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MIT NVIDIAS JETSON ORIN DIE LEISTUNG VON EDGE COMPUTING IN VERSCHIEDENEN ANWENDUNGEN NUTZEN

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MiTAC MA1 Eingebettetes System

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Je nachdem, mit wem man sich unterhält, kann der "Edge" des IoT unterschiedliche Bedeutungen haben. Für diesen Artikel werden wir ihn als den letzten Computer definieren, der zwischen den Sensoren (wo die Daten gesammelt werden) und der Cloud sitzt. Er befindet sich ganz in der Nähe des Ortes, an dem die Daten gewonnen werden und an dem die Aktion stattfinden muss.

Edge Computing ermöglicht Echtzeit- oder echtzeitnahe Verarbeitung, eine Verringerung der zu übertragenden Datenmenge und bietet auch Offline-Computing-Funktionen. Dieser Ansatz ist entscheidend für Anwendungen, die eine geringe Latenzzeit erfordern, wie z. B. autonome Fahrzeuge, industrielle Automatisierung und Fernüberwachung, bei denen eine schnelle Entscheidungsfindung unerlässlich ist. Er umfasst auch die künstliche Intelligenz, die einen eigenen Anwendungsbereich darstellt.

Edge Computing verbessert die Sicherheit und den Datenschutz, indem es die Übertragung sensibler Daten in die Cloud einschränkt, und es bietet Skalierbarkeit und Anpassungsoptionen für spezifische Anwendungsfälle. Es ergänzt das Cloud Computing und schafft ein ganzheitliches IoT-Ökosystem, in dem Edge Computing lokale, unmittelbare Aufgaben übernimmt, während die Cloud ressourcenintensive, globale Analysen und die langfristige Datenspeicherung verwaltet. Diese verteilte Architektur optimiert die Leistung, Reaktionsfähigkeit und Effizienz des IoT.

In den meisten Fällen/Anwendungen sind die "Anforderungen" am Edge ähnlich, es sei denn, Sie haben eine extreme Anwendung mit stark angepassten Anforderungen. Im Mainstream-Fall werden die Anforderungen in der Regel durch Hochleistungscomputer in einem kompakten, lüfterlosen Gehäuse erfüllt. Dies gilt unabhängig davon, ob es sich um eine industrielle oder kommerzielle Anwendung (Smart Retail) handelt. Wenn KI ins Spiel kommt, sind die Anforderungen ein wenig strenger.

Edge-Computer, die mit NVIDIAs Jetson Orin gebaut wurden, sind aus vielen Gründen eine überzeugende Wahl, angefangen bei den leistungsstarken KI-Funktionen der Plattform. Sie eignet sich für Anwendungen, die fortschrittliches maschinelles Lernen, Computer Vision und KI-Inferenzierung am Edge erfordern, die für Aufgaben wie Gesichts- und Objekterkennung, Verarbeitung natürlicher Sprache und autonome Navigation entscheidend sind.

NVIDIA® bietet umfassende Software Development Kits und Bibliotheken, darunter CUDA und TensorRT, die es Entwicklern erleichtern, KI-Modelle für Edge-basierte Anwendungen zu erstellen und zu optimieren.

Der Jetson Orin ist auf Energieeffizienz ausgelegt, was für jedes Edge-Gerät von entscheidender Bedeutung ist, unabhängig davon, wo es betrieben wird, vor allem aber für solche, die in Umgebungen mit begrenzten Stromressourcen arbeiten. Was die Konnektivität angeht, so bietet die Jetson Orin-Plattform eine Reihe von Optionen, darunter Hochgeschwindigkeitsschnittstellen wie PCIe, Ethernet und USB, die eine nahtlose Integration mit einer Vielzahl von Sensoren und Peripheriegeräten ermöglichen. Auch dies ist ein entscheidendes Merkmal für diverse Edge-Anwendungen.

Design für industrielle Anwendungen

In industriellen Umgebungen ist es wichtig, Komponenten zu entwickeln, die unter rauen Umgebungsbedingungen arbeiten können, was eine Schlüsseleigenschaft des Jetson Orin ist. Der Jetson Orin ist außerdem skalierbar, d. h. er ist mit verschiedenen Leistungsstufen erhältlich. So können Entwickler das richtige Gerät für ihre spezifischen Anwendungsanforderungen auswählen. Darüber hinaus bietet NVIDIA einen langfristigen Support für seine Jetson-Plattformen an, der sicherstellt, dass die Geräte über mehrere Jahre hinweg relevant bleiben und unterstützt werden, was für Branchen mit längeren Produktlebenszyklen entscheidend ist.

Ein industrieller Edge-KI-Computer, der mit dem NVIDIA Jetson Orin NX betrieben wird, ist der MiTAC MA1. Abgesehen von der Integration des Jetson Orin arbeitet der kompakte Industriecomputer in einem weiten Temperaturbereich von -25°C bis +60°C und kommt dennoch ohne Lüfter aus. Das Gehäuse misst nur 90 x 125 x 65 mm.

Um seine Vielseitigkeit zu maximieren, verfügt der MA1 über eine Reihe von Ein- und Ausgängen, darunter HDMI (bis zu 4K bei einer Auflösung von 60 Hz), zwei RJ-45 1-Gb-Ethernet-LANs, zwei USB 3.2 Gen 2 Typ A-Anschlüsse, eine D-Sub9 RS-232-Schnittstelle (vieradrig), Hochgeschwindigkeits-M.2 2280 PCIe, vier NVMe-Anschlüsse und Unterstützung für 5G/LTE und WiFi-6E.

Zu den spezifischen Anwendungen, die für den MA1 in Frage kommen, gehören die öffentliche Sicherheit für die Katastrophenhilfe, die Erkennung von Anomalien und den Schutz der Infrastruktur, der intelligente Einzelhandel für den Schutz von Vermögenswerten, das autonome Einkaufen und die Analyse von Kunden und Geschäften sowie das Verkehrsmanagement für Echtzeitwarnungen, die Erkennung von Vorfällen und die Geschwindigkeitsschätzung.

Der MA1 kann auch als Edge-KI-Computer für Einzelhandelsanwendungen eingesetzt werden, z. B. für Anwendungen, die Videoeingabe und -analyse am Ausgang erfordern. Als solcher bietet der MA1 eine zentrale Steuerung und Verwaltung dieser IP-Kameras und erleichtert so die Konfiguration, Überwachung und Wartung des Überwachungssystems im Einzelhandelsgeschäft. Der MA1 sammelt dann die von den IP-Kameras erfassten Daten und ermöglicht so einen umfassenden Einblick in das Kundenverhalten und die Produktinformationen. Diese Daten sind sowohl für die Diebstahlprävention als auch für ein verbessertes Einkaufserlebnis für den Kunden von entscheidender Bedeutung. Dank seiner Skalierbarkeit kann der MA1 je nach Bedarf zusätzliche IP-Kameras aufnehmen oder den Umfang des Überwachungssystems im Einzelhandel erweitern.

Was die Software betrifft, so können Entwickler sofort loslegen. Dies ist dem SDK von NVIDIA und dem Linux-Supportpaket zu verdanken. Ersteres, JetPack 5.1.2, ist ein Release in Produktionsqualität und bietet Unterstützung für das Jetson AGX Orin Industriemodul. Es enthält Jetson Linux 35.4.1 BSP mit Linux Kernel 5.10, ein Ubuntu 20.04 basiertes Root-Dateisystem, einen UEFI basierten Bootloader und OP-TEE als Trusted Execution Environment. Das NVIDIA Jetson Linux Treiberpaket enthält einen Linux-Kernel, den UEFI-Bootloader, NVIDIA-Treiber, Flash-Utilities und ein auf Ubuntu basierendes Beispiel-Dateisystem.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass MA1 eine zentrale Rolle in dieser intelligenten Einzelhandelsanwendung spielt, indem es die Verbindung und den effizienten Betrieb von IP-Kameras mit den leistungsstarken KI-Fähigkeiten von NVIDIA Jetson Orin erleichtert. Seine Aufgaben umfassen die zentrale Steuerung, Datenaggregation und Netzwerkkonnektivität, die alle zur Gesamteffektivität des Systems bei der Diebstahlprävention und dem Self-Checkout beitragen und gleichzeitig die Backend-Arbeitslast und die Latenzzeit reduzieren.

Unabhängig von der Art Ihrer Edge-Computing-Anwendung kann der MA1 von MiTYAC wahrscheinlich so konfiguriert werden, dass er Ihren Anforderungen entspricht. Das Unternehmen hat sich einen guten Ruf für seinen globalen technischen Support durch ein FAE-Netzwerk und ein erfahrenes F&E-Team erworben. Falls erforderlich, können die industriellen Plattformen für bestimmte Kunden mit einem White-Label versehen werden.