產(chǎn)品概述

在全球化芯片供應(yīng)鏈波動及樹莓派等硬件持續(xù)漲價的背景下，ShimetaPi M4-R1作為全棧國產(chǎn)化嵌入式開發(fā)平臺，以高性能異構(gòu)計算架構(gòu)和開源鴻蒙原生支持為核心突破點，填補(bǔ)了中高端邊緣設(shè)備開發(fā)的國產(chǎn)方案空白。
其基于瑞芯微 RK3568B2 的硬件設(shè)計：

• ? 滿足工業(yè)級穩(wěn)定性要求（-20℃~70℃寬溫運(yùn)行）
• ? 通過 NPU 算力集成與雙千兆網(wǎng)絡(luò)接口，為 AIoT、工業(yè)自動化及信創(chuàng)領(lǐng)域提供高性價比替代方案

一、深度適用場景分析

（一）教育科研與開發(fā)者生態(tài)

嵌入式教學(xué)實驗

• ?支持 OpenHarmony/Linux 雙系統(tǒng)對比教學(xué)
  • ? 提供從裸機(jī)驅(qū)動開發(fā)（如 GPIO/I2C 控制）到上層應(yīng)用（AI 模型部署）的全棧實驗案例
  • ? 兼容樹莓派 40-pin 接口，可直接復(fù)用現(xiàn)有傳感器模塊（如 DHT11/超聲波模塊）

創(chuàng)客項目開發(fā)

• ?M.2 NVMe 高速數(shù)據(jù)采集
  • ? 支持 100fps 攝像頭流處理（適用于機(jī)器人視覺 SLAM 項目）
• ?內(nèi)置 NPU 輕量化模型加速
  • ? 支持實時人臉識別（MobileNet-SSD）等 AI 原型驗證

（二）工業(yè)控制與自動化

HMI 人機(jī)交互終端

• ? 原生驅(qū)動 eDP/MIPI 工業(yè)顯示屏（1920×1080@60Hz）
  • ? 支持 Qt/OpenGL ES 圖形加速
• ? 雙網(wǎng)口支持設(shè)備冗余聯(lián)網(wǎng)或數(shù)據(jù)/控制流分離
  • ? ETH0 連接 PLC，ETH1 上傳云平臺

工業(yè)協(xié)議通信網(wǎng)關(guān)

• ? GPIO 擴(kuò)展 RS485/CAN 接口
  • ? 支持 Modbus RTU/TCP 協(xié)議轉(zhuǎn)換
• ? Linux 環(huán)境下通過 Docker 部署 Node-RED

（三）邊緣 AI 推理與信創(chuàng)項目

輕量級 AI 邊緣節(jié)點

• ? 支持 TensorRT 引擎轉(zhuǎn)換（Linux）
  • ? 實現(xiàn)工廠安全巡檢等低延遲視頻分析

信創(chuàng)合規(guī)解決方案

信創(chuàng)合規(guī)解決方案

硬件層：全國產(chǎn)元器件（瑞芯微 SoC + 長江存儲顆粒）滿足供應(yīng)鏈安全要求。

軟件層：

OpenHarmony 3.2+ 支持國密算法（SM2/SM3/SM4）及安全啟動（Secure Boot）。

通過等保 2.0 三級認(rèn)證的 BSP 驅(qū)動包，支持 TEE 可信執(zhí)行環(huán)境擴(kuò)展。

二、智能終端開發(fā)案例

（一）智能自助點餐終端（多屏異顯）

場景需求

某連鎖餐飲系統(tǒng)要求：

• ? 主屏播放4K宣傳視頻（HDMI輸出）
• ? 從屏顯示點餐界面（MIPI-DSI觸摸屏）
• ? 雙屏獨(dú)立控制，觸控響應(yīng)延遲 < 50ms

技術(shù)實現(xiàn)

1. 硬件配置

plaintext

主控：ShimetaPi M4-R1

主屏：55英寸 4K HDMI 廣告屏

從屏：10.1英寸 MIPI-DSI 電容觸摸屏（1920×1200）

支付：USB3.0掃碼槍

2.軟件架構(gòu)（OpenHarmony ArkUI）

`javascript

// 主屏視頻播放組件

@Entry

@Component

struct MainScreen {

build()

{VideoPlayer({ src:'ad_4k.mp4'})

.width('100%').

height('100%')

}

}

// 從屏點餐界面組件

@Entry

@Component

struct TouchScreen {

@StatemenuItems: string[] = ['漢堡','咖啡','套餐'];

build() {

List({ space:10}) {

ForEach(this.menuItems, (item) => {

ListItem() {

Text(item).fontSize(30)

}.onClick(() =>this.orderItem(item)

)})

}

}

}// 雙屏獨(dú)立渲染控制

window.create("MainScreen", ...).then(mainWin => {

mainWin.setUIContent("pages/MainScreen");

});

window.create("TouchScreen", ...).then(touchWin => {

touchWin.setUIContent("pages/TouchScreen");

});

3、性能優(yōu)化成果

（二）農(nóng)業(yè)大棚低功耗物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

場景需求

• ? 每10分鐘采集溫濕度/光照數(shù)據(jù)
• ? 休眠功耗<1mA
• ? 斷網(wǎng)自動重傳至云端

技術(shù)實現(xiàn)

1. 低功耗驅(qū)動層（C語言實現(xiàn)）

2. 云端對接（OpenHarmony JS）

3. 實測部署效果

三、技術(shù)演進(jìn)方向

生態(tài)擴(kuò)展計劃

• ?2025 Q3
  • ? 發(fā)布專用HAT擴(kuò)展板（含POE供電/4G模塊/CAN控制器）
  • ? 開源工業(yè)協(xié)議驅(qū)動庫（GitHub @ShimetaTech）

開發(fā)者支持

• ? 免費(fèi)提供RKNN模型量化工具鏈
  （適配PyTorch/TensorFlow）

總結(jié)

ShimetaPi M4-R1 通過硬件國產(chǎn)化、OS 自主化、接口工業(yè)化三重設(shè)計：

• ? 性能對標(biāo)樹莓派4B但成本降低40%
• ? 規(guī)避國際供應(yīng)鏈風(fēng)險
• ? 成為本土化技術(shù)創(chuàng)新代表方案