背景介紹

隨著電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)代郵政營運面臨前所未有的挑戰(zhàn)，包裹量呈現(xiàn)爆炸性成長。郵政處理中心必須在廣大的配送網(wǎng)絡(luò)中每日處理數(shù)百萬件包裹，同時維持最高的服務(wù)可靠度標準。隨著全球郵政業(yè)者推動基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化，并導(dǎo)入新世代自動化分揀系統(tǒng)，作為系統(tǒng)運算核心的工控機，必須在最嚴苛的工業(yè)環(huán)境中，展現(xiàn)卓越的運算效能。

德承 DS-1201強固型嵌入式工控機已部署于北美地區(qū)大型郵政設(shè)施的智能高速分揀機中，支持高密度、連續(xù)運作的包裹處理作業(yè)。面對每小時必須處理7,000至50,000件以上包裹的高吞吐量，對于工控機的效能、強固性與可靠度有著極高要求。DS-1201已于實際部署中展現(xiàn)其支持大規(guī)模郵政設(shè)施現(xiàn)代化運行的能力。

產(chǎn)品需求

實時控制所需的高速運算效能

分揀系統(tǒng)需要具備足夠的核心運算能力，才能同時處理多項實時作業(yè)。當大量包裹高速通過多層輸送帶時，嵌入式工控機必須實時協(xié)調(diào)整個流程，例如透過六面相機快速辨識包裹上的地址與條碼，并將包裹正確引導(dǎo)至不同的分揀出口，同時與整個物流管理系統(tǒng)保持聯(lián)網(wǎng)。為了確保分揀過程順暢，嵌入式工控機必須能快速處理影像數(shù)據(jù)與包裹信息，避免任何延遲。一旦運算反應(yīng)變慢，就有可能導(dǎo)致包裹卡住或分揀錯誤，進而影響整個作業(yè)流程與營運效率。

支持PoE的豐富I/O接口

分揀機需要連接多個不同的設(shè)備，因此嵌入式工控機必須有足夠的連接能力，同時也須支持多個網(wǎng)口，除了連接多個相機的影像傳輸也可分流支持控制設(shè)備與管理系統(tǒng)，確保分揀作業(yè)的關(guān)鍵指令能穩(wěn)定傳送。工控機也須支持 PoE (網(wǎng)口供電)，只要一條網(wǎng)線就能同時為相機供電并傳送數(shù)據(jù)，不需要為每臺設(shè)備另外提供電源線，這讓安裝更簡單，也減少了復(fù)雜的布線。除了網(wǎng)絡(luò)連接，嵌入式工控機還須能支持舊有設(shè)備或工業(yè)傳感器的串口，USB連接的條形碼掃描器、維護終端設(shè)備與診斷工具；并提供PCIe擴展槽安裝I/O卡或運動控制卡，用來控制氣動分流器、馬達控制器或客制化的分揀硬件設(shè)備。

適應(yīng)嚴苛工業(yè)環(huán)境的耐用性

郵政分揀中心的工作環(huán)境對電子設(shè)備來說相當嚴苛。嵌入式工控機必須承受重型輸送帶、高功率馬達和多層分揀結(jié)構(gòu)中不斷移動的包裹所產(chǎn)生的連續(xù)震動。工控機也需要具備寬溫設(shè)計，確保在不同城市地點或設(shè)備擺放區(qū)域的溫度變化下，仍能提供可靠的運算效能及穩(wěn)定運作。郵政現(xiàn)場環(huán)境中常有灰塵、紙屑和包裝材料，因此工控機須采取無風(fēng)扇設(shè)計，避免灰塵進入影響內(nèi)部元器件，同時減少散熱系統(tǒng)維護的需求。此外，場內(nèi)眾多馬達、驅(qū)動器及高電流切換設(shè)備可能產(chǎn)生電磁干擾，因此工控機需有完整的防護設(shè)計和EMC認證。

為何選擇德承？

多任務(wù)作業(yè)的強大運算效能

DS-1201具備強大的運算效能，搭載 Intel Core第9／8代處理器，可支持8核心與64GB DDR4 2666MHz內(nèi)存，能穩(wěn)定處理大量數(shù)據(jù)。嵌入式工控機的高運算效能可同時處理多組相機的影像、進行分揀路徑計算、實時記錄包裹追蹤信息，并與場內(nèi)的管理系統(tǒng)保持順暢聯(lián)網(wǎng)，不會因運算負擔而產(chǎn)生延遲。實際應(yīng)用中，DS-1201已于中小型分揀站在10個月內(nèi)處理超過1,200萬件包裹，同時也能支持大型區(qū)域中心每日超過50萬件包裹的運作需求，并在旺季具備擴充到每日超過100萬件的處理能力。多核心的設(shè)計讓分揀流程運作更順暢，也保留足夠的效能空間，因應(yīng)實時控制與高負載應(yīng)用的需求。

完整I/O并支持PoE網(wǎng)口供電

DS-1201具備完整的連接能力，包括雙網(wǎng)口（GbE LAN）、USB 3.2（Gen2）、DVI-I 與 DisplayPort 顯示輸出，以及 M.2 Key M 2280 插槽，支持高速資料存取。模塊化擴展架構(gòu)非常適合郵政分揀系統(tǒng)這類需要同時連接多種設(shè)備的應(yīng)用。雙網(wǎng)口設(shè)計可將設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)與管理系統(tǒng)分開，并提供網(wǎng)絡(luò)備援。DS-1201采模塊化設(shè)計，透過CMI（Combined Multiple I/O）與 CFM（Control Function Module）模塊化擴展技術(shù)，可依需求彈性增添各式I/O與功能模塊，最高支持10 × GbE LAN，也可搭配PoE模塊為網(wǎng)口供電。PoE可透過同一條網(wǎng)線為分揀設(shè)備中分布的相機供電并傳輸影像數(shù)據(jù)，每個網(wǎng)口可提供25.5瓦的電力，符合 IEEE 802.3at 標準。透過PoE功能，無需為每臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備單獨拉電源線，不僅大幅簡化安裝流程，也降低布線復(fù)雜度，提升整體系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性。

通過認證的工業(yè)級強固設(shè)計

DS-1201專為嚴苛的工業(yè)環(huán)境設(shè)計，能承受普通工控機無法應(yīng)付的工作條件。采用無風(fēng)扇設(shè)計，利用鋁制機殼有效散熱，降低因灰塵堆積或機械磨耗而導(dǎo)致的故障風(fēng)險，同時實現(xiàn)靜音運作。嵌入式工控機可承受5G持續(xù)震動與50G操作中沖擊，遠高于高速輸送帶與重型包裹處理設(shè)備所產(chǎn)生的震動等級。寬溫范圍（-40°C 到 70°C）確保嵌入式工控機即使在不同的分揀站或環(huán)境條件下，也能穩(wěn)定運作、保持可靠的運算效能。DS-1201同時通過EN50121-3-2軌道應(yīng)用EMC認證與IEC/EN62368-1安全規(guī)范，展現(xiàn)其在極端工業(yè)現(xiàn)場中的可靠性。9-48VDC寬壓設(shè)計并具備過電壓與過電流保護機制 ，為工業(yè)設(shè)施中常見的電源質(zhì)量問題提供額外防護。

案例成效

產(chǎn)能：在不擴建設(shè)施的情況下，處理能力提升一倍

效率：整體作業(yè)效率提升75%

人力：人工分揀需求降低80%

安全：有效消除重復(fù)性勞損風(fēng)險

成本：避免非計劃性停機造成的營運損失

擴展性：CMI／CFM模塊化設(shè)計與PCIe擴展能力，確保系統(tǒng)長期可擴展性。