软件定义硬件(Software-Defined Hardware, SDH)是一种通过软件来控制和管理硬件资源的技术,它允许硬件在运行时进行重新配置,以适应不同的应用需求。以下是实现软件定义硬件的一些关键途径:
构建一体化解析标识体系
实现全流程物料管控,通过对物流要素赋予唯一标识(如RFID电子标签或图形标识),将标识与背后的数据和信息关联起来。
通过标识实现物料从订单未发货到在途、上架、入库、出库的全流程追踪监控,从而提高仓储物流的效率和准确性。
建立数字化运维系统
实现物料精准快速出入库,准确定位商品存放位置及数量。
实现人到货、货到人两种高效分拣方式,优化作业操作,提高整体运维效率。
应用映射至硬件
将特定算法或计算的运行时效率最大化,基于固定的冯诺依曼计算架构或替代产品。
通过软件重新编程和适配运行时可重配置的硬件,例如机器人硬件,使机器人架构师能够从软件创建自己的硬件设计。
利用FPGA技术
芯片级入手(chip-down)方法:将片上系统(SoC)集成到定制设计中,适合大批量和成本优化型批量生产。
系统模块(SOM)方法:将预装配的模块插入定制的承载板,加快产品开发速度,使硬件工程师能够集中精力在更有价值的创新上。
完全装配好的电路板方法:对于高计算强度的运算,可直接插入工作站的完整电路板,代表最佳权衡取舍。
通过上述方法,可以实现软件定义硬件,从而提高系统的灵活性、可扩展性和效率。这些技术在智能制造、物流仓储、机器人技术等领域具有广泛的应用前景。