Las plataformas de hardware de aprendizaje automático están creciendo rápidamente y son cada vez más baratas. Los módulos Nvidia Jetson le permiten crear soluciones de Edge Computing eficientes y asequibles. Hoy en día es posible instalar un sistema de alto rendimiento con 256 núcleos gráficos Nvidia Cuda en una computadora del tamaño de una palma.
En este artículo, analizaremos qué es Edge Computing, hablaremos sobre los módulos de Nvidia Jetson y mostraremos las soluciones que pudimos desarrollar en base a ellos.
Informática de borde
El concepto de Edge Computing implica el ahorro de recursos al transferir la potencia informática lo más cerca posible del equipo final.
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ---------------------Considere un ejemplo de un proyecto real: el cliente debe reconocer el número del automóvil que se acerca a la puerta en un sitio remoto. Se instala una cámara digital de alta resolución sobre la puerta. La única conexión con el objeto es un costoso canal de Internet móvil. Anteriormente, el cliente tenía que procesar cualquier movimiento en el video y enviar fotogramas desde la cámara al servidor para su reconocimiento. La mayoría de los marcos enviados contenían falsos positivos: el movimiento de personas, animales, eventos climáticos. Esto condujo a un mayor consumo de tráfico móvil. Con el advenimiento de soluciones asequibles, Edge Computing hizo posible procesar el flujo de video localmente en las instalaciones, utilizando el aprendizaje automático para distinguir un automóvil en movimiento de otros fenómenos e incluso reconocer su número. Como resultado, el envío de datos al servidor a través de un costoso canal de Internet se limitó a enviar una cadena de texto con un número de automóvil. Esto permitió reducir el costo del tráfico móvil a veces.
¿Qué es Nvidia Jetson?
Nvidia Jetson es una familia de módulos informáticos integrados en el factor de forma SoM (System On Module), enfocado en crear sistemas de aprendizaje automático compactos y energéticamente eficientes. Los módulos Nvidia Jetson son placas compactas que contienen a bordo todos los componentes de una computadora completa: procesador, núcleos de video, RAM, controladores USB, etc. Están diseñados para integrarse en otras placas (placa de soporte), diseñadas para tareas específicas.
El uso de SoM simplifica enormemente el desarrollo de sistemas integrados, ya que el fabricante de una solución específica solo necesita desarrollar una placa de soporte para la periferia e insertar un módulo informático listo para usar. Esto le permite reducir el costo de desarrollar placas base complejas y centrarse en la calidad de construcción y opciones adicionales. También es más fácil para los desarrolladores, ya que pueden usar el mismo módulo SoM en forma de un Kit de evaluación, mientras que el dispositivo final aún no está listo. Como resultado, el desarrollador de software obtiene un entorno de hardware predecible y puede estar seguro de que al transferir programas al dispositivo final, obtendrá exactamente el mismo rendimiento. Esto es especialmente importante cuando se desarrollan sistemas de aprendizaje automático, cuando el resultado depende en gran medida de las características del hierro.
Jetson nano
Nvidia Jetson Nano es el módulo más joven de la línea Jetson diseñado para integrarse en dispositivos finales como cámaras, DVR, robots, terminales interactivos y productos electrónicos de consumo. Diseñado en formato SO-DIMM como placa base para computadoras portátiles.
Caracteristicas
Procesador : Quad-core ARM Cortex-A57 MPCore @ 1.4 GHz
GPU : Maxwell con 128 núcleos CUDA
Códec de hardware de video: codificación 4K @ 30fps (códec H.264 / H.265) y decodificación 4K @ 60fps
Salida de video: HDMI 2.0 o DP1.2 | eDP 1.4 | DSI (1 × 2), dos al mismo tiempo
RAM: 4 GB LPDDR4 de 64 bits; 25,6 GB / s
Memoria flash: 16 GB eMMC (para sistema operativo)
Interfaces: 1 × 1/2/4 PCIE, 1 × USB 3.0, 3 × USB 2.0, Gigabit Ethernet
E / S: 1 × SDIO / 2 × SPI / 6 × I2C / 2 × I2S / GPIO pines
Sistemas operativos: Linux
Dimensiones: 69,5 × 45 mm.
Conexión : conector SO-DIMM DDR4 de 260 pines
Debido al bajo costo del módulo Jetson Nano, muchos desarrolladores lograron probarlo en el trabajo. Incluso en el centro ya hay varios artículos sobre su uso para la visión artificial y el reconocimiento de patrones: el reconocimiento de
demostración de Jetson Nano . Este es el módulo más asequible y popular para implementar sistemas de aprendizaje automático.
DVR MIC-710IVA basado en Nvidia Jetson Nano
Presentamos una solución de videovigilancia inteligente todo en uno: el
DVR digital de 8 canales
MIC-710IVA basado en Nvidia Jetson Nano. Le permite integrar sistemas de visión artificial sin construir un complejo complejo de varios dispositivos.
MIC-710IVA combina:- Grabador de video digital con sistema de almacenamiento
- Módulo de cómputo de 128 núcleos CUDA para procesamiento de video en tiempo real
- Switch PoE de 8 puertos para conectar cámaras directamente
- Bloque de entrada / salida digital para controlar relés, interruptores de láminas, alarmas, etc.
El aprendizaje automático se ha convertido rápidamente en una tendencia en videovigilancia. Le permite automatizar lo que una persona tenía que hacer anteriormente, por ejemplo, para identificar comportamientos anormales de personas, automóviles, fenómenos naturales, detectar accidentes, analizar la carga de trabajo de los objetos, etc. No más depender de la atención del despachador. Tales sistemas tienen demanda en el comercio minorista, complejos de seguridad, centros de transporte.
Especificaciones Técnicas MIC-710IVA
- Construido sobre NVIDIA Jetson Nano
- 8 puertos PoE para videocámaras
- Posibilidad de instalar dos HDD de 3.5 "
- SO Linux
- Bajo consumo de energía
- Soporte para códecs de video H.264 / H.265
- Interfaz RS-485 y entradas / salidas digitales de 8 bits.
Panel trasero del DVR MIC-710IVAEl DVR
MIC-710IVA le permite realizar el procesamiento de video inicial en tiempo real, sin la necesidad de transmitir la transmisión completa a centros de datos remotos. Esto reduce la carga en la red y elimina la necesidad de transferir datos confidenciales a terceros.
Jetson tegra x2
Jetson Tegra es el módulo más antiguo de la línea, casi tres veces más productivo que Jetson Nano. Está hecho en el factor de forma de la placa intermedia, es decir, se inserta en otra placa a través de un conector especial de 400 pines. También hay una versión TX2i con un rango extendido de temperatura de funcionamiento.
Caracteristicas
Procesador : Quad-core ARM Cortex-A57 MPCore + CPU de doble núcleo NVIDIA Denver 2 de 64 bits
GPU : 256 núcleos NVIDIA Pascal + 256 núcleos NVIDIA CUDA
RAM: 8 o 4 GB LPDDR4 de 64 bits; 59,7 GB / s
Conexión : 400 pines
Este módulo está dirigido a desarrolladores profesionales y cuesta cuatro veces más caro que Jetson Nano. El módulo Jetson TX2 está diseñado para una informática más potente. Se utiliza en robótica, industria, aviones, etc.
Computadora industrial compacta MIC-720AI
MIC-720AI se basa en la plataforma Jetson TX2 con enfriamiento totalmente pasivo y está diseñado para su instalación en sistemas industriales de visión artificial, en producción y en objetos en movimiento. El diseño sin ventilador proporciona una operación silenciosa completa y le permite usar su computadora en habitaciones polvorientas sin necesidad de mantenimiento.
La presencia de un puerto PoE le permite conectar una cámara Ethernet directamente a una computadora sin la necesidad de usar inyectores y equipos intermedios.
Especificaciones Técnicas MIC-720AI- Basado en Nvidia Tegra X2
- Enfriamiento completamente pasivo
- Dos USB 3.0, un USB 2.0 OTG / Host
- Puerto Ethernet con soporte para PoE 802.3af
- SO Linux
- Amplio rango de temperatura
En la parte posterior de la computadora hay un puerto USB 2.0 con la capacidad de cambiar de modo entre OTG y Host. En el modo OTG, la computadora se puede conectar como unidad USB a otra computadora para la transferencia de datos y actualizaciones de software.
MIC-720AI es adecuado para construir sistemas de control de producción y análisis de flujo de video de alta precisión.
Jetson xavier
Jetson Xavier es el módulo más productivo de la línea. Diseñado para la instalación en automóviles, aviones y otros sistemas con una gran cantidad de datos de video. Hecho en el factor de forma de la entreplanta. El Jetson Xavier es 20 veces el rendimiento del Jetson TX2 y tiene 512 núcleos Nvidia Volta a bordo. En este caso, el módulo consume hasta 30W.
Computadora industrial de alto rendimiento MIC-730AI
La
computadora MIC-730AI está construida sobre la base de Jetson Xavier y está diseñada para su instalación en sistemas de producción de alto rendimiento donde se requiere el procesamiento de una gran cantidad de datos. Al igual que en el
MIC-720AI , el sistema de enfriamiento está hecho completamente con componentes pasivos y no utiliza ventiladores. La configuración de la computadora se puede ampliar conectando dos placas PCIe x8 / x4 a través del módulo de expansión iModule MIC-75M20.
Especificaciones Técnicas MIC-730AIBasado en Nvidia Xavier
Enfriamiento pasivo
Dos USB 3.0, dos USB 2.0
2 puertos Ethernet
Posibilidad de conectar dos placas PCIe (a través de iModule MIC-75M20)
Capacidad para conectar 1x MiniPCIe y 1x M.2 (PCIex4 NVMe)
Dos puertos seriales RS-485/232
Sistema operativo Linux preinstalado Ubuntu 18.04
Bajo consumo de energía
Conclusión
El aprendizaje automático está disponible para su uso en muchas industrias. En Advantech, creemos que las tecnologías de aprendizaje automático de hoy pueden aumentar significativamente la eficiencia del trabajo y automatizar procesos que antes eran imposibles de imaginar sin la intervención humana. Esperamos que nuestras soluciones de hardware faciliten a los clientes la integración del aprendizaje automático en su trabajo.