Apprentissage automatique et vision intelligente pour la périphérie industrielle

Le processeur d'applications i.MX 8M Plus de NXP permet l'apprentissage automatique et la vision intelligente pour les applications grand public et la périphérie industrielle. Découvrez les fonctionnalités de ce processeur et comment il peut être utilisé dans les systèmes de vision embarqués.

L'augmentation de l'automatisation des processus de fabrication et industriels crée une demande accrue pour des systèmes intelligents basés sur la vision. Ces systèmes capturent les entrées visuelles, puis utilisent diverses techniques de traitement pour prendre des décisions en fonction de ces entrées. Ces systèmes de vision sont souvent intégrés dans des systèmes de contrôle plus importants et doivent donc être capables de communiquer en temps réel avec d'autres appareils.

Le processeur d'applications i.MX 8M Plus de NXP permet un apprentissage automatique et une vision intelligente pour la périphérie industrielle et un large éventail d'autres applications. Dans cet article, découvrez les fonctionnalités du processeur d'applications i.MX 8M Plus et comment il peut être utilisé dans les systèmes de vision embarqués.

Les avantages de l'Edge Computing

Lorsqu'il utilise le cloud computing, l'utilisateur s'appuie sur des ressources de calcul en dehors des limites de son réseau local. Avec l'informatique de périphérie, une grande partie du traitement est ramenée dans les limites du réseau local et, par conséquent, les données sensibles peuvent également être conservées dans le réseau local.

Les appareils Edge peuvent effectuer une grande variété de tâches. Dans le paradigme du cloud computing, ils étaient souvent utilisés pour le filtrage, le prétraitement et le stockage ou la mise en mémoire tampon des données. De nouvelles avancées, telles que les unités de traitement neuronal intégrées (NPU), ouvrent des possibilités de ce qui peut être accompli dans les appareils de périphérie. Des périphériques Edge qui peuvent prendre des décisions basées sur une variété de sources de données, telles que l'entrée de la caméra, et permettent aux utilisateurs de conserver les données essentielles au sein du réseau local. Cela réduit la quantité de données à télécharger sur le cloud et augmente la fiabilité et la sécurité globales du système. Il peut également permettre une prise de décision plus rapide en temps réel, car la transmission de données vers le cloud et l'attente de réponses de contrôle ajoutent de la latence, empêchant une architecture de cloud computing d'être en mesure de traiter certaines applications.

Figure 1. Kit d'évaluation du processeur d'applications i.MX 8M Plus de NXP

Avec une NPU intégrée, un système de traitement de périphérie peut supprimer les résultats indésirables ou bruyants d'un périphérique d'entrée, tel qu'une caméra, et télécharger uniquement les ensembles de données pertinents dans le cloud. Cela économise la bande passante du site local et réduit la quantité de stockage et de traitement requis dans le cloud, ce qui, à son tour, réduit les coûts d'exploitation à long terme.

Le processeur d'applications i.MX 8M Plus

NXP aide à activer les applications basées sur la vision à la périphérie avec le nouveau processeur d'applications i.MX 8M plus en intégrant deux interfaces de caméra MIPI CSI et des processeurs de signal d'image (ISP) à double caméra avec une résolution prise en charge jusqu'à 12 mégapixels, ainsi qu'un 2.3 Unité de traitement neuronal (NPU) TOPS pour accélérer l'apprentissage automatique.

Les FAI intégrés réduisent la complexité globale, le coût et les besoins en énergie du système tout en offrant une solution d'imagerie optimale, en particulier à deux mégapixels et à des résolutions plus élevées. Les capacités multimédia du SoC i.MX 8M Plus incluent également l'encodage et le décodage vidéo, l'accélération graphique 2D et 3D, ainsi que des fonctionnalités audio et vocales.

Le processeur i.MX 8M Plus intègre des interfaces de communication telles que deux contrôleurs Ethernet gigabit. L'un d'eux est compatible avec le réseau sensible au temps (TSN), tandis que le second prend en charge le pontage audio-vidéo (AVB). L'appareil comprend également deux interfaces CAN-FD, deux ports USB 3.0/2.0, une interface PCIe gen 3.0 et trois contrôleurs SDIO 3.0.

Le SoC i.MX 8M Plus utilise une informatique hétérogène, en fournissant aux développeurs plusieurs cœurs de traitement programmables différents. Les cœurs Arm® Cortex®-A53 sont activés avec Yocto Linux®, permettant ainsi aux développeurs d'applications. Le noyau M7 intégré offre des performances en temps réel, ou il peut être utilisé pour activer des modes de fonctionnement à faible consommation d'énergie.

Figure 2. Cette carte d'évaluation présente la grande variété de ports disponibles pour connecter l'i.MX 8M Plus à l'équipement existant.

De nombreuses applications de fabrication et de contrôle nécessitent une fiabilité élevée. Pour garantir une fiabilité élevée, NXP a inclus la prise en charge de l'ECC en ligne DRAM et de l'ECC sur la RAM sur puce pour détecter et corriger les erreurs de mémoire.

En réunissant toutes les fonctionnalités mentionnées ci-dessus, le processeur d'applications i.MX 8M Plus est bien adapté pour activer n'importe quel système embarqué basé sur la vision à la périphérie. Ces systèmes peuvent aller des mécanismes de contrôle de la qualité dans une usine qui détectent les articles défectueux sur une ligne de production, aux contrôleurs intelligents de maison intelligente, par exemple, un contrôleur automatisé de climatisation et de sécurité.

Figure 3. Le processeur i.MX 8M Plus fonctionne dans une grande variété d'applications.

Conditions de fonctionnement extrêmes, longévité et fiabilité

De nombreux cas d'utilisation industrielle nécessitent un processeur pouvant fonctionner sur le terrain pendant de longues périodes. Le processeur d'applications i.MX 8M Plus est qualifié pour l'industrie, capable de fonctionner jusqu'à 10 ans dans une plage de températures étendue de -40°C à 105°C.

De plus, l'appareil fait partie du programme de longévité de 15 ans de NXP, garantissant l'approvisionnement pendant 15 ans après le lancement du produit. Cela permet au processeur i.MX 8M Plus de fonctionner pour les applications qui nécessitent des cycles de vie de produit beaucoup plus longs, soit en raison d'exigences de certification ou de délais de développement logiciel étendus.

Cas d'utilisation

Le processeur d'applications i.MX 8M Plus est parfaitement adapté pour être utilisé dans une grande variété d'applications, allant des contrôleurs de qualité industrielle aux appareils grand public économes en énergie. Certaines des applications cibles incluent les IHM industrielles, les contrôleurs d'automatisation, les systèmes de vision industrielle, les équipements médicaux, la sécurité et la surveillance à domicile et la gestion de flotte. Trouvez une liste de toutes les applications cibles de l'i.MX 8M Plus sur la page produit du processeur i.MX 8M Plus.

Les trois notes d'application suivantes mettent en évidence quelques cas d'utilisation et études :

1. Utilisation de l'outil de signature de code avec le module de sécurité matérielle
2. Renforcement de la cryptographie à clé publique à l'aide de la clé sécurisée CAAM
3. Temps de préchauffage NPU i.MX 8M Plus

Il existe également quelques cartes disponibles qui permettent l'évaluation du SoC i.MX 8M Plus :

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

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