Thiết kế Rugged/IP65/MIL-STD: Các ứng dụng công nghiệp nặng (như khai khoáng, nông nghiệp, giám sát tuabin gió) hay quân sự (UAV, xe chiến thuật) diễn ra trong môi trường rất khắc nghiệt: độ rung, sốc cao, nhiệt độ rộng, độ ẩm và bụi bẩn đe dọa trực tiếp đến thiết bị. Do đó, các giải pháp tính toán bền bỉ (ruggedized) theo tiêu chuẩn công nghiệp/quân đội là yếu tố tiên quyết. Ví dụ, hệ thống phải đạt chứng nhận MIL-STD-810G để chịu được va đập và rung động mạnh, đạt mức IP65/IP67 để chống bụi nước, và hoạt động trong dải nhiệt từ âm 25°C đến trên 50 - 70°C. ADVANTECH đáp ứng điều này bằng các thiết bị nền móng chắc chắn (vỏ kim loại), thiết kế fanless bền bỉ, cũng như thử nghiệm nghiêm ngặt trong phòng lab nội bộ (kiểm tra nhiệt độ, sốc, dao động theo MIL-STD-810G). Nhờ vậy, các hệ thống của ADVANTECH có thể vận hành ổn định trong môi trường khắc nghiệt như công trường, mỏ than, hoặc chiến trường, đảm bảo dữ liệu và AI không gián đoạn.
- Khả năng chịu sốc và rung: Thiết kế tuân thủ MIL-STD-810G (thử nghiệm va đập, sốc, độ rung, nhiệt độ, ẩm) cho độ bền vượt trội. Thậm chí các tiêu chuẩn công nghiệp như EN60721 (5M3) còn ở mức gấp ba MIL-STD-810G về khả năng chịu sốc và rung.
- Chống bụi-nước và dải nhiệt rộng: Sản phẩm đạt chuẩn chống thấm IP65 (hoặc IP67 đối với dòng MIL), chịu được mưa gió hay hơi nước trong khoang tàu. Dải nhiệt hoạt động rộng lên đến - 25°C~+50°C (có quạt khí) cho thiết bị RAS-N100, và - 25°C~+70°C cho MIL-N100, đáp ứng cả mùa đông giá rét và vùng nhiệt đới nóng ẩm.
Như vậy, các thiết bị ADVANTECH giải quyết bài toán môi trường khắc nghiệt bằng vật liệu và chuẩn kỹ thuật tiên tiến, đảm bảo độ tin cậy cho vận hành lâu dài. Chẳng hạn, trong các ứng dụng công trường nặng hay quân sự, việc mất kết nối hay hỏng hóc thiết bị gây gián đoạn nghiêm trọng; thiết kế rugged giúp tránh gián đoạn dữ liệu, bảo vệ phần cứng dưới mọi điều kiện.
Giải pháp cho phương tiện công trường hạng nặng
ADVANTECH cung cấp nhiều giải pháp “Edge AI Rugged Box PC” ứng dụng cho xe máy công trình, thiết bị nông nghiệp tự động và giám sát tuabin gió. Tiêu biểu là RAS-N100 - một máy tính hộp (Box PC) bền bỉ tích hợp trí tuệ nhân tạo. RAS-N100 sử dụng bộ xử lý NVIDIA Jetson Orin NX hiệu năng cao (21 TOPS) với RAM 16GB và ổ SSD NVMe 128GB. Thiết kế của nó hoàn toàn fanless với vỏ kim loại chắc chắn đạt chuẩn IP65, chống bụi-nước và tuân thủ MIL-STD-810G, cho phép chạy ổn định ở nhiệt độ - 25°C đến +50°C. Hệ thống hỗ trợ nguồn 9 - 45VDC, thích ứng với điện áp xe công trình.
- Tích hợp cảm biến và camera: RAS-N100 trang bị tới 8 kênh camera MIPI (có mạch giải mã tín hiệu, giao tiếp V-by-One/GMSL) và 4 cổng PoE cho camera công suất cao. Ngoài ra, nó dễ dàng kết nối với nhiều loại cảm biến môi trường: cảm biến nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, cảm biến hồng ngoại, v.v. (như mô tả “Camera (intrusion), Temperature Sensor, Pressure Sensor, Humidity Sensor” trong tài liệu). Hệ thống còn trang bị 2 cổng CANBus (hỗ trợ CAN-FD) để giao tiếp với hệ thống điện trên xe. Nhờ đó, RAS-N100 vừa có thể quan sát môi trường vừa trực tiếp điều khiển thiết bị ngoại vi. Ví dụ, trên các máy cày hay máy gặt thu hoạch, CANBus cho phép máy tính điều khiển động cơ hoặc phân bố thủy lực một cách chính xác, đồng thời camera giám sát giúp nhận biết tình trạng thực tế của cây trồng.
- Kết nối mạng hiện đại: Thiết bị hỗ trợ đa dạng giao tiếp không dây: 5G, Wi-Fi 6, và GPS/GNSS (vệ tinh). 5G và Wi-Fi giúp truyền dữ liệu thời gian thực về trung tâm hoặc Cloud (nơi cần), trong khi GPS hỗ trợ định vị chính xác tại hiện trường. Như vậy, RAS-N100 có thể hoạt động độc lập hoặc kết nối linh hoạt, phù hợp cả các vùng hoang vu thiếu cơ sở hạ tầng lẫn hạ tầng mạng đầy đủ.
- Thiết kế mô-đun linh hoạt: RAS-N100 được thiết kế theo dạng mô-đun mở rộng. Bên trong có carrier board gắn các mô-đun mở rộng (across board) như module PoE cho camera, module 5G, module lưu trữ NVMe, module Wi-Fi, nguồn điện riêng, v.v.. Khái niệm “modularization” này giúp rút ngắn thời gian phát triển và đa dạng hóa cấu hình: khách hàng có thể yêu cầu ADVANTECH tùy chỉnh bổ sung chức năng (ví dụ thêm giao tiếp MIPI/CAN, cổng I/O chuyên biệt) một cách nhanh chóng.
Ứng dụng thực tế:
- Giám sát và điều khiển máy nông nghiệp: Nông dân dùng RAS-N100 để tự động giám sát máy gieo hạt và máy gặt. Hệ thống kết nối với thiết bị cơ giới qua giao tiếp CANBus, cho phép tự động hóa quá trình gieo và thu hoạch. Các camera gắn trên khung máy chụp ảnh đồng ruộng, sau đó mô-đun AI trên Jetson phân tích độ chín của cây trồng (“harvest readiness”) và phát hiện bệnh hại. Nhờ tính năng AI biên, hệ thống có thể định vị vùng cây sắp chín và ra lệnh cho robot thu hoạch hoặc máy gặt bắt đầu thu hoạch mà không cần can thiệp thủ công. Kết quả là giảm lãng phí hoa màu trên cánh đồng, đảm bảo vụ mùa hiệu quả hơn với tỉ lệ cây bị thối, nhiễm bệnh thấp hơn.
- Chẩn đoán sâu bệnh: Một ví dụ khác là giám sát sinh trưởng cây trồng. RAS-N100 liên tục nhận ảnh từ nhiều camera chuyên biệt, dùng mô hình AI nhận diện hình ảnh để phát hiện sớm các bệnh hay côn trùng hại. Khi phát hiện dấu hiệu bệnh hay sâu hại, hệ thống ngay lập tức phát cảnh báo qua 5G/Wi-Fi đến điện thoại hoặc bộ điều khiển của người nông dân, giúp họ xử lý kịp thời. Hệ thống này giúp giảm thiệt hại mùa màng, kiểm soát dịch hại hiệu quả và nâng cao chất lượng nông sản.
- Quản lý phun thuốc thông minh: RAS-N100 cũng hỗ trợ tự động hóa quá trình phun thuốc trừ sâu. Các camera quan sát cây trồng và cảm biến môi trường truyền dữ liệu vào Jetson. Công nghệ thị giác máy (computer vision) cùng AI sẽ điều khiển robot phun xác định liều lượng và thời điểm phun chính xác nhất. Nhờ đó, lượng thuốc sử dụng giảm (tiết kiệm chi phí), độ đồng đều phun cao hơn, đồng thời thực phẩm thu hoạch còn lại ít tồn dư hóa chất.
- Giám sát tuabin gió: Ở các trang trại gió, RAS-N100 có thể lắp đặt tại trụ tuabin để giám sát an ninh và tình trạng thiết bị. Các camera gắn trên trụ phát hiện xâm nhập (chẳng hạn chim bay vào khu vực tua-bin hoặc người trái phép leo lên cánh quạt). Hệ thống AI phân tích hình ảnh, tự động phát cảnh báo nếu phát hiện mục tiêu (thiết bị cũng gửi báo động qua mạng không dây về trung tâm). Ngoài ra, RAS-N100 xử lý dữ liệu tín hiệu từ sensor độ rung/ổn định tuabin, phát hiện chênh lệch bất thường trong hoạt động. Nhờ đó, bảo trì có thể triển khai sớm, giảm thiểu nguy cơ sự cố và thiệt hại tiềm ẩn.
Tóm lại, dòng thiết bị công trường hạng nặng của ADVANTECH (như RAS-N100) tích hợp đầy đủ công nghệ: cảm biến đa dạng, camera MIPI, kết nối CANBus và mạng không dây, cùng khả năng xử lý AI biên mạnh mẽ. Những yếu tố này cho phép giám sát liên tục và điều khiển máy móc trong các môi trường khắc nghiệt nhất, từ đồng ruộng phơi nắng đến bãi mỏ gồ ghề.
Giải pháp cho phương tiện quân sự / Mission Critical
Đối với lĩnh vực quân sự và các ứng dụng đòi hỏi độ an toàn và độ tin cậy tối đa, ADVANTECH cung cấp dòng MIL-N100 - máy tính hộp AI chuẩn quân sự. MIL-N100 sử dụng module NVIDIA Jetson Xavier NX (GPU 384 nhân Volta, 21 TOPS) hoặc Jetson Nano (GPU 128 nhân Maxwell), chạy Linux Ubuntu, RAM 8GB (Nano: 4GB) và bộ nhớ trong eMMC 16GB. Tương tự RAS, thiết kế MIL-N100 fanless, vỏ kim loại chắc chắn đạt tiêu chuẩn chống nước IP67, cho phép hoạt động từ - 25°C đến +70°C. Thiết bị đáp ứng các chuẩn quân sự khắt khe như MIL-STD-810G (nhiệt độ, va đập, sốc), MIL-STD-1275E/MIL-STD-704F (nguồn điện 28V chuyên dụng trên xe quân sự) và MIL-STD-461G (EMC quân sự) khi khách hàng yêu cầu. Nguồn cấp từ 12 - 40VDC (thường là 28V) hỗ trợ thay đổi tải và nhiễu điện áp của hệ thống xe quân sự.
- I/O mở rộng: MIL-N100 có hai khe mini-PCIe để gắn AcroPack modules (các mô-đun chức năng chuyên dụng), hai khe M.2 (Key E/M) và khe thẻ MicroSD. Trên bảng mặt trước, thiết bị có nhiều cổng kết nối như 2x Gigabit LAN, USB2.0, USB3.1, HDMI, GPIO (8), serial (RS-232/422/485), CAN bus, âm thanh line-in/out, TPM v2, v.v. Nhờ vậy, MIL-N100 có thể giao tiếp với hầu hết các sensor, camera MIPI, thiết bị ngoại vi quân sự (như radar nhỏ, cảm biến, hoặc máy thu phát vô tuyến) và bộ điều khiển tích hợp khác.
- Thiết kế tùy biến: Khả năng gắn hai module AcroPack cùng lúc (mỗi AcroPack có thể là module mạng 4G/5G, module Wi-Fi, module camera, cổng I/O chuyên dụng, v.v.) giúp mở rộng linh hoạt tính năng chuyên biệt cho từng nhiệm vụ. Ví dụ, trên xe chiến thuật (AMSV) có thể gắn một module thông tin liên lạc (như 4G hoặc rádio vô tuyến) và một module xử lý thêm camera quang học. Hệ thống cũng cho phép tùy biến bố cục bo mạch (custom board) để phù hợp với thiết kế của từng phương tiện.
Ứng dụng quân sự tiêu biểu:
- Máy bay không người lái (UAV): Với trọng lượng nhẹ và công suất tính toán mạnh, MIL-N100 thường được sử dụng làm máy tính viễn thám gắn trên UAV. Thiết bị có thể gắn lên khung máy bay, xử lý hình ảnh từ nhiều camera MIPI (hỗ trợ đến 12 kênh camera CSI-2) và thực hiện tính toán AI ngay trên khoang bay (chẳng hạn nhận diện mục tiêu, theo dõi, hay trinh sát địa hình). Thiết kế chuẩn quân đội (IP67, chống bụi-nước, chịu được nhiệt độ và rung động do cất cánh/hạ cầu) đảm bảo MIL-N100 hoạt động bền bỉ dưới điều kiện thời tiết và điều kiện môi trường khắc nghiệt trên không. Kích thước tương đối nhỏ (193×79×260 mm) giúp lắp đặt dễ dàng trên các nền tảng UAV nhiều kích cỡ.
- Xe không người lái và trạm điều khiển mặt đất: MIL-N100 còn ứng dụng trên các xe tự hành trong quân sự (UGV) hoặc làm hệ thống điều khiển và xử lý (command center) trong phòng kiểm soát. Nó hỗ trợ giao tiếp GPS định vị, mạng di động 4G/5G và Wi-Fi để trao đổi dữ liệu với vệ tinh, UAV và các lực lượng tác chiến khác. Ví dụ, trong trạm mặt đất, MIL-N100 có thể tiếp nhận video từ UAV, xử lý hình ảnh đồng thời hiển thị cảnh báo cho chỉ huy. Trên xe chiến đấu, nó có thể liên kết với sensor hồng ngoại và radar ngắn tầm, chạy AI định vị mục tiêu hoặc ra lệnh tự động. Độ bền cao và khả năng thích ứng điện áp rộng của MIL-N100 (từ 12 - 40VDC) đáp ứng yêu cầu khắt khe của môi trường tàu chiến hoặc xe quân sự, nơi điện áp có thể thay đổi đột ngột.
Tóm lại, MIL-N100 là nền tảng tính toán biên quân sự toàn diện: đạt chuẩn quân đội, tích hợp GPU NVIDIA mạnh để xử lý AI, đa dạng cổng I/O và module, phục vụ các nhiệm vụ từ thu thập thông tin hình ảnh qua UAV đến quản lý trạm chỉ huy chiến trường.
Công nghệ nổi bật và thiết kế mô-đun
Cả hai dòng sản phẩm (RAS và MIL) đều tích hợp các công nghệ hàng đầu để đáp ứng yêu cầu Edge AI và rugged computing:
- Nền tảng NVIDIA Jetson mạnh mẽ: Tất cả các thiết bị sử dụng module NVIDIA Jetson (Orin NX, Xavier NX, Nano) - chuyên cho AI biên. Điều này cung cấp khả năng xử lý song song GPU lớn, giúp chạy các mô hình máy học (deep learning) và thị giác máy ở biên. Các giải pháp của ADVANTECH được thiết kế sẵn để tương thích với hệ sinh thái NVIDIA AI SDK. Nhờ đó, người dùng có thể triển khai nhanh các thuật toán nhận dạng, phân loại hình ảnh, phân tích video ngay trên thiết bị mà không cần truyền dữ liệu lớn về máy chủ.
- Kết nối tốc độ cao & cảm biến đa dạng: Trang bị Wi-Fi 6 và mạng 5G cho phép truyền lượng dữ liệu lớn rất nhanh, đồng thời GPS tích hợp hỗ trợ định vị. Ví dụ, RAS-N100 có khe cắm SIM cho 5G và anten GNSS onboard. Các cảm biến bổ trợ (nhiệt độ, áp suất, độ ẩm) được đưa vào thiết kế để giám sát môi trường xung quanh thiết bị (nhiệt độ động cơ, điều kiện khí hậu, v.v.). CANBus, GPIO và các giao diện chuyên sâu khác cho phép kết nối với hệ thống điều khiển xe (điện áp 12V/24V), như mô-đun VCIL hỗ trợ dữ liệu J1939/J1708/OBD-II trên xe tải, máy công trình.
- Thiết kế mô-đun - tùy biến cao: Như đã đề cập, cả RAS-N100 và MIL-N100 đều theo triết lý modular. ADVANTECH có quy trình modularization giúp tùy biến linh hoạt: dùng các bảng mở rộng cắm vào (carrier board) để thêm chức năng (camera MIPI, kết nối PoE, 5G, lưu trữ, v.v.). Khách hàng có thể phối hợp nhiều mô-đun mà không cần thiết kế lại toàn bộ phần cứng. Ví dụ, nếu cần thêm kênh camera, chỉ cần gắn thêm module giải mã MIPI; nếu cần tăng lưu trữ, gắn thêm module NVMe; nếu yêu cầu nguồn điện khác biệt, module nguồn mới sẽ được tích hợp. Thiết kế này rút ngắn thời gian phát triển và đảm bảo hệ thống có thể mở rộng sau khi triển khai.
- Xử lý AI tại biên (Edge AI): Mục tiêu cốt lõi là “xử lý tại hiện trường, phát hiện tức thời”. Nhờ có Jetson GPU và các mô-đun tích hợp AI, hệ thống có thể thực thi các thuật toán học máy ngay tại biên, giảm độ trễ và phụ thuộc vào liên lạc mạng. Ví dụ, trong giám sát nông nghiệp, mô hình AI trên RAS-N100 nhanh chóng phân tích ảnh cây trồng để cảnh báo bệnh; trong UAV, module Jetson giúp phân loại mục tiêu và hướng dẫn bay mà không phải gửi video lớn về trung tâm.
Nhờ kết hợp công nghệ Jetson, camera MIPI/PoE và khả năng kết nối linh hoạt, các giải pháp của ADVANTECH hiện thực hóa xu hướng “thiết bị thông minh” (smart device). Chúng không chỉ thu thập dữ liệu mà còn phân tích và quyết định ở rìa mạng, nâng cao hiệu quả hoạt động và an toàn cho toàn hệ thống.
ADVANTECH trong thiết bị công nghiệp thông minh và Edge AI
Là công ty hàng đầu thế giới về máy tính công nghiệp và giải pháp IoT thông minh, ADVANTECH sở hữu hơn 90 văn phòng toàn cầu cùng kinh nghiệm hơn 40 năm trong lĩnh vực tự động hóa và điện toán biên. ADVANTECH cung cấp từ linh kiện cốt lõi đến dịch vụ thiết kế tùy chỉnh và hậu mãi quy mô toàn cầu.
Đặc biệt, trong lĩnh vực tính toán bền bỉ và trí tuệ nhân tạo biên, ADVANTECH luôn tiên phong. Sản phẩm của họ được thiết kế chuyên biệt cho điều kiện khắc nghiệt, đồng thời tích hợp sẵn AI để xử lý thông minh ngay tại cảm biến. Thực tế, giải pháp RAS-N100 của ADVANTECH đã được vinh danh “Giải pháp Rugged Edge AI” tại hội nghị AUSA 2024 - , chứng tỏ uy tín và chất lượng trong lĩnh vực nhạy cảm như quân sự. Với nền tảng và công nghệ như vậy, ADVANTECH củng cố vị thế dẫn đầu trong việc phát triển thiết bị công nghiệp thông minh, đáp ứng mọi yêu cầu nghiêm ngặt từ công trường nặng đến sứ mệnh quốc phòng - góp phần đẩy mạnh ứng dụng Internet vạn vật công nghiệp và trí tuệ nhân tạo ở biên trên quy mô toàn cầu.
Với nền tảng công nghệ tiên tiến, ADVANTECH đang dẫn đầu trong xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo đến gần hơn với hiện trường sản xuất, giúp doanh nghiệp tối ưu vận hành, tăng hiệu suất và đảm bảo an toàn hệ thống trong môi trường khắc nghiệt.
QD.TEK - Đối tác phân phối chiến lược của ADVANTECH tại Việt Nam
Tại Việt Nam, QD.TEK nhà phân phối giá trị gia tăng hàng đầu trong lĩnh vực công nghệ, viễn thông và công nghiệp tự hào là đối tác chiến lược của ADVANTECH. QD.TEK mang đến thị trường những giải pháp Edge AI, máy tính công nghiệp và IoT thông minh hàng đầu, giúp doanh nghiệp Việt Nam tiếp cận công nghệ toàn cầu, nâng cấp hạ tầng, và thúc đẩy chuyển đổi số bền vững.
Khám phá giải pháp ADVANTECH cùng QD.TEK ngay hôm nay nơi công nghệ toàn cầu gặp tầm nhìn Việt Nam.
Lê Tầng - tang.le@qdtek.vn