支持创新、标准化和新技术的采用

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Pleora Technologies 创立于 2000 年，最初
的宗旨是通过以太网提供实时视频，目前服
务于两个不同的市场。在机器视觉应用方
面，它们提供硬件和软件连接关系解决方
案，可简化摄像头、传感器和处理器之间的
实时视频和数据传输。该领域的客户包括设
备和系统设计师与集成商，其产品专为成像
设备（如摄像头和 X 射线平板）或完整系统
（如机器人和质量检查工具）而设计。

针对制造业市场，Pleora 提供了一个基于摄
像头的系统和一套基于机器视觉和人工智
能打造的应用程序，能够实现流程自动化和
数字化，以减少错误、降低成本，同时确保
质量。

“与大多数技术导向的市场一样，视觉领域发
展迅猛，采用新技术的速度很快。我们面临
的主要挑战包括，确保跟上客户在封装、功
耗和带宽方面的需求。” Pleora Technologies
资深营销经理 Ed Goffin 表示。

标准加快了建立连接关系的速度

“我们设计嵌入式接口解决方案，助力高可靠
性应用实现视频连接关系和传输的标准化。”
Pleora Technologies 首席硬件 (PCB) 设计师
Robert Turzo 解释道，“以安防和国防市场为例，我们的产品被用于实现多供应商摄像
头、传感器、处理器和显示器的联网，为
车辆乘员提供实时的局部态势感知。”

基于标准的连接关系方法是 Pleora 产品的
一个关键特色。过去，摄像头、传感器、
显示器和处理操作的集成会增加项目的复
杂性和成本。例如，对军事应用而言，在
满足特定国防标准的同时集成多供应商解
决方案的能力至关重要。

反过来，标准化方法加快了他们实现目标
的速度，即通过以太网为高可靠性、机器
视觉应用提供实时视频。标准化让摄像头
和处理操作更容易在多供应商应用中协同
工作，并在医疗、安防和国防等新市场开
启了视觉应用的大门。

首款可扩展视频切换器

最近的一项设计突显了上述挑战和 Pleora 的
成功方法。Pleora 的 RuggedCONNECT 智能
视频切换器是一款高集成度的独立设备，用
于采集、处理和显示实时视频传感器数据，
适合基于车辆的局部态势感知 (LSA) 和驾驶
员视觉增强 (DVE) 应用。

通过使用千兆以太网灵活满足不同的项目
要求，Pleora 工程团队得以生产出市场上
首款可扩展的视频切换器，系统集成商可
利用此产品扩充其驾驶系统中的视频输入
和输出数量。此外，该视频切换器内置的
GPU 和软件还提供了一个框架，利用 AI 和
计算机视觉处理来强化视频，协助实现情
景感知和 ADAS 应用决策。

RuggedCONNECT 智能视频切换器的开发契
机是，Pleora 的一个客户需要一个系统，
该系统需要 13 块电路板，每块板都有不同
的功能，但能够安装在同一机械外壳中。

“该电路板设计中一个颇具挑战性的元素是
3G HD SDI（串行数字接口），它能实时、无延迟地捕捉来自 3G HD SDI 摄像头的信
号，并通过同一个盒子提供输出，” Turzo
解释道，“这意味着需要为这款观测摄像头
整合 16 个模拟输入，并确保提供路由服务
器功能空间。”

这些电路板需要通过 1275 认证，才能引入
到军用车辆中并在高电压下运行，可能承
受比输电线更大的电击。这些 28 伏大型车
载电池必须能够承受高达 +- 250 伏的电压
干扰。与此同时，它们还必须非常安静，
因为军用加固型发射规格要低于 FCC A 级
和 B 级设备约 20 分贝。

实验室多板系统性能试验。

加快创新速度

Pleora 依托西门子电子系统设计工具，包
括 Xpedition™ Enterprise 和 HyperLynx™
软件来满足其严苛的规范要求，减少迭代
次数，并最终加快上市速度。

Pleora 将 Xpedition Layout 中的 DRC 功
能与约束管理器一起使用，来定义关键信
号。这保证任何问题都能提前发现。

尽管系统设计中的 13 块电路板每一块都是
不同的设计，而非简单的派生，但随着原
始设计被克隆并用作新设计的起点，设计
复用开始发挥作用。从一件设计中获得的
知识被轻松转化为模板，并传播到另一件
PCB 设计中。通过使用 Xpedition 的约束编
辑器以及跨多个 PCB 操作单个设计单元的
设计信息，即使设计的电路板数量增加，
Pleora 也能实现设计时间的指数级缩减。

“我从来没有做过重复的工作，” Turzo 回忆
道，“这块电路板有七种类型的过孔，我在
Xpedition 中将它们导出到一个中心库里。”

“在尝试匹配 DDR3 和 DDR4 接口时，您不
会信任人力工作，因为出现人为错误的风
险很高，” Turzo 评论道，“但您可以信任
Xpedition 的约束管理器和冲突浏览器。”

关于 Xpedition 的布局和布线功能，Turzo
表示，“如果没有 Xpedition 中的草图布线器
功能，这块板几乎是不可能完成的任务。”

分析指导下的一次成功

RuggedCONNECT 智能视频切换器的电路
板由五个不同的叠层构成。其中四个叠层
用于刚性 PCB，第五个用于软硬结合 PCB。
所有印刷电路板都包含阻抗受控的走线，
且每块板都使用 HyperLynx 验证初始值。

在原理图和版图阶段，还使用 HyperLynx
对电路板运行信号完整性和电源完整性分
析。这是设计流程的一个关键部分，有助
于实现首版电路板投产。

“这是一种独特的 PCB 物理设计方法。” Turzo
指出，“我们找到了两家制造商并得到了
不同的结果，但 HyperLynx 的结果正确无
误。实际制造单元的验证结果与仿真结果
完全匹配。”

此外，通过在 HyperLynx 中提取 PCB 热数
据并将其直接传递至西门子 Simcenter™
FloTHERM™ 软件，还大幅缩短了热建模
时间。

利用 Xpedition 流程拓展可能性

利用 Xpedition 流程，Pleora 完成了他们希
望在印刷电路板设计中进行的所有操作。
这包括埋孔、叠层微孔、软硬结合板和多
个层压循环，同时还满足了板到板的整体
高度限制，保持了信号完整性。

Turzo 表示，“要进行这样的设计，尤其在我
们的设计时间范围内，试图脱离 Xpedition
Enterprise 和 HyperLynx 设计流程是完全不
可能的。”

Pleora 的整体系统设计不仅满足了客户
的需求和期望，而且在西门子的第 29 届
Siemens Xcelerator 技术创新大奖 (XTIA)
中获得了多板系统类别的第一名。

该计划由 Mentor Graphics 于 1988 年发
起，前身为 Mentor 的技术领导力大奖，
是 EDA 行业中持续时间较久的特别竞赛之
一。该大赛旨在表彰工程师和设计师采用
西门子的创新技术解决当今复杂的电子系
统设计难题并创造业界领先的产品。

得益于 Xpedition 和 HyperLynx 流程的帮
助，Pleora 在设计高度复杂的系统时能够
实现一遍成功并提高了生产率。通过支持
创新、标准化和新技术的采用，西门子解
决方案继续协助 Pleora 在快速发展的灵活
市场中发挥领导作用。