Машинное обучение и интеллектуальное видение для промышленных целей

Процессор приложений i.MX 8M Plus от NXP обеспечивает машинное обучение и интеллектуальное видение для потребительских приложений и промышленных предприятий. Узнайте об особенностях этого процессора и о том, как его можно использовать во встраиваемых системах технического зрения.

Рост автоматизации производственных и промышленных процессов создает больший спрос на интеллектуальные системы технического зрения. Эти системы фиксируют визуальный ввод, а затем используют различные методы обработки для принятия решений на основе этого ввода. Эти системы технического зрения часто интегрируются в более крупные системы управления, поэтому они должны поддерживать связь с другими устройствами в режиме реального времени.

Процессор приложений i.MX 8M Plus от NXP обеспечивает машинное обучение и интеллектуальное видение для промышленных предприятий и широкого спектра других приложений. В этой статье вы узнаете больше о функциях процессора приложений i.MX 8M Plus и о том, как его можно использовать во встроенных системах технического зрения.

Преимущества периферийных вычислений

При использовании облачных вычислений пользователь полагается на вычислительные ресурсы за пределами своей локальной сети. С помощью граничных вычислений большая часть обработки возвращается в пределы локальной сети, и в результате конфиденциальные данные также могут храниться в локальной сети.

Пограничные устройства могут выполнять широкий спектр задач. В парадигме облачных вычислений они часто использовались для фильтрации, предварительной обработки и хранения или буферизации данных. Новые достижения, такие как интегрированные нейронные процессоры (NPU), открывают возможности того, что может быть достигнуто в периферийных устройствах. Пограничные устройства, которые могут принимать решения на основе различных источников данных, таких как вход камеры, и позволяют пользователям хранить важные данные в локальной сети. Это уменьшает объем данных, которые необходимо загрузить в облако, и повышает общую надежность и безопасность системы. Это также может способствовать более быстрому принятию решений в режиме реального времени, поскольку передача данных в облако и ожидание ответов управления увеличивает задержку, не позволяя архитектуре облачных вычислений обращаться к некоторым приложениям.

Рисунок 1. Оценочный комплект процессора приложений i.MX 8M Plus от NXP

Благодаря встроенному NPU система обработки границ может отбрасывать нежелательные или зашумленные результаты от устройства ввода, такого как камера, и загружать только соответствующие наборы данных в облако. Это экономит пропускную способность локального сайта и сокращает объем хранилища и обработки, необходимые в облаке, что, в свою очередь, снижает долгосрочные эксплуатационные расходы.

Процессор приложений i.MX 8M Plus

NXP помогает запускать приложения на основе технического зрения на периферии с новым процессором приложений i.MX 8M plus за счет интеграции двух интерфейсов камеры MIPI CSI и процессоров сигналов изображения с двух камер (ISP) с поддерживаемым разрешением до 12 мегапикселей, а также 2.3 Блок нейронной обработки (NPU) TOPS для ускорения машинного обучения.

Интегрированные интернет-провайдеры снижают общую сложность системы, ее стоимость и требования к питанию, предлагая оптимальное решение для обработки изображений, особенно с разрешением 2 мегапикселя и более высоким разрешением. Мультимедийные возможности i.MX 8M Plus SoC также включают кодирование и декодирование видео, ускорение 2D- и 3D-графики, а также функции звука и голоса.

Процессор i.MX 8M Plus имеет коммуникационные интерфейсы, такие как два контроллера Gigabit Ethernet. Один из них поддерживает чувствительную ко времени сеть (TSN), а второй поддерживает мост аудио-видео (AVB). Устройство также включает в себя два интерфейса CAN-FD, два порта USB 3.0 / 2.0, один интерфейс PCIe Gen 3.0 и три контроллера SDIO 3.0.

SoC i.MX 8M Plus использует гетерогенные вычисления, предоставляя разработчикам несколько различных программируемых процессорных ядер. Ядра Arm® Cortex®-A53 включены в Yocto Linux®, что дает возможность разработчикам приложений. Интегрированное ядро ​​M7 обеспечивает производительность в реальном времени или его можно использовать для включения режимов работы с низким энергопотреблением.

Рисунок 2. Эта оценочная плата демонстрирует широкий спектр доступных портов для подключения i.MX 8M Plus к существующему оборудованию.

Многие производственные и управляющие приложения требуют высокой надежности. Для обеспечения высокой надежности NXP включила поддержку встроенного ECC DRAM и ECC во встроенную RAM для обнаружения и исправления ошибок памяти.

Объединяя все вышеупомянутые функции, процессор приложений i.MX 8M Plus хорошо подходит для работы любой встраиваемой системы на основе технического зрения на периферии. Эти системы могут варьироваться от механизмов контроля качества на заводе, которые обнаруживают неисправные элементы на производственной линии, до интеллектуальных контроллеров умного дома, например, автоматизированного контроллера климата и безопасности.

Рисунок 3. Процессор i.MX 8M Plus работает в самых разных приложениях.

Экстремальные условия эксплуатации, долговечность и надежность

Во многих случаях промышленного использования требуется процессор, который может работать в полевых условиях в течение продолжительных периодов времени. Процессор приложений i.MX 8M Plus сертифицирован для промышленных предприятий и может работать до 10 лет в расширенном температурном диапазоне от -40 ° C до 105 ° C.

Кроме того, устройство является частью 15-летней программы NXP, гарантирующей поставку в течение 15 лет после выпуска продукта. Это позволяет процессору i.MX 8M Plus работать с приложениями, для которых требуется гораздо более длительный жизненный цикл продукта из-за требований сертификации или увеличения сроков разработки программного обеспечения.

Примеры использования

Процессор приложений i.MX 8M Plus хорошо подходит для использования в самых разных приложениях, от промышленных контроллеров до энергоэффективных потребительских устройств. Некоторые из целевых приложений включают промышленные HMI, контроллеры автоматизации, системы машинного зрения, медицинское оборудование, домашнюю безопасность и наблюдение, а также управление автопарком. Найдите список всех целевых приложений i.MX 8M Plus на странице продукта процессора i.MX 8M Plus.

В следующих трех примечаниях к применению выделено несколько примеров использования и исследований:

1. Использование инструмента подписи кода с аппаратным модулем безопасности
2. Усиление криптографии с открытым ключом с помощью безопасного ключа CAAM
3. Время прогрева i.MX 8M Plus NPU

Также доступно несколько плат, позволяющих оценивать SoC i.MX 8M Plus:

• DART-MX8M-PLUS
• MSC SM2S-IMX8PLUS
• i.Core MX8M Plus
• phyCORE-i.MX 8M Plus

Отраслевые статьи - это форма содержания, которая позволяет отраслевым партнерам делиться полезными новостями, сообщениями и технологиями с читателями All About Circuits, что не подходит для редакционного содержания. Все отраслевые статьи подлежат строгим редакционным правилам с целью предлагать читателям полезные новости, технические знания или истории. Точки зрения и мнения, выраженные в отраслевых статьях, принадлежат партнеру, а не обязательно All About Circuits или ее авторам.