【活動報導】更高CP值的Edge AI開發選項：Windows on Arm

Posted By MakerPRO編輯部 on 10 月 22, 2024 in AIGC, Arm, Edge AI, Edge AI解決方案, Edge AI開發地圖, 活動報導, 研華 | 0 comments

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結合高效能、低功耗與靈活性等特色，Windows on Arm (WoA)相關解決方案為工業自動化、智慧城市、物聯網(IoT)以及熱門的邊緣AI等應用提供了理想的解決方案；WoA讓開發者能在熟悉的環境中快速開發與部署智慧終端應用，降低跨平台開發的複雜性，同時來自微軟(Microsoft)的長期支援與平台本身的穩定性，也能滿足企業對於各種設備長期運作的需求。

為進一步推廣WoA技術解決方案，研華科技(ADVANTECH)以「Windows on Arm技術剖析與實測」為題舉辦了一場線上講座，深入探討WoA的應用價值與前景，並邀請到來自微軟的專家以及合作夥伴分享WoA開發板的實測案例，精彩豐富的內容讓200位聽眾收穫滿滿。

Windows IoT與Arm架構平台的結合

講座一開始由台灣微軟裝置夥伴暨解決方案銷售事業群經銷業務經理張云馨(Nicky Chang)，深入講解Windows IoT Enterprise作業系統的優勢與應用；她表示，包括醫療設備、工業自動化控制設備、零售業POS終端機等等嵌入式系統在各行各業與人們的日常生活中隨處可見，而其中有很多都是採用Windows IoT作業系統。從早期的Windows Embedded逐步發展至今，專為嵌入式系統與物聯網裝置打造的Windows IoT已有超過25年的發展歷史。

Windows IoT具備三大核心優勢：生產力(Prodictive)、可靠性(Trusted)與智慧性(Intelligent)，除了具備豐富的應用程式與生態系統，能讓企業快速開發和部署IoT解決方案，該系統也支援從硬體層到雲端的世界級安全架構、長達10年的生命週期技術支援服務，使用者並可透過Azure IoT的Edge for Linux on Windows (EFLOW)在Windows裝置上執行現有Linux AI容器，輕鬆將AI技術應用於邊緣裝置。

Windows IoT Enterprise則是Windows IoT作業系統的版本之一，具備與企業版Windows 10或11相同的功能和安全性，並針對工業和商業應用裝置最佳化，提供設備鎖定(Lockdown)功能，允許企業控制設備的功能和應用，防止使用者對作業系統進行未經授權的修改或操作。此外Windows IoT Enterprise能提供多種功能幫助開發者構建精簡的系統映像檔，最低僅需要16GB儲存空間與2GB RAM；透過移除不必要的驅動程式，以及禁用系統服務和休眠功能等，該系統可有效減少磁碟佔用、提升運作效率，特別適合資源有限的嵌入式設備。

而由於相較於x86架構，Arm架構能提供更低功耗、更低成本的選項，以Arm64架構系統平台搭配Windows IoT Enterprise在許多應用領域越來越受到青睞，能在保持高效能的同時顯著降低運營成本。目前該作業系統支援的Arm64晶片，涵蓋NXP的i.MX 8M/8X與i.MX 93系列，以及Qualcomm的QCM/QCS 6490與5430系列。

張云馨強調，Windows IoT on Arm的性能表現與一般Windows IoT Enterprise並沒有不同，具備四大關鍵特性。首先，是透過硬體加速實現的繪圖處理能力強化，適合需要高效能顯示的應用；其次是應用程式相容性可讓Arm架構系統解鎖PC應用程式生態系；第三，映像檔自訂功能使開發者能根據特定需求精簡系統，減少不必要的功能佔用資源。最後，該平台提供長達10年的長期支援，保障設備在其生命週期內保持穩定與安全，適合工業應用等長期運作的場景。

Windows IOT on Arm的四大特色（Source: 講師簡報）

Windows IoT Enterprise on Arm64已經在全球多個產業領域實現了成功應用，張云馨舉例指出，一家歐洲的工業物聯網製造商與微軟合作，構建了一個基於Windows IoT和NXP平台的全新邊緣閘道器(Edge Gateway)系統，有效提升了自動化設備的智慧管理能力；其他還有工業控制人機介面(HMI)、零售POS系統的成功案例。

研華WoA平台產品特色優勢

目前研華主推三款分別採用NXP i.MAX 8M Plus、Qualcomm QCS6490與Qualcomm X Elite晶片，搭載Windows IoT Enterprise作業系統的Arm64架構系統產品──EPC-R3720、ROM-2860與AOM-7721。在線上講座的第二場，研華產品專家陳冠今對這幾款產品的特色與應用優勢進行了深入介紹；他強調，Arm架構系統與x86系統在性能表現上幾乎沒有什麼差別，還能提供更高性價比的選項，未來預期會有更多晶片廠商也加入支援WoA平台的行列。

無風扇掌上型電腦外觀的研華EPC-R3720是訴求高效能、小型化的邊緣AI應用理想選擇，能提供達2.3 TOPS的AI運算能力，可支援工業自動化、機器視覺與智慧城市等應用；陳冠今表示，EPC-R3720已成功在鋼鐵廠自動化生產線數據採集、機場自助報到機台等應用中發揮功能。此外嵌入式電腦模組(COM) 形式的RON-2860運算效能則達12 TOPS ，尺寸僅45mm見方，其小體積、輕量化的特性，適合無人機、自主移動機器人(AMR)等應用。

AOM-7721則是研華最新的高效能AI電腦模組(AI on Module，AOM)系列，內含10/12顆Kryo CPU核心與Hexagon神經網路處理器(NPU)，具備達45 TOPS的AI運算效能，適合邊緣裝置的生成式AI和機器視覺應用；除了能在惡劣的戶外環境中穩定運作，也支援支持多種連結介面選項，如5G和多顯示介面，適合零售業互動式客服終端機、工廠生產線高效率品質檢測等應用場景。陳冠今表示，針對上述WoA產品，研華都可提供開發套件(EPC-R3720已經推出，RON-2860與AOM-7721開發套件將陸續於2024年12月與2025年上市)，並有線上開發者社群讓使用者可取得相關技術支援。

EPC-R3720實測

為了讓線上聽眾親眼見證WoA系統的開發便利性與優勢所在，講座壓軸由研華合作夥伴iCShop淩耀電子經理、資深開發者林士允(Felix)以EPC-R3720平台為範例進行開箱實測與開發介面介紹。林士允表示，與Linux平台相比，WoA的最大優勢就在於對大多數人更熟悉的開發介面環境和強大的相容性；EPC-R3720預載的Windows 10 IoT Enterprise讓開發者無需切換到Linux或重新學習新平台，大幅降低開發門檻。

他指出，Linux平台往往需要開發者投入大量時間學習專屬的命令行工具和驅動程式。而 WoA系統提供了熟悉的介面和工具，如Visual Studio、.NET Framework和遠端桌面，可顯著縮短應用開發與部署所需時間，進行設備維護或更新也更輕鬆。同時因為Windows系統的應用程式相容性較高，原先在PC上執行的應用大多可以無縫移植到Arm 平台上，對於企業而言，這種便利性讓EPC-R3720成為開發和部署智慧工廠、物聯網應用的理想選擇。