从码头到门口 — 负责供应链

供应链管理人员正处于困境之中。在这个数字世界中,客户希望只要动一动鼠标,自己的需求就能得到满足,但供应链管理人员必须面对现实世界的局限。现实世界限制了火车、飞机、卡车和轮船将货物从 A 点运输到 B 点的速度。但管理人员可以做的就是使用数字系统来提高供应链的效率、安全性和成本效益。如果他们能及时获得所需的信息,便可以做到这一点。目前,供应链管理人员眼中的很多信息都是有限和过时的。这意味着什么?请设想一下:

改善信息的质量和及时性不仅可以提升供应链绩效,而且还可以成为运输易腐货物、高价值设备或冷链物品的企业的竞争优势。如果货物到达目的地因受损而无法出售,那么您可以做的事情不多。如果可以在货物运输过程中实时检测到损坏、变质或失窃,便可以做出明智的决定,在问题恶化之前予以解决。例如,货物抵达目的地之前如有损坏,可以调拨库存。如果集装架或包裹温度上升,驾驶员便会收到降温警示。而且,如果卡车车门意外打开,便可采取措施避免可能的盗窃。及时获取信息只不过是问题的一个方面。如果托运人收到的实时信息非常少(例如,只是货件的位置),则其用处是有限的。托运人需要的是有关货件的丰富信息,不仅包括位置信息,还包括诸如掉落、破损、振动、温度、湿度和光照等环境数据。这些信息需要以经济有效的方式收集和分析,并在需要解决问题及做出有关货运决策时予以应用,以便及时到达目的地并保持良好状态。

通过改善互联条件来改善物流

通过互联物流解决方案可以提供这种及时而丰富的信息,进行持续、细化的监控,例如霍尼韦尔的互联货运解决方案(参见图 1)。该解决方案可以为托运人提供:

图 1. 霍尼韦尔互联货运解决方案可在各个级别提供可扩展且持续的货运监控。(资料来源:英特尔®

可扩展跟踪从包裹到集装架的每一个级别。云互联传感器可以支持数百件包裹,并为托运人提供信息丰富的供应链视图。全面的传感器实时洞察。当包裹受损、打开、失窃或处置不当,便会发出警示,以便实施快速修复和更严格的服务级别协议。以较低的成本细化跟踪货物。使用可随货运送以及编译和分析传感器数据的移动网关,便可使用大量低成本标签,从而收集包裹层面的信息。边缘级别决策。这些网关可以在现场进行预测和决策,这在货运超出移动网络范围时至关重要。通过彻底分析数据,网关可以最大限度地降低昂贵的误报,并发送即将发生的问题的预测性警报。在包裹的整个运输旅程中提供数据保护。通过基于硬件和软件的安全技术的组合,从网关到云端均对装运数据进行加密,从而保护机密资产信息。总体上来说,互联解决方案可以对供应链进行优化,减少应急库存,消除逆向物流成本,验证交付货物的完整性,并确保供需之间的健康关系。现在,许多托运人面临的问题是创建关于货运的数据并将其存储在从发运地到目的地沿线的多套系统中。互联系统则消除了这个问题。霍尼韦尔物联网解决方案总经理 Sameer Agrawal 解释道:“货运信息一目了然。再也不必风风火火地汇总多套系统的信息,以便掌握运送动态。”

“因为该解决方案是基于云的系统,所以您可以相应执行各种分析。”他补充道。

灵活、可见的端到端供应链

互联系统可配置给单个托运人的业务。例如,霍尼韦尔的互联货运解决方案可以对从单件包裹到集装架的每个级别的货运提供可扩展、持续监控(参见图 2)。

图 2.
传感器可用于在许多级别监控货运。(来源:Honeywell)

该系统不仅适应托运人需求,而且足够强大,可与传统系统集成。这是因为霍尼韦尔的产品使用英特尔®Connected Logistics Platform,集成了开源机制,可确保设备间无缝连接,不论是外形、操作系统、服务供应商、运输技术还是生态系统。霍尼韦尔与英特尔®合作还有另一项优势。Agrawal 解释道:“英特尔有在物流领域有所作为的想法,因为他们必须解决自己的供应链问题。他们有一个客户:他们自己。”

灵活性对货运代理公司等物流公司来说尤为重要,它需要满足客户的各种需求。Agrawal 指出:“用户可以有一个系统,并且提供不同级别的可见性 — 及时、实时、货运级别、集装架级别 — 而不必更换系统、硬件和业务流程。”

霍尼韦尔解决方案还注重成本意识,不仅使用低成本的传感器标签,而且通过使用现有技术来降低系统成本。Agrawal 说道:“我们正在追求价格持续下降的基于消费者的技术。他总结道:“我们正在使用现有的基础设施,而不是试图建立一个新的基础设施。建立基础设施可能很昂贵、速度缓慢,而且不是全球性的,因此您无法真正地快速扩展。”

降低运营成本和安全风险

该系统还可以通过其它方式降低成本。由于托运人不需要依赖供应链中的其他人来提供数据,因此降低了数据采集成本。数据通信和访问成本也会下降,因为货物的每个标签都不需要与移动网络通信。

此外,IT 服务成本也可以降至最低,因为 Honeywell 和英特尔在不断维护和管理系统。纸张成本及保险索赔风险也可以降低,同时减少了因服务技术人员不得不等待零件到达等情况而引起的停机时间。

与所有互联解决方案一样,只要数据在开放网络上传输,就会产生某些风险。英特尔技术支持许多硬件增强安全功能,而其中一些被 Honeywell 用来保护数据的完整性和保密性。

该系统还包含一种可阻止 GPS 干扰和拦截不当内容的功能。“该系统已被锁定,所以没有人可以向里面添加新的软件、硬件或内容,”Agrawal 解释说。

总之,互联系统为企业提供了一种可以降低供应链浪费,并减少损坏、失窃和破坏情况的方法。通过深入了解其出货量并将其转化为数据和分析,企业不仅可以更快速地做出更好、更明智的决策,而且还能增加额外收入来源。

连接的铁路带来新的效率与便利

随着全球工人涌向道路拥挤不堪的城市中心,铁路迎来了吸引新客户的独一无二的机会。但是老旧、不可靠的设备和不能相互通信的系统拖了他们的后腿,这些设备和系统会导致维护问题,并会产生让乘客和员工挫败感很强的延误。可在单个网络上连接火车、设备、轨道、火车站和控制中心的安全、端到端通信系统解决了这些问题中的绝大部分。它使维护人员能够事先知道薄弱环节,因此他们可以在出现中断之前计划维护。它还可降低运营和 IT 成本,并可为乘客提供他们期望的快速、可靠的 Wi-Fi。然而,可能最大的优点是它为铁路带来全新的收入机会种类。下面来看看连接的铁路系统如何大显神威,满足当今时代铁路和乘客的需要。

为何铁路系统需要迅速现代化

随着世界人口迁移到高速公路极其拥挤、污染严重且令人不舒服的城市中心,对客运铁路的需求远超从前。SCI Verkehr 发布的报告预计在 2025 年之前,全球客运铁路会以每年平均 3.75% 的速度增长。增多的人流量固然带来令人愉快的收入,同时也给铁路本来就很紧张的基础设施带来更大的压力。通信系统的压力尤其大,在许多情况下,这些通信系统已经多年没有变动了。随着周围的世界已经迁移到快速的 Wi-Fi 和无缝连接,铁路系统就显得很落后了,它们仍旧使用混杂的老旧专用网络,每个网络有它自己的操作系统和维护要求。这些网络非常复杂,维护费用高昂。就算它们仍然处于最佳状况,它们也不能很好地相互通信,使得员工对问题一无所知,无法通过更好的协作更快地解决问题。“假设火车上有制造商使用它的专利系统制造的安全阀。该部件很可能会在两周内发生故障,但是如果没有连接到该部件的传感器,就没有人知道存在诊断问题,”思科连接的交通 (Cisco Connected Transportation) 解决方案全球市场营销经理 Matt Veltmann 说。结果可能是路线中断或最后一刻修复,使得在最需要时让火车停运。需要准时上班的乘客无法忍受不可预见的延误。如果他们的 Wi-Fi 连接时断时续,使得他们无法在路途中完成工作,他们的挫败感会急剧飙升。他们无法理解为何他们不能听音乐或看电影,然而他们乘坐飞机一小时飞行 600 英里时都能。缺乏连接不仅仅会让乘客不方便,它还会影响整个铁路的效率,并可能会带来安全隐患。机车操作员通常难以获得有关轨道情况的信息,而路线可能会进行合理更改。例如,断开的轨道可能会引发脱轨事故。不良的连接还会影响站长,他们难以在维修厂中找到火车和设备。控制中心管理员从不同的来源接收零星的调度,缺乏整体效能的清晰认识。所有这些问题都会增加成本,并会带来铁路负担不起的服务问题。为了迁移到更智能化的将来,运营商需要完全连接、安全的铁路系统。

连接的铁路改变格局

这种新方法的一个示例是思科连接的铁路 (Cisco Connected Rail)。通过利用可扩展、安全、端到端的英特尔® 技术,思科的平台可提供基于标准的单一网络,它依靠语音、视频和互联网数据来支持整个铁路的各种运作(图 1)。

图 1. 思科连接的铁路链接整个铁路的运作。(信息来源:思科)

统一的网络为乘客提供他们期望的无缝 Wi-Fi 连接。它还为铁路开辟了新的收入机会。同一个高速网络连接火车、路边设施和火车站,为每个人提供他们以最高效率完成工作所需的更新的信息。下面是它在铁路运营的每个阶段如何发挥作用的概述。

连接的火车

更好的连接改善了从开动到完成的一切火车运作,节省了铁路成本。GPS 跟踪让控制中心管理员可随时掌握火车的位置。通过使用高速 Wi-Fi,机车操作员可以实时与控制中心通信,以提出问题或向管理员汇报问题。部件和设备用传感器标记,当部件和设备需要维修或更换时,传感器会告诉维护部门,这可消除停运时间,并可降低维修成本。通过使用思科连接的铁路,一家欧洲铁路公司将运营成本降低了 20% 以上,资本成本降低了 21%。高速通信还可提高安全性。智能视频摄像头可实时识别问题并生成警报,使得职员能够立即联系应急响应人员。连续镜头也会自动标记,使职员能够在以后轻松复查事件。视频监控还可为广告商提供宝贵的信息。如果持票人同意共享他们的信息,则铁路运营商可以显示反映火车的不断变化的人口统计信息的数字广告。如果某个女子篮球队上火车旅行去参加比赛,广告商可以趁机播放女性剃须刀广告。在一支企业家队伍上火车的另一个站台,显示屏可能切换到汽车商务。除了为铁路改善运营和增加收入之外,连接的火车还大大改善了乘客体验。借助不会中断的高速 Wi-Fi,他们可以在整个旅程保持连接。他们甚至可以在椅背屏幕上观看电影。“思科和英特尔拥有向 500 位乘客提供流式视频和音乐的带宽,即使在较偏的位置也不例外,”Veltmann 说。登录到商用铁路 Wi-Fi 系统或购买电子车票并同意共享其信息的乘客可为广告商提供数据金矿;广告商会慷慨地付款给铁路以收集信息。吸引到改善的轨道体验的乘客越多,广告商愿意支付以接触乘客的金额越高。

连接的路边设施

铁路有多个维修厂散落在几百英里轨道沿线。因为火车头缺少地理围篱技术,运营商无法准确跟踪火车头。丢失的火车头有时长达 18 个月才找到,Veltmann 说。借助思科连接的铁路,所有火车头都包含配有基于位置的传感器的思科路由器,外加配有内置位置跟踪功能的采用英特尔技术的路由器,因此工作人员始终知道火车头的具体位置,不用再费时费力寻找它们。得益于采用英特尔处理器的坚固耐用的路边网关,在火车上使用的相同可靠连接扩展到了工场。这意味着沿线任何位置的维护技术人员,可以使用双向对讲机或平板电脑来让主管返回办公室,解决部件和安装问题。轨道本身也配备传感器,使得运营商的系统坚如磐石。如果夏季的炎热天气导致轨道变形,则可以停止服务,直到维护人员纠正问题为止。在十字路口,事件触发的视频监视器可提供活动的事先通知。如果主管提前看到了危险,他们可以立即通知机车操作员采取措施。“如果火车头被卡住了,火车司机会实时知道,”Veltmann 说。

连接的火车站

快速、统一的网络使火车站能够加快服务速度、提高安全性并探索产生新收入的机会。赶时间的乘客不需要排队等候,而是可以在数字售票亭购买车票,乘客可在数字售票亭中获得到达时间的实时更新,并且如果他们需要帮助,则可以与代表联系。系统范围视频监控会自动跟踪火车站中的可疑行为(例如沿着轨道游荡的人员或遗落行李的人员),并在单个屏幕上切换到显示异常活动,立即引起监控人员的注意。这是相对于大多数铁路拥有的孤岛式系统的飞跃,它会强制监控人员观看具有来自不同的火车、火车站和轨道的分立来源的多个屏幕。智能的安全系统可确保可疑事故不会在搬移过程中丢失。连接的火车站配备数字告示牌,广告商竞标发布广告以接触繁忙的交通枢纽中的人们。广告商还付钱发送个性化的广告,并向使用铁路 Wi-Fi 的乘客提供折扣。在中午,火车站咖啡店可能向五分钟内造访的乘客提供折扣。每天下午 6:00 抵达零售店附近的火车站的乘客 可能会注意到某项限时促销。为乘客提供现代化、高效率、令人愉快和个性化体验的火车站可吸引老旅客回头,新旅客造访。商店和广告商的新生态系统在火车站内和周围如雨后春笋瘢涌现,可以提升铁路的形象,吸引更多客户,带来多元化的收入基础。当铁路管理员分析来自他们连接的系统的大量数据时,他们将获得新见解,这些见解可帮助他们改善运营的方方面面,从迎合不断变化的乘客需要到优化路线和提高安全性不等。只需通过高效连接他们的通信,铁路就可以实现业务模式转型,来为新一代客户提供服务。

嵌入式系统和物联网的性能功耗比提高 88%

在发展程度越来越高的视觉互联世界中,视频和无线功能不再是一种奢求,而成了一种经常性需求。这对嵌入式系统产生了独特需求,包括必须在功耗、热损耗和价格之间实现平衡,并且在视频和通信方面具有更高的资源和性能需求。第八代智能英特尔® 酷睿™ 处理器(前身为 Coffee Lake)可以满足这些需求。该款处理器采用了全新的配套芯片组,可在进行无线连接的基础上将性能功耗比 (PPW) 提高 88%。最大核心数从四个增加到六个、更高的睿频速度和更快的内存支持等其它特性使嵌入式系统开发人员可以实现用户所期望的交互式体验。

更多的核心、更多的编解码器和温度自适应睿频加速

目前,第八代智能英特尔酷睿处理器家族由移动式和台式产品组成,并且大部分专为嵌入式使用而设计。芯片采用 14 纳米工艺技术制造,与更大的工艺节点相比,可以在最大化性能的同时降低漏电功耗。此外,先进的工艺技术为其它主要架构增强铺平了道路,例如,指定 SKU 提供多达六个核心,并且将 TDP 级别保持在 35W 至 45W 范围内(图 1)。

图 1. 第八代智能英特尔® 酷睿 处理器家族现推出多达六个核心的处理器。通过将设计与制造优化相结合,可以将整体平台性能提高达 40%。(资料来源:英特尔公司

新一代英特尔酷睿处理器采用英特尔® 超线程技术(英特尔® HT 技术),允许两条线程在每个物理处理器核心上同时运行。由于可以并行执行应用程序任务,因此可以更快速地完成工作负载,从而更高效地利用处理器、降低总功耗和更好地进行散热管理。这些处理器最大化可用资源的其它方法是通过称为英特尔® 温度自适应睿频加速(英特尔® TVB)的技术。英特尔 TVB 与英特尔® 睿频加速技术(英特尔® TBT)配合使用,可以在处理器以低于指定散热和功率限制的情况下运行时,适时提供高达 200 MHz 的额外时钟速度(图 2)。

图 2. 英特尔® 温度自适应睿频加速(英特尔® TVB)与英特尔® 睿频加速技术(英特尔® TBT)结合使用,可以适时将时钟频率增加达 200 MHz。(资料来源:英特尔公司

例如,六核心英特尔® 酷睿™ i7-8850H 移动式处理器的基频是 2.6 GHz,但借助英特尔 TBT 和英特尔 TVB 可以获得高达 4.3 GHz 的速度。对于在具有突发性工作负载的应用(如视频流式传输)中提供无缝用户体验方面,此额外加速至关重要。在图形处理方面,第八代智能英特尔酷睿处理器配备了英特尔® 超核芯显卡 630。配备超核芯显卡是对新款处理器的架构增强,并且在 3DMark 测量中实现了 20% 的性能提升。这些性能提升与英特尔® 高速视频同步相结合,能够为 10 位 HEVC 编码和解码及 10 位 VP9 解码之类的视频编解码器提供内置硬件支持。此外,这些处理器还可以对多达三台用于 4K 超高清 (UHD) 视频流式传输的独立显示器 提供高动态范围 (HDR) 和 Rec. 2020 色域媒体支持。基于第八代智能英特尔酷睿处理器的平台进行了多次内存升级,以保持处理器性能不断提升,包括支持高达 64 GB 的 2666 MHz DDR4 RAM、集成内存控制器和英特尔® 智能高速缓存技术。集成内存控制器存储了可实现更高内存带宽的高效预取算法,而且英特尔智能高速缓存可通过根据工作负载向核心动态分配可用高速缓存来降低延迟(图 3)。

图 3. 第八代智能英特尔® 酷睿处理器中所采用的英特尔® 智能高速缓存技术可根据工作负载向核心动态分配高速缓存,从而降低延迟。(资料来源:YouTube

更多且更快的 I/O 端口和互联配套芯片

要将这些功能用于嵌入式系统,第八代酷睿® 处理器在上一代处理器的基础上增加了四个 I/O 端口。这样一来,单个部分最多可以有 30 个高速 I/O 接口,并且支持多达六个使用 Flex I/O 的 USB 3.1 Gen 2 通道和多达 16 个 PCIe 3.0 通道。现在,如果结合配套芯片上的 24 个可用 PCIe 通道,则具有更高带宽要求的系统可以利用 40 个 PCIe 接口。请务必注意,第八代智能英特尔酷睿处理器配套的新款 Cannon Point (CNP) 芯片移除了定义 7 至 13 条信号线的英特尔® 低引脚数 (LPC) 接口,并且由具有四条信号线的英特尔增强 SPI (eSPI) 代替。信号线数量的减少可将通信所需的 PCB 走线数量降至最低。此外,eSPI 以 66 MHz 运行,是 LPC 频率的两倍,并且运行电压为 1.8 V,与 LPC 3.3 V 的运行电压相比,可以实现节能。但是,对于新一代平台控制器中枢而言,最重要的功能也许就是集成英特尔® Wireless-AC 2×2 160 MHz。英特尔 Wireless-AC 2×2 160 MHz 为最高速度为 1,733 Mbit/秒的 Wi-Fi 通信定义了媒体访问控制 (MAC) 层(PHY 层必须单独实施)。如图 4 中所示,只需使用先前技术所用时间的一小部分即可完成高清文件下载。

图 4. Cannon Point (CNP) 芯片上集成的英特尔® Wireless-AC 2×2 160 MHz 技术使无线下载速度比千兆位以太网更快。(资料来源:英特尔

对于寻求利用此连接和第八代智能英特尔酷睿处理器的计算性能的嵌入式开发人员而言,英特尔为广阔的嵌入式市场提供所要使用的合格部件。六核英特尔酷睿 i7-8850H、四核英特尔酷睿 i5-8400H 和英特尔 Q370® 芯片之类的设备生产供货期长达 15 年,并且可以在 C6B-CFLH COM Express Type 6 主板 (MSC Technologies GmbH) 之类的模块上使用(图 5)。

图 5. 借助第八代智能英特尔® 酷睿 i5 和 i7 处理器,MSC Technologies GmbH C6B-CFLH Type 6 COM Express 模块提供了可扩展性能。(资料来源:MSC Technologies GmbH

重新定义嵌入式体验

由于所有类型的用户对高清视频和无线连接带来的优势越来越习以为常,因此嵌入式系统也必须做出调整。但是,这样做意味着处理器架构和支持硬件的选择需要在遵守传统设计限制的同时,还要支持先进的新功能。第八代智能英特尔酷睿处理器正是在这些要求交汇的情况下推出,它以嵌入式友好的 TDP 包络形式提供下一代图形处理和无线连接所需的性能。在未来几个月,为了解决安全问题、管理问题和其它功能,还会围绕可扩展处理器家族发布其它产品,以帮助今天的工程师们进一步重新定义嵌入式体验。