Aprendizaje automático y visión inteligente para el sector industrial

El procesador de aplicaciones i.MX 8M Plus de NXP permite el aprendizaje automático y la visión inteligente para aplicaciones de consumo y la ventaja industrial. Conozca las características de este procesador y cómo se puede utilizar en sistemas de visión integrados.

El aumento de la automatización de los procesos industriales y de fabricación crea una mayor demanda de sistemas inteligentes basados ​​en visión. Estos sistemas capturan información visual y luego utilizan una variedad de técnicas de procesamiento para tomar decisiones basadas en esa información. Estos sistemas de visión a menudo están integrados en sistemas de control más grandes, por lo que deben ser capaces de comunicarse en tiempo real con otros dispositivos.

El procesador de aplicaciones i.MX 8M Plus de NXP permite el aprendizaje automático y la visión inteligente para el sector industrial y una amplia gama de otras aplicaciones. En este artículo, obtenga más información sobre las características del procesador de aplicaciones i.MX 8M Plus y cómo se puede utilizar en sistemas de visión integrados.

Los beneficios de la informática perimetral

Al utilizar la computación en la nube, el usuario depende de recursos computacionales fuera de los límites de su red local. Con la informática de borde, gran parte del procesamiento se devuelve dentro de los límites de la red local y, como resultado, los datos confidenciales también se pueden mantener dentro de la red local.

Los dispositivos Edge pueden realizar una amplia variedad de tareas. En el paradigma de la computación en la nube, a menudo se utilizaban para filtrar, preprocesar y almacenar o almacenar en búfer los datos. Los nuevos avances, como las unidades de procesamiento neuronal integradas (NPU), abren posibilidades de lo que se puede lograr en los dispositivos periféricos. Dispositivos de borde que pueden tomar decisiones basadas en una variedad de fuentes de datos, como la entrada de la cámara, y permiten a los usuarios mantener datos esenciales dentro de la red local. Esto reduce la cantidad de datos que deben cargarse en la nube y aumenta la confiabilidad y seguridad generales del sistema. También puede permitir una toma de decisiones más rápida en tiempo real, ya que transmitir datos a la nube y esperar respuestas de control agrega latencia, lo que evita que una arquitectura de computación en la nube pueda abordar algunas aplicaciones.

Figura 1. Kit de evaluación del procesador de aplicaciones i.MX 8M Plus de NXP

Con una NPU incorporada, un sistema de procesamiento de borde puede descartar resultados no deseados o ruidosos de un dispositivo de entrada, como una cámara, y solo cargar conjuntos de datos relevantes en la nube. Esto ahorra ancho de banda del sitio local y reduce la cantidad de almacenamiento y procesamiento requeridos en la nube, lo que, a su vez, reduce el costo operativo a largo plazo.

El procesador de aplicaciones i.MX 8M Plus

NXP ayuda a habilitar aplicaciones basadas en visión en el borde con el nuevo procesador de aplicaciones i.MX 8M plus al integrar dos interfaces de cámara MIPI CSI y procesadores de señal de imagen de cámara dual (ISP) con una resolución admitida de hasta 12 megapíxeles, junto con una 2.3 Unidad de procesamiento neuronal (NPU) TOPS para acelerar el aprendizaje automático.

Los ISP integrados reducen la complejidad general, el costo y los requisitos de energía del sistema al tiempo que ofrecen una solución de imagen óptima, particularmente a dos megapíxeles y resoluciones más altas. Las capacidades multimedia del i.MX 8M Plus SoC también incluyen codificación y decodificación de video, aceleración de gráficos 2D y 3D, y funcionalidades de audio y voz.

El procesador i.MX 8M Plus incorpora interfaces de comunicación, como dos controladores Gigabit Ethernet. Uno de ellos es compatible con redes sensibles al tiempo (TSN), mientras que el segundo admite puentes de audio y video (AVB). El dispositivo también incluye interfaces duales CAN-FD, dos puertos USB 3.0 / 2.0, una interfaz PCIe gen 3.0 y tres controladores SDIO 3.0.

El SoC i.MX 8M Plus hace uso de computación heterogénea, proporcionando a los desarrolladores varios núcleos de procesamiento programables diferentes. Los núcleos Arm® Cortex®-A53 están habilitados con Yocto Linux®, proporcionando habilitación para los desarrolladores de aplicaciones. El núcleo M7 integrado proporciona rendimiento en tiempo real o se puede utilizar para habilitar modos de funcionamiento de bajo consumo.

Figura 2. Esta placa de evaluación muestra la amplia variedad de puertos disponibles para conectar el i.MX 8M Plus a los equipos existentes.

Muchas aplicaciones de fabricación y control requieren una alta fiabilidad. Para garantizar una alta confiabilidad, NXP incluyó compatibilidad con ECC en línea de DRAM y ECC en la RAM en el chip para detectar y corregir errores de memoria.

Al reunir todas las características mencionadas anteriormente, el procesador de aplicaciones i.MX 8M Plus es muy adecuado para habilitar cualquier sistema integrado basado en visión en el borde. Estos sistemas pueden variar desde mecanismos de control de calidad en una fábrica que detectan artículos defectuosos en una línea de producción, hasta controladores inteligentes inteligentes para el hogar, por ejemplo, un controlador automatizado de clima y seguridad.

Figura 3. El procesador i.MX 8M Plus funciona en una amplia variedad de aplicaciones.

Condiciones de funcionamiento extremas, longevidad y confiabilidad

Muchos casos de uso industrial requieren un procesador que se pueda ejecutar en el campo durante períodos de tiempo prolongados. El procesador de aplicaciones i.MX 8M Plus está calificado industrialmente, capaz de funcionar por hasta 10 años en un rango de temperatura extendido desde -40 ° C hasta 105 ° C.

Además, el dispositivo es parte del programa de longevidad de 15 años de NXP, que garantiza el suministro durante 15 años después del lanzamiento del producto. Esto hace que el procesador i.MX 8M Plus funcione para aplicaciones que requieren ciclos de vida del producto mucho más largos, ya sea debido a requisitos de certificación o plazos de desarrollo de software extendidos.

Casos de uso

El procesador de aplicaciones i.MX 8M Plus está bien adaptado para ser utilizado en una amplia variedad de aplicaciones, que van desde controladores de grado industrial hasta dispositivos de consumo energéticamente eficientes. Algunas de las aplicaciones de destino incluyen HMI industrial, controladores de automatización, sistemas de visión artificial, equipos médicos, seguridad y vigilancia del hogar y gestión de flotas. Encuentre una lista de todas las aplicaciones de destino del i.MX 8M Plus en la página del producto del procesador i.MX 8M Plus.

Las siguientes tres notas de aplicación destacan algunos casos de uso y estudios:

1. Uso de la herramienta de firma de código con el módulo de seguridad de hardware
2. Fortalecimiento de la criptografía de clave pública mediante CAAM Secure Key
3. Tiempo de calentamiento de i.MX 8M Plus NPU

También hay algunas placas disponibles que permiten la evaluación del SoC i.MX 8M Plus:

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

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