Решение Advantech для беспилотных автомобилей
Введение
Беспилотные автомобили (также известные как автономные, или робомобили) распознают окружающие объекты и передвигаются без участия человека. Чтобы вывести технологии передвижения и пользовательское взаимодействие на новый уровень, клиент — известный производитель беспилотных автомобилей — решил разработать модель с технологией автоматического вождения. Он обратился в Advantech, чтобы совместно создать решение для точного распознавания окружающих объектов.
Компоненты оборудования беспилотного автомобиля похожи на части тела человека - помогают воспринимать внешний мир и взаимодействовать с ним. Датчики окружающей среды передают беспилотному автомобилю необработанные данные. Чтобы анализировать эти данные и распознавать объекты вокруг, датчики должны работать совместно с технологией машинного зрения и интеллектуальным оборудованием.
Системные требования
Клиенту нужна была надежная высокопроизводительная система для сложной обработки данных, которая позволила бы беспилотному автомобилю распознавать объекты вокруг. Для обработки визуальных данных в режиме реального времени клиент выбрал цифровую SDI-камеру, чтобы избежать проблем с задержками от 400 до 500 мс, присущими IP-камерам, и получить высокое разрешение изображений. Для обработки метаданных от цифровой SDI-камеры требовалась компактная и надежная система со встроенным высокопроизводительным графическим процессором и 4–8 USB-разъемами для подключения к внешнему радару. Чтобы обеспечить удобную установку и управление, клиент также запросил скоростную многоканальную плату видеообработки (до 8 каналов), поддержку промышленной сети для бортовых коммуникаций и удобный в использовании пакет средств для разработки ПО (SDK).
Описание системы
На беспилотные автомобили было установлено от 4 до 8 SDI-камер для точного распознавания окружающих объектов. Для обработки большого объема данных клиент выбрал компактную и безвентиляторную модульную систему Advantech MIC-770, оснащенную процессором Intel® Core™ 8-го поколения и чипсетом Q370/H370 для высокопроизводительных вычислений. Плата видеозахвата DVP-7640E предназначается для сбора видеоданных с SDI-камер в режиме реального времени и передачи в систему необработанных видеоданных в формате full HD 1920 x 1080 с частотой 30 кадров в секунду и минимальной задержкой. Высокопроизводительная видеокарта Tesla P4, установленная в системе MIC-770, позволяет эффективно обрабатывать полученные видеоданные. Для интеграции с видеокартой в систему MIC-770 был добавлен модуль MIC-75S20 i-Module с 2 слотами расширения, 1 PCIe x16, 1 PCIe x4 и 2 корзинами 2.5" для HDD/SSD.
Система MIC-770 оснащена технологией Advantech iDoor, которая расширяет возможности системы интерфейсом подключения CAN-шины и поддерживает соединение с блоком управления двигателем (ECU), инерциальными измерительными блоками (IMU) и современными системами помощи водителю (ADAS), которые помогают принимать решения. Благодаря наличию USB-разъемов (до 8 шт) к системе MIC-770 также можно подключать внешние устройства, такие как датчики 3D-LiDAR, модули GPS, одометры и аварийный тормоз. Кроме того, для удобной разработки программного обеспечения компания Advantech предоставила простой в использовании пакет SDK, который поддерживает создание стека плат для видеозахвата.
Реализация проекта
- MIC-770: Компактный безвентиляторный компьютер с процессором Intel® Core™ i 7-го поколения, чипсетом Q170/H110, 2 x RS-232/422/485, 1 x 2.5” HDD, 1 x CFast, 1 x mSATA и 1 x mini PCIe с отсеком для SIM-карты
- MIC-75S20: модуль расширения i-Module на два слота с 1 PCIe x16, 1 PCIe x4 и корзинами для дисков HDD/SSD 2.5"
- DVP-7640E: 8-канальная плата видеозахвата SDI H.264 PCIe с пакетом SDK
- SKY-TESLA-P4: графический ускоритель Tesla P4
Схема системы
Заключение
Система Advantech MIC-770 — это производительная отказоустойчивая вычислительная платформа для видеозахвата и распознавания окружающих объектов. Оснащенная большим количеством интерфейсов ввода/вывода для гибкого расширения, компактная и надежная - MIC-770 обеспечивает легкую установку и безотказную работу в промышленных условиях эксплуатации.
Карта видеозахвата DVP-7640E поддерживает прием видеоданных в режиме реального времени благодаря наличию до 8 входных каналов для комплексного распознавания и анализа. Процессор Intel ® Core™ i 8-го поколения обеспечивает высокопроизводительные вычисления для сложной обработки данных. Благодаря модулю MIC-75S20 i-Module и технологии Advantech iDoor система поддерживает добавление видеокарты и CAN-шины для бортовых коммуникаций в режиме реального времени. Наконец, с удобным пакетом SDK с открытой архитектурой и поддержкой разных языков разработчики могут быстро и без лишних усилий создавать уникальное ПО и приложения в зависимости от конкретных требований.