上海晶珩作為樹莓派官方設計合作伙伴和代理商，基于樹莓派技術開發了一系列工業級人機界面(HMI)產品，廣泛應用于工業自動化、樓宇控制、智能制造等領域。這些HMI產品憑借樹莓派的強大性能和工業級設計，為現代工業控制提供了高性能、高可靠性的解決方案。本文將全面介紹上海晶珩HMI產品線的定位與設計理念，分析其在各行業的應用情況，并詳細解析各款產品的核心亮點與技術優勢。

產品定位與設計理念

上海晶珩的HMI產品線基于樹莓派技術平臺開發，定位于工業級人機交互解決方案，旨在為工業自動化、智能制造、樓宇控制等領域提供高性能、高可靠性的控制界面。作為樹莓派官方設計合作伙伴，上海晶珩創始團隊自2012年起就與Raspberry Pi合作，支持了第一代樹莓派在中國成功投產和全球發布，積累了豐富的嵌入式系統開發經驗。

核心功能定位方面，這些HMI產品主要提供：

- 工業級人機交互界面：支持多點觸控、高亮度顯示，適應各種工業環境

- 實時數據監控與可視化：通過CODESYS等技術實現設備狀態可視化

- 設備控制與參數設置：提供直觀的操作界面，簡化復雜設備的控制

- 網絡通信與數據交換：支持EtherCAT、Modbus TCP/IP等工業協議

設計理念上，上海晶珩HMI產品遵循三大原則：

1. 工業可靠性：采用寬溫設計(-25℃~60℃工作溫度)、金屬外殼、隔離接口等，確保在惡劣工業環境下穩定運行

2. 高性能計算：基于樹莓派CM4/5，Raspberry Pi 4/5高性能處理器，提供強勁的運算能力

3. 靈活擴展性：支持多種I/O模塊擴展，可適應不同應用場景需求

產品線覆蓋了從7英寸到21.5英寸多種尺寸，滿足不同應用場景對顯示面積和操作便捷性的需求。

工業自動化與智能制造應用

在上海晶珩的產品生態中，HMI與PLC、運動控制系統等共同構成了完整的工業自動化解決方案。在這些應用中，HMI產品不僅提供操作界面，還承擔著數據可視化和系統監控的關鍵角色。通過CODESYSWebVisu技術，HMI與PLC可實現無縫通信，確保實時數據傳輸與高效操作。例如在智能制造產線中，操作人員可以通過HMI實時監控設備狀態、調整參數，并獲取生產數據統計，大幅提高生產管理效率。

樓宇自動化與智能控制應用

在樓宇自動化領域，上海晶珩HMI產品被廣泛應用于智能照明、電梯控制、空調系統等場景。其產品支持多種工業協議和網絡架構，能夠輕松集成到樓宇管理系統中。

典型樓宇應用包括：

- 智能會議室控制：將燈光、空調、投影儀、幕布、窗簾整合在一個HMI控制屏上，通過預設情景模式(如普通會議模式、投影會議模式、視訊會議模式)一鍵控制所有設備

- 辦公室智能照明：通過HMI設置調光淡出時間、目標照度(如工位桌面400Lux)、存在感應延時等參數，并與窗簾、風機盤管聯動，實現節能舒適的照明環境

- 電梯門禁系統：作為梯控系統的操作界面，實現IC卡/二維碼/人臉識別等身份驗證方式，控制電梯樓層權限

在這些樓宇應用中，HMI產品的多協議支持特性尤為關鍵。樓宇自動化系統通常需要集成空調、照明、能源、給排水、電梯、電力及安防門禁等多個子系統，上海晶珩HMI支持多種國際標準通訊協議，能夠將這些子系統集成于單一IP化平臺。此外，產品的高安全性設計(雙網段、防火墻隔離、SSL/HTTPS加密等)也滿足了樓宇控制對系統安全性的嚴格要求。

設備人機交互與工業物聯網

作為工業物聯網的關鍵組成部分，上海晶珩HMI產品提供了豐富的連接選項和數據接口，支持設備間的互聯互通。

在設備人機交互方面，這些HMI產品具有以下特點：

- 惡劣環境適應性：在寬溫度范圍、高粉塵和高濕度等環境下能夠穩定運行，保證了高度可靠性

- 多樣化連接：支持RS232/RS485、CAN、USB、以太網等多種接口，可連接各類工業設備

- 遠程訪問：通過CODESYS WebVisu等技術，支持PC端、移動端遠程監控和操作

- 數據采集與分析：內置存儲和計算能力，可進行本地數據處理后再上傳至云端

例如在智能工廠中，HMI不僅作為單臺設備的操作界面，還成為連接MES(制造執行系統)、ERP(企業資源計劃)等上層系統的橋梁，實現生產數據的縱向集成。上海晶珩的解決方案通過簡化和統一的管理系統，提高了生產管理的質量，同時降低成本，合理利用資源。

產品系列核心亮點分析

上海晶珩基于樹莓派的HMI產品線豐富，各系列針對不同應用場景有各自的特色和優勢。以下對主要產品系列的核心亮點進行詳細分析：

ED-HMI2002系列

產品定位：經濟型工業HMI，適合中小型設備和簡單控制場景

核心亮點：

- 采用Raspberry Pi CM4核心，平衡性能與成本

- 7英寸和10.1英寸兩種尺寸可選，以滿足不同使用場景需求

-Broadcom BCM2711 4 核 Arm Cortex-A72 (ARM v8) 64 位 1.8GHz SoC

-高達 8GB LPDDR4 RAM，32GB 或 64GB 的 SD 卡

-1 x Gigabit 網口，2 x USB 3.0 和 2 x USB 2.0

-雙 HDMI 顯示，支持輸出 2 路 4Kp60 視頻

-USB Type-C 接口的 5V 電源輸入

-CNC 切割工藝的鋁合金邊框+鈑金外殼，無風扇設計，提供良好的散熱性能

-支持嵌入式安裝，兼容 VESA 標準支架安裝

- 工業級觸摸屏，支持戴手套操作，適應惡劣環境

典型應用：小型機械設備控制、簡易生產線監控、樓宇設備控制等

ED-HMI2630-101C系列

產品定位：高性能工業計算機與HMI一體機，適合復雜控制場景

核心亮點：

- 采用Raspberry Pi CM4核心

- 10.1" TFT，分辨率1280x800，多點式電容觸摸屏

- Broadcom BCM2711 4核Arm Cortex-A72 (ARM v8) 64位1.5GHz SoC

- 高達8GB LPDDR4 RAM和32GB的eMMC

- 支持Micro SD Card和M.2 NVMe SSD擴展

- 雙網口，1 x Gigabit 網口和1 x 100M網口

- 4 x RS232/485帶隔離接口，具備靜電保護和浪涌保護

- 2 x CAN，帶隔離保護，兼容CAN 2.0B標準，帶led狀態指示燈

- 8 x DI，帶隔離保護，支持交流信號輸入，帶led狀態指示燈

- 8 x DO，帶隔離保護，具備限流保護，帶led狀態指示燈

- 2.4GHz&5GHz Wi-Fi、藍牙和4G無線方式

- 支持選配CODESYS授權

- 9V~36V寬壓電源輸入，具有過流、過壓和反接保護

- 集成超級電容備份電源 (選配)、RTC、Watch Dog、EEPROM和加密芯片

- 支持嵌入式安裝，兼容VESA 75x75標準支架安裝

典型應用：工廠自動化控制、多軸運動控制系統、智能倉儲設備等

ED-HMI3120系列

產品定位：高性能處理器、多尺寸觸摸屏、豐富的I/O接口和多種無線連接選項，適用于各種工業自動化和人機交互應用

核心亮點：

- 采用 Raspberry Pi CM5核心

- 7/10.1/11.6/13.3/15.6 英寸可選，以滿足不同使用場景需求

- Broadcom BCM2712 4核Cortex-A76(ARM v8) 64位2.4GHz SoC

-高達16GB LPDDR4 RAM和64GB的eMMC

-支持Micro SD Card和M.2 NVMe SSD擴展

-雙網口，1 x Gigabit 網口和1 x 100M網口

-4 x RS232/485帶隔離接口，具備靜電保護和浪涌保護

-2.4GHz & 5GHz Wi-Fi、藍牙和4G無線方式

-9V~36V寬壓電源輸入，具有過流、過壓和反接保護

-集成超級電容備份電源 (選配)、RTC、Watch Dog、EEPROM和加密芯片

-支持嵌入式安裝，兼容VESA 75x75標準支架安裝

典型應用：大型生產線中央控制、多設備監控系統、數據可視化看板等

ED-HMI3630 系列

產品定位：易用性和可靠性拉滿的Raspberry Pi CM5的工業平板電腦

核心亮點：

- 采用 Raspberry Pi CM5核心

- 7/10.1/11.6/13.3/15.6 英寸可選，以滿足不同使用場景需求

- Broadcom BCM2712 4核Cortex-A76(ARM v8) 64位2.4GHz SoC

-高達16GB LPDDR4 RAM和64GB的eMMC

-支持Micro SD Card和M.2 NVMe SSD擴展

-雙網口，1 x Gigabit 網口和1 x 100M網口

-4 x RS232/485帶隔離接口，具備靜電保護和浪涌保護

-2.4GHz & 5GHz Wi-Fi、藍牙和4G無線方式

-9V~36V寬壓電源輸入，具有過流、過壓和反接保護

-集成超級電容備份電源 (選配)、RTC、Watch Dog、EEPROM和加密芯片

-支持嵌入式安裝，兼容VESA 75x75標準支架安裝

典型應用：主要應用于工業控制和物聯網領域

技術架構與創新特性

上海晶珩HMI產品在技術架構上融合了樹莓派的計算性能與工業級的可靠性設計，形成了一系列創新特性，使其在工業應用場景中具有獨特優勢。

核心計算平臺方面，產品線覆蓋了從4到5代樹莓派主板和模組。

實時控制能力是工業HMI的關鍵需求，上海晶珩產品通過與CODESYS的深度集成解決了這一問題：

- 支持IEC-61131-3 PLCopen編程語言，可實現PLC功能

- 支持EtherCAT、Modbus TCP/IP等實時工業通信協議

- 在16軸運動控制解決方案中，可實現1ms總線周期和低于50微秒的抖動

連接性與擴展性方面，這些HMI產品提供了豐富的接口選項：

- 網絡：雙千兆以太網(部分型號)、Wi-Fi 6、藍牙5.0、4G LTE

- 工業接口：多路隔離RS232/RS485、CAN總線、隔離DI/DO

- 擴展接口：PCIe、M.2等，支持功能擴展

人機交互創新包括：

- 高亮度顯示屏(最高400 cd/m2)，在強光環境下仍清晰可見

- 10點電容觸摸，支持戴手套操作

- 可選前置攝像頭，增加視覺交互能力

AI邊緣計算是新一代產品的發展方向，上海晶珩已經開始整合AI能力：

- 支持Raspberry Pi AI Kit，包含Hailo-8L 13 TOPS AI加速模塊

- 可應用于視覺檢測、預測性維護等AI場景

- 在六軸機器人視覺解決方案中，AI攝像頭可實現實時圖像處理和物品定位

行業解決方案與成功案例

上海晶珩的HMI產品已成功應用于多個行業，形成了成熟的解決方案。通過分析這些實際應用案例，可以更全面地理解產品的市場定位和技術價值。

在智能制造領域，上海晶珩與CODESYS合作的解決方案在2024年中國工博會上獲得了高度關注。展會上展示的基于Raspberry Pi CM4的六軸機械臂視覺解決方案，集成了高速AI攝像頭、六軸機械臂、工業HMI和EtherCAT遠程I/O模塊，展示了如何替代智能工廠中的勞動密集型任務。

是HMI在樓宇自動化中的典型應用。上海晶珩的PLC產品結合HMI產品在此類場景，提供更強大的性能。

電梯門禁系統是另一個重要應用場景。HMI在此類系統中作為操作界面，實現以下功能：身份驗證界面(二維碼/IC卡/人臉識別)，樓層選擇與控制，緊急情況下的消防聯動界面，系統狀態顯示與故障報警。

在能源管理方面，上海晶珩HMI支持智能照明等節能應用。通過存在感應、照度調節、時間表控制等功能，可實現60%-80%的節能效果。HMI在這些系統中提供：照明場景模式設置，能耗監控界面，系統參數配置，故障診斷信息。

值得一提的是，上海晶珩的HMI產品在特殊環境下也表現出色。HMI系列在寬溫度范圍(-25℃~60℃)、高粉塵和高濕度等惡劣工業環境下能夠穩定運行，保證了高度可靠性。這使得它們特別適合應用于：戶外設備控制，食品加工等潮濕環境，冶金等高溫車間，冷凍倉儲設施。

總結與展望

上海晶珩基于樹莓派的HMI產品線代表了工業人機界面技術的一次重要革新，將樹莓派芯片的高性能與工業級的可靠性完美結合。通過分析各系列產品的特性和應用案例，我們可以清晰地看到這些產品在工業自動化、樓宇控制、智能制造等領域的獨特價值。

上海晶珩基于樹莓派的HMI產品線已經形成了從入門級到高性能、從小尺寸到大屏幕的完整產品矩陣，能夠滿足工業自動化領域各種復雜應用場景的需求。隨著工業4.0和智能制造的深入推進，這些融合了IT與OT技術的高性能HMI產品必將發揮越來越重要的作用，為工業數字化轉型提供強有力的支撐。