)、处理网络通信的4G/LTE处理单元、随机存取存储器(RAM)和安装BlueJayOS的只读存储器(ROM)*。

JayBox EdgeComputer有两个CPU,一个用于4G,另一个用于正常处理数据。国内版的4G芯片,同时支持中国移动,中国联通和中国电信三大运营商。

网络芯片

Jaybox QCA8337

JayBox EdgeComputer 采用高通公司的 QCA8337 芯片来管理网络通信。该芯片有两个等级,QCA8337N-AL3C 为商业级,工作温度:0~70°CQCA8337N-AL3B 为工业级,工作温度:-40°C~80°C

QCA8337是一款高度集成的七端口千兆以太网交换机,具有无阻塞的交换结构、2048个MAC地址的高性能查找单元和四种流量级别的服务质量(QoS)引擎,符合10BASE-Te和1000BASE-T标准,包括MAC控制、暂停帧和自动分配子段,兼容所有行业标准的EtherNet、快速以太网。它符合10BASE-Te和1000BASE-T规格,包括MAC控制、暂停帧和自动分配子部分,证明了与所有工业标准的EtherNet、快速以太网和千兆以太网的兼容性。

QCA8337设备包含5个全双工10BASE-Te/100BASE-Tx/1000BASE-T收发器(我们在JayBox EdgeComputer中使用的),10BASE-Te/100BASE-Tx可以以半双工方式运行,每个收发器都能在5类非屏蔽双绞线(UTP)电缆上执行10BASE-Te以太网和5类UTP电缆上执行快速/千兆以太网的所有物理层接口功能。

24V全桥电路

我们之所以设计24V全桥电路,是因为我们看到工厂里一直有接线错误的情况发生,可能会耽误工期甚至损坏控制器,一般的工业网关没有这类功能,好的产品也只是设置的标准的反接保护,电气工程师还需要重新连接,这在一定程度上会浪费一些时间。设计全桥电路的目的,就是尽可能的让连接变的简单。

同时,JayBox EdgeComputer使用了德国菲尼克斯出品的24V闪插接头,接线更加快捷。

jaybox 24V full bridge circuit

The GPIOs

主板安装有一个32针的IO端子,方便有信息输出需要的使用,输出电压是1.8v.

天线接口

JayBox的主板共有3个天线接口,一个是主天线接口,一个是分集天线接口还有一个是GPS的天线接口,因为产品设计的使用场景主要是在室内,目前的版本止只有主天线接口和分集天线接口。

eSIM/Sim卡插槽

JayBox 会有两个版本的4G处理方式,整体硬件软件方案的产品会使用 eSIM 卡的模式,将没有SIM的插槽,而开发版则会有SIM卡插槽。eSIM需要在SMT的时候直接贴片,当然你有很强的动手能力的话,也可以自己焊接上去,两个SIM只能使用一个。

eMMC

JayBox 标准配备有一颗8GB Toshiba 出品的工业级 Premium 级别的eMMC, 版本是5.1, 采用15nm工艺制造,最大数据传输速度是400MB/s ,工作温度是工业级的 -25 ̊C~85 ̊C, 目前的初始化系统没有格式化EMMC,首次使用需要先进行格式化,并制作文件系统后才能挂载使用。

e.MMC[^TM] is a family of NAND Flash Memories with controller functionality covering ECC(Error Correction Code), wear leveling and bad-block management. e.MMCTM also provides a high-speed memory card interface compliant with JEDEC/MMCA Version 5.0/5.1, eliminating concerns about directly controlling NAND Flash Memories. e.MMCTM can easily be used as an embedded storage device.

网络接口

JayBox 主板标配有两个千兆网口,使用了两颗 HanRun自带变压器的网络接口 HR911130C, 配合 QCA8337 ,提高高速网络配置。两个网口各有独立的配置,靠近24V接头的那个是WAN口,用来连接外网;另一个是LAN口,用来连接设备。

miniUSB

miniUSB用来初期写入系统信息,也可以作为数据传输使用,没有供电功能。

Layout

JayBox motherboard layout


以上为第一章节内容,我们陆续会推出以下新章节:

如何使用您的工业边缘计算单元

内容

第一章:了解您的JayBox 主板

第二章:开始使用您的JayBox 主板(仅需连接以太网电缆,24V电源)

第三章:使用你的JayBox 主板

第四章:使用易于编译的BaseJay开始编写程序

第五章:使用用Python编程

第六章:使用用C语言编程

第七章:使用BaseJay并编译你的应用

第八章:使用GPIO引脚进行物理计算

第9章:编程使用Modbus。

第10章:编程使用OPC-UA

第11章:使用MQTT的编程。

附录

附录A:命令行界面

附录B:JayBox 主板规格


联系我们

复杂的交给我们,简单的带给你们

hello@jieqi.io +86 (571) 8618 5263

地址

中国(杭州)人工智能小镇
文一西路1818-2号,杭州市
浙江,中国

申请试用