引言

什么叫做“嵌入式視覺”？

嵌入式視覺=小型處理板 + 小型相機模塊

在嵌入式視覺領域中，處理器有許多分類，SoC， SoM，SBC，FCD分別是什么？他們之間有什么區別和聯系？通過本文，您可以有個系統的歸納和了解。

片上系統(SoC)

片上系統(SoC)是嵌入式架構的核心，是實際成像處理的所在點。很多場合里，人們將專業術語“SoC”通俗地等同于“處理器”。然而實際上，SoC包含的不止這些。

除了單核或多核并行CPU（中央處理器）之外，還有GPU（圖形處理器）、接口控制器（如USB、以太網、I2C等）、內部總線系統、多媒體硬件（如視頻編碼和視頻解碼）、內部電源管理以及更多的組件，均包含在這種單個芯片之內。簡而言之——SoC將PC中的許多核心組件簡潔地集成于一體。

NVIDIA的Tegra K1、Qualcomm的Snapdragon 820，以及NXP的I.MX系列，均為目前一代SoC的杰出代表。

智能手機與平板電腦的快速普及，讓SoC技術得以發展。Apple和Samsung等主要制造商負擔得起自行生產SoC的費用。開發專屬的SoC動輒需要數百萬（甚至數十億）的資金，許多企業無法負擔這筆高額費用。

SoC實際上是嵌入式計算機模塊。它包括CPU、GPU、總線系統以及接口控制器。

片上系統(SoC)是指許多嵌入式系統中的中央處理器。SoC含有主要的處理器（一個或多個）和用于特別功能的各種集成電路，如接口、輸入/輸出端口。這些組件均在同一塊芯片上。

系統模塊(SoM)

系統模塊(SoM)是小型芯片上的一個完整（電腦）系統。SoM可作為一個完善的模塊來使用。

而技術導向的中小型企業的處境略為尷尬。一方面，SoC技術使強大的處理器擁有精巧的構造，這種技術非常出眾，因為它讓下一代產品變得更為小巧而迅速。另一方面，制作專屬的SoC需要高昂的開發成本，這讓企業無法從內部發展這項技術。使用大規模制造商生產的現有SoC會對企業更為有利。

許多企業（比如Toradex，Inforce，SECO等）試圖改變這種困境，因此發展了“系統模塊”（SoM，有時也稱為“電腦模塊[CoM]”）的技術。SoM包含SoC。它帶有重要組件，如RAM（內存）、電源管理和其他總線系統，以便控制組件，也讓SoC非常實用。打個比方：如果SoC是一座不與外界聯系的工廠，SoM則會添加倉庫、連接水電，并加上連通街道的出口，還可以與工廠負責人溝通。

SoM具備一個或多個標準化插頭連接器，可用于SoM（同樣適用于SoM上的所有組件，包括SoC），以便和外界交流。事實上，這些插頭連接器無法與外部設備（如網絡、電源供電器或相機）連接。如要進行連接，則需要一個載板。

然而，只要涉及到SoM，意味著SoC已經包含于組件當中。

系統模塊(SoM)+載板

如上所述，SoC僅包含接口控制器。它缺少一個物理接頭（比如以太網插頭），而載板填補了這種缺失。如上文所述，SoM的底面具有標準化插頭連接器，因此可以與載板相連。

載板提供所需的物理接頭來連接外圍設備，如屏幕、控制元件以及相機。比起SoC或SoM，開發載板技術相對較為簡單。嵌入式技術中的組合式方法是為了讓開發人員購買SoM成品，然后自行開發載板。這種做法比全定制設計（見如下文章）的方式實惠，并極大提高了靈活性，這是因為開發人員可自行決定載板上所需的插頭。

USB、GigE或專利相機接頭均可適用，因為接頭型號為28針的LVDS可以連接一個或多個dart BCON相機。

提示：某些特殊情況下，SoM已具備單獨的物理接頭。例如，Basler嵌入式視覺專用PowerPack套裝中的Xilinx Zynq SoM已預先配備USB 2.0和GigE接頭。然而這只是非常罕見的例子。

配備載板的系統模塊(SoM)利用載板提供物理接頭，以便連接外圍設備。

單板機(SBC)

單板機基本上是集成于單元電路板上的SoM+載板。SBC的設計并不能滿足一些特定應用的需求，而是為支持大范圍的基本應用而設計的。

除了組合式的SoM+載板概念，還有另一種方法，即使用單板機，也稱為SBC。原則上，單板機是集成于單元電路板上的SoM+載板，故稱為單板機。

單板機中最著名的型號是Raspberry Pi。這款單板機帶有一系列預先集成于板上的接頭（如4x USB2、1x MIPI CSI-2等），在無需另外開發載板的情況下即可直接連上外圍設備。

優點：SBC非常易于操作。

缺點：例如，如果操作時需要第五代USB 2.0接頭，由于Raspberry Pi所使用的SBC概念不夠靈活，導致無法提供這類組件。

因此，盡管SBC意味著最少的開發時間和最低的開發成本，它同時也是最為不靈活的技術。如果企業想大量出售要求特定應用的CPU，SBC并非是好的選擇。因為選用SBC意味著它的接頭或組件并不適用于某些應用。因此，本文提到了最后一個嵌入式架構概念，即全定制設計。

全定制設計

為了更全面地描述嵌入式架構的多樣性，必須提到全定制設計(FCD)的概念。FCD是由一家企業開發的單板機，可用于應用當中，而企業也無需另外出售FCD。相反，它適用于更大的系統。因此，FCD其實是安裝于板上并帶有高度自定義裝置的SoM+載板。

例如：一家醫療工程公司計劃開發一款手持設備，可用于拍攝和追蹤皮膚上可疑的黃褐斑。采取SoM+載板是一種方式。然而這種方式并不可行，因為將SoM放于載板上需要占用太多空間。這家公司同時也計劃出售數千款其他的產品。這種情況下，公司決定自行開發定制SBC（安裝于一個單元電路板上的SoM+載板），他們認為這樣做是更為經濟可行的辦法。這樣的選擇滿足了特定應用的需求，也因為這種設計僅包含應用所需的組件，成本優化得以實現。

全定制設計涉及到安裝于電路板上的SoM+載板。它是一種能實現成本優化，并滿足特定應用需求的方法。

總結

? ? ? ?處理板是嵌入式視覺中主要的一環。這些處理板可以設計成不同樣式。

根據單位數、專門技術、從屬系統類型、成像處理需求的不同要求，需要相應地分為不同的概念，也有各種各樣的選項可供選擇，如帶有小型單板機的經典視覺系統、安裝在定制載板并帶有SoM或SoC的模塊系統，還有嶄新的全定制設計。

隨著開發人員對所選處理平臺工作的進一步深入，如果他們在現成組件中選擇的產品越少，開發和組裝成本就會逐步攀升。但如果大批量生產產品，每個產品的單價也會越低。

那么，哪一種概念最適用于您的應用？希望本文能夠拋磚引玉，讓大家獲得更全面的了解。