解锁 5G 潜能：新汉 DTA 1164，探索边缘运算的无限疆界

趋势 企业透过建构私有网络，不仅能提升营运弹性，更能强化网络安全防护，确保数字资产坚不可摧。在网络安全领域中，运用人工智能（AI）对抗日益精进的网络攻击已成为重要趋势。面对黑客不断推陈出新的入侵手法，IT 团队正积极导入 AI 技术，打造更强大的数字安全防护网，以有效保护企业的宝贵资产。   人工智能（AI）系统在网络安全领域展现卓越能力，能精准识别并分类敏感信息、深入检查网络封包与流量模式、实时监控数据流、迅速侦测异常行为，并主动响应潜在威胁。透过将AI深度整合至网络安全防护体系，企业得以在大幅减少IT/OT人员介入的情况下，更高效地保护关键信息资产，实现自动化、智慧化的安全防护。   网络传输中，数据加密与解密为确保信息安全之必要环节，如何在加密强度与运算效能间取得最佳平衡，实为一项技术挑战。透过导入先进的软件驱动加密加速技术，私有网络得以在不牺牲制造作业效率的前提下，有效保护敏感数据，防范专有信息与营运数据遭受潜在的网络入侵。   此外，操作系统在作业、升级或启动过程中展现的容错能力，对于维持整体网络基础设施的稳定性至关重要。特别是在高度自动化的制造环境中，任何形式的停机都可能造成重大损失，因此确保系统的持续运作更是首要之务。   挑战 然而，在私有网络中实施健全的网络安全措施并非易事，其挑战在于跨越不同协议与资源，整合复杂的技术和政策。   在制造环境中，必须持续监控营运指针、机器效能日志、实时传感器读数等多元数据。这些数据格式各异，且来自物联网（IoT）装置、工业控制系统、企业资源规划软件等多重来源。   为实现智慧工厂，IT/OT 基础设施的无缝连接与整合，以及数据的有效收集、传输和清理至关重要。当需要 AI 训练模型和商业智能应用程序辅助决策时，此重要性更为凸显。   另一项挑战是在安全措施和营运效率之间取得平衡，尤其在智能制造等对正常运行时间和效能要求极高的环境中。因此，必须优化软件驱动加密加速技术的实施，以确保网络运作顺畅，避免延迟或瓶颈。   NEXCOM 解决方案 NEXCOM 的 DNA 140 是一款精巧的 AI-in-a-Box 网络设备，基于最新的 Intel Atom® x7433RE 处理器（代号 Amston Lake）构建，针对边缘运算和软件定义网络进行了优化。它解锁了更智能的云端安全服务，确保跨用户、装置、应用程序和物联网的一致政策执行和访问控制。   DNA 140 配备四个 2.5GbE LAN 端口，以满足多媒体或中小型企业数据传输的需求。其中两个端口具有 PoE+ 功能，每个端口最高可提供 30W（802.3at）的功率，显著简化了连接装置的安装和管理。透过透过单一以太网络线提供电源和数据，DNA 140 增强了灵活性，允许传感器、摄影机和存取点等装置轻松重新定位，而无需额外的电源，从而提高了制造环境中的整体能源效率和可靠性。   在网络安全方面，DNA 140 由 Intel® 技术驱动，包括 Intel® AES 新指令、Intel® OS Guard、Intel® Boot Guard、Intel® 虚拟化技术（VT-x）、Intel® 定向 I/O 虚拟化技术（VT-d）等，提供先进的技术和处理能力，实现出色的联机能力、效能和高可用性。   Intel Atom® x7433RE 采用软件驱动的 Intel® QuickAssist Technology（Intel® QAT），与传统处理器中基于硬件的 Intel® QAT 相比，它提供了更高的灵活性。它可以根据网络或应用程序的特定需求轻松更新、配置和扩展，而无需对硬件进行物理更改：安全修补程序、效能增强和新功能可以透过软件更新及时推出。   NEXBOOT 是 NEXCOM 的专有故障转移机制，具有额外的操作系统轮换（循环）、操作系统恢复以及硬件/软件诊断功能。操作系统故障转移是使用单独的物理储存位置实施的，包括板载 eMMC 和 M.2 储存。DNA 140 提供两种模式可供选择：「动态模式」，当主要操作系统故障时，动态切换到黄金操作系统；以及「强制模式」，使用闩锁开关强制重新启动到黄金操作系统以进行恢复或诊断。   在 DNA 140 上启用 NEXBOOT 功能可实现不间断的服务并防止停机，为营运奠定安全的基础。此增值功能增强了工厂环境中私有网络的整体稳定性，在这些环境中，存取物理装置可能具有挑战性，并确保了弹性且值得信赖的营运环境。   在内存方面，DNA 140 利用单个 DDR5 4800 插槽，提高了效能和效率。此外，还保留了多个扩充插槽，用于双 5G 和单 Wi-Fi 模块，以提供额外的无线路由，实现大规模物联网联机，以及一个用于 AI 卡的插槽，以更好地适应智慧环境。   AI 整合 DNA 140 透过 mini-PCIe 插槽采用节能的 Hailo-8 边缘 AI 处理器，可在边缘实现实时、低延迟和高效的 AI 推论。为了证明 DNA 140 上的 AI 效能，NEXCOM 运行了几个版本的 YOLO（You Only Look Once）计算机视觉模型。YOLO 使用 PyTorch 进行对象侦测，并以更高的推论速度运作，使其适用于实时应用程序。YOLO 是一个很好的对象侦测器，可以侦测小型对象。它是同类模型中最快的模型之一，特别适合制造环境中的网络安全物联网应用程序，在这些应用程序中，快速且精确的侦测至关重要。详细的测试配置如图表 1 所示。   图表 1DNA 140 测试配置 Item DNA 140 CPU Intel Atom® x7425RE, 4 cores 内存 1 x 16GB DDR5 4800 SODIMM SSD 1 x 64GB SATA III M.2 SSD 储存 eMMC 32GB onboard 扩充 1 x Hailo-8R (in internal mPCIe slot) Ubuntu 23.04 核心 6.2   YOLO 模型提供针对不同营运需求量身定制的不同版本，并提供不同层级的侦测速度、准确性和资源需求，使其适用于不同的网络安全 AI 应用程序。NEXCOM 已在 DNA 140 上测试了四个 YOLO 版本：   YOLOv5s： 专为追求速度及低资源环境所设计，提供快速的目标检测能力。 YOLOv5m： 在速度与准确度之间取得良好平衡，适用于中等资源需求的应用场景。 YOLOv7_tiny： 极致轻量化，针对超快速效能及资源有限的环境进行优化。 YOLOv7： 提供最高的检测准确度，专为具备较强运算能力的系统所设计。   测试结果以每秒帧数（FPS）显示在表 II 中。FPS 越高，AI 系统就能越快识别和响应潜在威胁或异常情况，从而最大限度地降低错过侦测的风险，并确保连续、有效的监控。此外，更高的 FPS 可降低延迟，从而更快地响应侦测到的事件，这对于维持系统的安全性和营运效率至关重要。   图表 II DNA 140 YOLO 模型测试结果 模型 分辨率 DNA 140, FPS YOLOv5s.hef 640 x 640 189.89 YOLOv5m.hef 78.47 YOLOv7_tiny.hef 186.68 YOLOv7.hef 19.17   对于基本的对象侦测任务而言，每秒 15 至 30 帧（FPS）被视为最低要求，以确保能合理精确地捕捉场景中的动态与变化。若应用于实时安全监控或智能制造等更高要求的场景，则建议采用更高的 FPS（每秒 60 帧或以上），以精准侦测快速移动的对象，避免产生运动模糊或延迟。   YOLOv5s 以其高帧率（每秒 189.89 帧）的优势，非常适合用于智慧工厂中入口及限制区域的持续监控。它能够实时侦测未经授权的人员或车辆，并立即向安全团队发出警报，这种快速反应对于维护敏感生产区域的安全至关重要。适用场景： 实时对象侦测。   YOLOv5m 虽帧率较低（每秒 78.47 帧），但仍适用于侦测设备行为或位置的变化或异常情况，这些异常可能暗示网络安全威胁，例如篡改、尝试远程变更机器设定，或透过受损装置引入恶意软件。适用场景： 设备篡改与异常侦测。   YOLOv7_tiny 具备高帧率（每秒 186.68 帧）及轻量化设计，使其成为管理智慧工厂中大规模物联网环境的理想选择。它能够快速处理来自大量物联网装置的数据，识别任何异常模式或未经授权的装置联机。适用场景： 大规模物联网装置监控。   YOLOv7 的帧率最低（每秒 19.17 帧），适用于深入分析复杂行为或执行详细监控任务。可用于侦测需要长期仔细观察的高级持续性威胁（APT）。适用场景： 详细威胁分析与复杂行为侦测。   测试结果证明了 DNA 140 作为一款通用边缘装置，能够无缝整合至各种网络安全应用程序中，并根据工厂的需求，满足特定的网络安全需求。DNA 140 作为入门级桌面计算机，特别适合对象侦测、访问控制及物联网相关应用程序等低资源网络安全任务。   结论 随着网络安全环境的快速演进，持续开发并整合人工智能与软件驱动技术，对于维持强大的防御体系，并支持智慧化环境的安全成长至关重要。然而，实施与管理这些复杂系统，需要采取策略性方法，在效能与安全性之间取得平衡，并确保全面的实时覆盖。   透过在私有网络中部署 NEXCOM 的 DNA 140，有助于提升数字领域的安全性与弹性。其先进的 AI 扩充功能，为网络安全应用程序中的智能威胁侦测，提供了灵活性与适应性。其丰富的功能设计，使其成为希望将 AI 整合至 5G、SD-WAN、SASE 及其他安全应用程序的企业之理想选择。   DNA 140 在各项网络安全任务中展现卓越效能，尤其在涉及视觉数据处理与分析、实时监控及对象侦测等任务上。尽管 DNA 140 定位为入门级网络安全桌面计算机，但测试已证实，其提供的 AI 功能足以强化各种动态环境中私有网络的整体安全性与弹性。  

趋势 随着 5G 网络的普及，高带宽已然成为推动固定无线接取（FWA）服务需求的强劲引擎。当越来越多的用户，在行动装置上尽情享受 5G 带来的飙速体验时，传统的固网线路已难以满足家庭成员间共享带宽的渴望。这股趋势，不仅在家庭用户间悄然蔓延，更逐步渗透至中小企业（SMB）的日常运营之中。   固定无线接取（FWA），为 5G 服务的存取，开辟了一条崭新的道路，相较于传统固网，其优势不言而喻。透过无线连接，取代繁琐的有线布建，FWA 不仅能大幅缩短部署时程，降低电缆基础建设的巨额投资，更能提供令人惊艳的高带宽、高可靠性与低延迟。这意味着，更多使用者得以同时上线，尽情体验过去仅能透过固网宽带实现的优质服务，例如流畅无碍的视频会议，以及毫无延迟的网络研讨会。   挑战 通用客户端设备（uCPE）如同一个强大的多功能平台，让服务供货商与系统整合商得以迅速部署各式虚拟网络功能（VNF）及服务。这意味着，透过 uCPE，硬件平台化身为共享的运算资源池，赋予网络功能虚拟化与协作的无限可能。然而，不同 VNF 对资源的需求各异，一旦缺乏关键的硬件资源，势必影响特定 VNF 的效能与效率。这也正是为何，若未预先部署具备 5G 网络能力的 uCPE，我们便难以期待 5G 网络服务能充分满足用户的需求。   专为 4G 网络建构的 uCPE，在面对 5G 应用时，往往显得力不从心。所谓的 5G 网络能力，不仅仅是 uCPE 管理流量的极限，更在于其与 5G 通讯中其他设备协同运作的默契。此外，为了应对日益攀升的流量负载与虚拟化服务需求，有效管理 CPU 资源，也应被视为 uCPE 实现卓越 5G 联机的关键指标。   我们提供的解决方案 为突破现有困境，新汉科技隆重推出新一代 uCPE 解决方案——nexCPE™ 系列。nexCPE™ 将多元硬件资源整合至单一系统，打造更全面的资源池，完美支持各式虚拟网络功能（VNF）的运行。该系列首款力作 DFA 1163，专为中小企业应用量身打造。其精巧的外型设计，能轻松融入任何工作环境，同时提供毫不妥协的卓越效能。DFA 1163 搭载 Intel Atom® C3000 处理器（代号：Denverton-R），并配备充裕的 64GB DDR4 ECC 内存，透过 Intel® QAT（Intel® QuickAssist Technology）智能管理资源分配，确保各项虚拟网络功能皆能发挥极致效能。   在灵活的网络功能设计上，DFA 1163 系列提供了三种硬件配置选择，核心数分别为 4 核与 8 核，以满足不同应用需求。全系列产品皆支持 Wi-Fi 5、Wi-Fi 6、4G LTE 及 5G FR1 无线连接，而 DFA 1163M 更独家支持 5G FR2，也就是备受瞩目的毫米波（mmWAVE）技术。5G 模块的加入，完美释放 FWA 的优势，而 Wi-Fi 6 则能实现办公室内各式装置的无缝连接。此外，DFA 1163 系列更配备丰富的有线连接接口，最多可提供 12 个铜质埠，并可选配以太网络供电（PoE）功能，轻松驱动网络摄影机、无线基地台（AP）或 5G 调制解调器等装置，展现极致的连接弹性。   DFA 1163 的一大亮点，便是其内建的八埠 1GbE RJ45 管理型交换器。这款交换器能有效卸除 CPU 在封包处理上的重担，释放出宝贵的运算资源，让 DFA 1163 得以专注于更关键的虚拟功能运行。   结论 DFA 1163，正是服务供货商与企业专业人士梦寐以求的 uCPE 解决方案。它不仅能优化基础设施投资，更能在瞬息万变的 IT 环境中，助您保持领先地位，展现卓越的适应能力。专为中小企业环境量身打造的 DFA 1163，采用最新技术架构，极致扩展虚拟网络部署的资源池，让 IT 专业人员得以轻松驾驭各种应用场景与使用案例，无论是 5G 公共网络或专属的私有网络，皆能游刃有余。这项任务极具挑战性，而 DFA 1163，则完美地完成了使命。       DFA 1163 桌上型专业 uCPE，适用于无线宽带应用搭载 Intel Atom® C3000R 处理器 桌上型低功耗系统 Intel Atom® C3558R/3758R SoC 12 个 RJ45 端口（可选 PoE+ 供电） 1 个 10GbE SFP+ 端口 1 个 1GbE SFP 端口 支援 Wi-Fi 6 支持 4G LTE 和 5G FR1 SA/NSA 模式 支持 5G FR2 NSA 模式（仅限 DFA 1163M） 支援 TSN（仅限 DFA 1163M）    

趋势 5G 技术正以惊人的速度加速发展，大幅提升固定无线接取（FWA）应用程序的功能和性能。最初，FWA 是为偏远和乡村地区经济上不可行的有线网络提供最后一哩连接的替代方案。在 5G 的推动下，受益于增加的带宽、完整的连接以及快速、灵活的部署，FWA 已进一步扩展到各种垂直市场。5G FWA 技术的最新进展，为全球业者在庞大的商机中竞争奠定了基础。   爱立信 2023 年 6 月的报告预测，到 2028 年，全球 5G FWA 用户将突破两亿大关，占固定网络连接的 17%。这份报告更指出，全球已有超过百家电信业者，纷纷投入 5G FWA 应用服务的行列。在全球积极弥合数字落差的背景下，5G FWA 已跃升为实现全国宽带连接的关键推手。   目前，5G FWA 的主要舞台仍聚焦于公共网络，透过无线传输来实现「最后一哩」的连接。然而，随着 3GPP Release 17 标准的正式底定，5G 的应用范畴正以前所未有的速度扩张。除了 5G 的基本盘，如 FR1 和 FR2 频率范围内的 eMBB（增强型行动宽带）、URLLC（超可靠低延迟通讯）和 mMTC（大规模机器类型通讯），更加入了 5G 网络切片、5G TSN（时间敏感网络）、5G 安全和 NTN（非地面网络）等进阶功能，这使得 5G FWA 技术得以在各种场景下，灵活建构 5G 专用网络。无论是智能工厂、智能制造、智能城市，还是智能交通（5G-V2X），5G FWA 都将成为推动这些领域发展的强大引擎。   挑战 5G FWA 在各行各业、各种情境下的广泛应用，意味着我们必须深入了解每个应用程序的独特需求，才能精准挑选出最适合的设备。   对于正在评估各种方案的服务供货商来说，以下几点至关重要：设备在处理大量流量时的稳定性、能否满足关键的低延迟需求、移动性和户外广域连接的支持度，以及能否提供一套全面且具前瞻性的解决方案，满足当前和未来的需求。   针对不同的现场应用，5G FWA 大致可分为四个等级：消费级、企业级、工业级和电信级。不同等级的 5G FWA，各自专注于不同的特性和功能，以便在各种使用场景中，都能充分展现 5G FWA 的优势。下表 I 详细说明了这四个等级 5G FWA 的特性。   表I 5G FWA 等级及其属性 属性等级 带宽 效能 运算  (AI) 延迟 可靠性 切片 安全性 PoE LAN IP代码 消费级 ★ ★★ ★ ★★★ ★ ★ ★ ★ ★ - 企业级 ★★ ★★★ ★★★★★ ★★★ ★★★★★ ★★ ★★★★★ ★★★★★ ★★ - 工业级 ★★★★★★ ★★★ ★★★★★ ★ ★★★ ★★★ ★★★ ★★★★★ ★★★ IP5xIP6x 电信级 ★★★★★ ★★★ ★★★★★ ★★★ ★★★ ★★★ ★★★ ★★ ★★★ IP6x   需求：低★/中★★/高★★★   消费级   部署地点：住宅、郊区、岛屿  部署类型：室内 目的：5G 无线传输取代有线传输 优势：增加带宽、快速部署、降低布线成本 网络环境：私有与公共网络兼具 应用：行动热点网络（MHN）、无线存取点（AP）   Enterprise Grade   部署地点： 办公室、银行、购物中心、校园 部署类型： 室内 目的： 优化用户体验，提升服务质量 优势： 更大带宽、高效能、低延迟、高稳定性 网络环境： 私有与公共网络并行 应用： 无线入侵防护系统（WIPS）、安全存取服务边缘（SASE）、行动热点网络（MHN）   Industrial Grade   部署地点： 工厂、智慧城市、医疗保健、体育赛事影像串流 部署类型： 室内、半户外、户外皆宜 目的： 优化网络带宽与效能、实现超低延迟、确保服务质量（QoS） 优势： 极致稳定性、强化安全性 网络环境： 以私有网络为主 应用： 网络切片、以太网络供电（PoE）控制、防火墙、物联网（IoT）网关   Telecom Grade   部署地点： 电线杆、智能交通号志与控制中心 部署类型： 室内、半户外、户外皆宜 目的： 提供一致且稳定的网络效能 优势： 极致稳定性、强化安全性 网络环境： 室内、半户外、户外全方位支援 应用： 5G 网络切片、网络整合箱（Network-in-a-box）、5G 车联网（5G-V2X）   NEXCOM 客制化方案，满足多元 5G FWA 应用需求 市场上替代方案琳琅满目，客户往往陷入选择困境。NEXCOM 洞察到此一缺点，透过高度客制化其产品，精准满足 5G FWA 应用程序在各种应用等级和设定下的独特需求。无论是私有或公共网络的部署，NEXCOM 都能提供清晰且完善的解决方案。NEXCOM 的 5G FWA 设备系列，涵盖桌上型单元和 1U 服务器，并依据 CPU 效能进行细致分类，同时提供丰富多元的无线和有线连接选项。   NEXCOM 的桌上型 uCPE，设计上兼顾 RISC 与 x86 架构，提供完整解决方案套件，内建网络操作系统，也能以白盒形式供企业弹性选择，让拥有软件研发资源的公司能自行客制化。   入门级的 DTA 1376，采用 Arm 架构，搭载 NXP® Layerscape® 4 核心处理器，整合 DPAA，强化网络加速功能，有效处理封包。以太网络连接方面，DTA 1376 配备七个 1GbE 铜埠，并可选配支援 5G FR1 和 Wi-Fi。   主流的 DTA 1164W 系列，则以 Intel 架构为核心，采用 Intel Atom® C3436L 4 核心 CPU，最高可支持 16GB DDR4 ECC 内存和 8GB M.2 SATA 2242 Key M SSD。网络连接方面，提供六个 1GbE RJ45 铜埠、两个 1Gb 埠、Wi-Fi 6 和 PoE，并可透过 72W 54V PoE 电源供应器，提供高达 30W（802.11at）的电力。   效能顶尖的 DFA 1163 系列，同样采用 Intel 架构，搭载 Intel Atom® C3558R/C3758R 处理器，分别有 4 个或 8 个核心。此系列整合了 10GbE SFP+ 光纤 LAN 端口，用于向上游数据传输至后端以太网络交换器，再传输至中央服务器。铜端口方面，提供两种链路速度选择，包括两个 2.5GbE RJ45 埠和八个 1GbE 以太网络交换器端口，为 VLAN 和 QoS 等 IoT 设备提供以太网络服务。无线连接方面，DFA 1163M/Q SKU 更是支持 Wi-Fi、5G FR1 和 5G FR2（毫米波）。   针对工业应用，NEXCOM 推出 DIN 导轨 ISA 141，专为严苛环境设计。ISA 141 采用 Intel 四核心 Atom® 处理器，体积精巧且无风扇，配备三个 1GbE 铜端口和一个光纤复合端口，提供稳定的网络连接。DIN 导轨设计使其易于整合至现有基础设施，而带外（OOB）管理功能则方便 IT 人员远程维护。此外，ISA 141 更支持双 Wi-Fi 和双 5G，实现并行连接和无线负载平衡。   为了确保效能，NEXCOM 的每一款 5G FWA uCPE 都经过 TCP 标准测试。测试在 NEXCOM 办公室进行，使用 Amari Callbox、符合 3GPP 标准的 eNB/gNB 和 EPC/5GC。拓扑图如图 1 所示。   图1. 5G FR1 NSA/SA测试拓扑   为了更深入了解 NEXCOM uCPE 盒在实际应用中的效能，我们在 5G FR2 NSA 模式下，采用 3CC 配置进行测试；而在 5G FR1 SA 和 NSA 模式下，则使用 4CC 的最大 Callbox 容量。这里的 3CC 和 4CC，代表测试中使用的聚合载波数量，这些数值是根据测试设备的配置和网络需求来决定的。透过这些测试，我们得以评估 uCPE 在严苛条件下的表现。   测试的重点在于下载能力，我们将 Amari Callbox 资源的 70% 平均分配给下载任务。同时，为了模拟真实应用场景，约 20% 的资源用于上传任务，剩余 10% 则分配给其他功能。每个 5G FWA uCPE 的测试结果都经过标准化处理，并以 Mbps 为单位，详细呈现在表 II 中。   表II 5G FWA产品组合、上传和下载速度测试结果以及等级对应     在 5G FR1 的测试中，我们使用了四款来自不同制造商的 5G 模块，分别装载于四台受测设备（DUT）上。至于 5G FR2 NSA 的测试，则选用了两款特定的 5G 模块：X55 和 X62。X55 模块与 3GPP Release 15 标准兼容，而 X62 模块（定位于入门级解决方案）则支持 3GPP Release 16，并具有出色的成本效益   整体而言，测试结果充分证明，每一台受测设备都已准备好在 SA（独立组网）和 NSA（非独立组网）模式下部署 5G FWA，无论是公共或私有网络环境，都能稳定运行。   结论 5G FWA uCPE 的应用潜力无穷无尽：从为智慧城市实现实时数据处理，到确保工业环境中的关键通讯，再到透过远距医疗解决方案革新医疗保健，以及在偏远地区提供无缝连接。5G FWA uCPE 以其可靠、低延迟和高带宽的连接特性，正逐步渗透至各行各业，成为推动创新和进步的强大动力。   NEXCOM 提供多样化的 5G FWA uCPE 产品线，满足各行各业和不同应用场景的需求。每一款设备都具备预定义的功能和扩充弹性，让客户能够根据自身需求，选择其他选配功能，打造客制化的 uCPE 解决方案。为了简化操作流程，NEXCOM 的 5G FWA uCPE 更整合了轻量级的网络操作系统，方便客户轻松进行设定和控制，专注于应用程序的开发，无需烦恼复杂的网络配置。