Le module informatique SECO SOM-SMARC-MX95 (COM) permet aux développeurs embarqués de créer des applications de vision par ordinateur sophistiquées comme le comptage de personnes pour les villes intelligentes. Ce blog examine les caractéristiques clés de cette solution compacte et décrit comment un système complet peut être créé en combinaison avec des modèles d'IA modernes comme YOLOX.
Les villes du monde entier investissent dans des infrastructures plus intelligentes et des solutions basées sur les données pour améliorer la sécurité, le transport et la qualité de vie de leurs habitants. Par exemple, des caméras vidéo installées dans les espaces publics détectent et comptent les personnes dans les zones encombrées pour identifier les risques situationnels en temps réel, permettant ainsi une réponse plus rapide aux urgences. Dans les rues de la ville, la même technologie aide à surveiller le trafic et les transports publics pour un voyage sûr et efficace. Dans les deux cas d'utilisation, la technologie de caméra et de vision par ordinateur peut fournir des données de tendance pour la planification et les services d'infrastructure et de transport.
Le comptage de personnes en temps réel et la prise de conscience situationnelle nécessitent que la vision par machine IA soit traitée à la périphérie, plutôt que d'envoyer des données vidéo vers le cloud. Pour ce faire, il faut un calcul à faible latence et haute performance, emballé dans un format compact et robuste.
Les normes ouvertes de module sur ordinateur (COM) telles que SMARC sont idéales pour intégrer le traitement IA à la périphérie dans des systèmes de caméras compacts, car elles offrent une puissance de calcul élevée combinée à une empreinte réduite et une efficacité énergétique élevée. Et les conceptions commerciales prêtes à l'emploi (COTS) basées sur COM soutiennent de longs cycles de vie des appareils, avec des cartes porteuses communes pour des conceptions flexibles, ce qui permet un temps de mise sur le marché plus rapide.
Module SMARC puissant pour le traitement IA à la périphérie
Les développeurs concevant des applications de surveillance de ville intelligente, comme le comptage de personnes, peuvent compter sur le SECO SOM-SMARC-MX95 pour simplifier la conception et le déploiement. Le format compact SMARC (Smart Mobility ARChitecture) de 82 mm × 50 mm permet l'intégration du système de caméra même dans les situations les plus contraintes en espace. Le module SMARC comprend les caractéristiques clés suivantes :
- CPU : NXP i.MX 95 avec 6 cœurs Arm Cortex-A55, 1 cœur Cortex-M7 et 1 cœur Cortex-M33.
- NPU : NXP eIQ Neutron pour l'exécution de modèles IA directement à la périphérie.
- Support graphique moderne : GPU 2D/3D.
- Mémoire rapide : Jusqu'à 16 Go LPDDR5 6.4GT/s (32 bits).
- Connectivité étendue : 2x GbE, support pour 1x 10 GbE via XGMII, module Wi-Fi + BT/BLE en option.
- Températures de fonctionnement : 0 à +60 °C pour les applications commerciales et -40 à +85 °C pour les applications industrielles.
Les nombreuses interfaces SOM-SMARC-MX95 – interfaces caméra MIPI CSI-2, sorties d'affichage HDMI/LVDS, PCIe Gen3 x1, USB 2.0 et USB 3.0, et Ethernet Gigabit en particulier – facilitent la connexion de plusieurs capteurs et réseaux dans des systèmes de surveillance plus larges et distribués.
Configuration des systèmes de comptage de personnes
Avec le SOM-SMARC-MX95, les développeurs peuvent facilement configurer des systèmes de comptage de personnes : une ou plusieurs caméras et d'autres périphériques sont connectés à une carte porteuse sur laquelle le module est intégré et fonctionne comme le cœur de calcul central, effectuant une évaluation basée sur l'IA directement à la périphérie.
Plusieurs nœuds de caméra peuvent être combinés pour former un système en réseau plus large. Selon les exigences de sécurité et de protection des données de l'application, les données vidéo ou les données d'inférence et de comptage compressées peuvent également être transmises depuis la périphérie pour un traitement dans le cloud.
Ensemble, le SOM-SMARC-MX95 et Clea OS, le Linux embarqué multiplateforme de SECO basé sur le projet Yocto, forment une pile matérielle/logicielle pré-intégrée qui simplifie grandement le développement de systèmes de caméras basés sur l'IA à la périphérie. Le SOM-SMARC-MX95 avec le processeur NXP i.MX 95 fournit une puissance de calcul accélérée par l'IA et une connectivité étendue pour les applications de vision à la périphérie. Clea OS offre un système d'exploitation Linux préconfiguré basé sur Yocto avec des configurations spécifiques au SOM-SMARC-MX95 – éliminant l'effort généralement requis pour l'initialisation et la configuration du système de bas niveau.
Dans cette combinaison, Clea OS permet des pipelines de caméras de bout en bout – de la capture d'image à l'inférence accélérée par l'IA au comptage de personnes. Et les cadres d'IA optimisés soutiennent une mise en œuvre rapide et fiable des applications IA à la périphérie.
YOLOX : une plateforme flexible pour la vision par ordinateur
Outre un matériel puissant, un système d'exploitation convivial pour les développeurs et le bon logiciel de traitement IA sont également cruciaux pour des applications IA à la périphérie réussies. YOLO, par exemple, est une architecture de modèle et une famille d'algorithmes d'apprentissage profond, idéale pour la reconnaissance d'objets. Elle est particulièrement adaptée à la reconnaissance d'objets en temps réel et est utilisée dans de nombreuses applications de ville intelligente et industrielles. Basé sur cette architecture, il existe différents modèles disponibles, comme YOLOv3, YOLOv5 ou YOLOX, une variante moderne et puissante. Après optimisation, YOLOX est idéal pour une utilisation sur des appareils à ressources limitées tels que le SOM-SMARC-MX95, où il permet une inférence efficace avec des exigences énergétiques et de mémoire faibles.
SECO a testé avec succès ce module SMARC avec YOLOX, en utilisant un modèle de reconnaissance d'objets et de comptage de personnes basé sur un cadre LiteRT. La charge de travail décrite dans le SECO App Hub inclut la capture de données de caméra, le prétraitement, l'inférence IA sur le NPU eIQ Neutron, et l'évaluation en aval et la sortie des résultats de comptage – démontrant un pipeline IA à la périphérie pratique pour les applications de comptage de personnes.
Pour cette charge de travail, l'inférence basée sur le CPU montre des caractéristiques de performance claires. Le traitement atteint une faible latence de 411,48 ms en utilisant 21,9 Mo de mémoire, ce qui prouve la fonctionnalité de base de l'application. En même temps, cela met en évidence le potentiel d'optimisation offert par les accélérateurs IA dédiés comme le NPU eIQ Neutron de NXP, faisant du SOM-SMARC-MX95 une plateforme encore plus prometteuse pour les charges de travail de comptage de personnes.
Commencer avec la plateforme de développement de SECO
Conçu pour rationaliser et accélérer les implémentations de calcul à la périphérie, le DEV-KIT-SMARC facilite le démarrage des développeurs sur des projets basés sur SMARC. Le kit comprend une plateforme de développement qui simplifie le travail avec les modules SMARC et est idéal pour déployer rapidement une application de suivi de personnes.
Le kit de développement comprend un ensemble complet de ports pour le réseau, la vidéo et l'audio, ainsi que des câbles, du stockage et de nombreuses autres interfaces. Avec la flexibilité dans le développement à travers la gamme d'offres SMARC de SECO à l'esprit, la carte SMARC doit être commandée séparément.
Pour les applications de comptage de personnes, avec deux interfaces d'entrée CSI, plusieurs caméras à proximité peuvent être directement connectées à la carte porteuse, et deux ports Ethernet Gigabit RJ-45 doubles permettent le réseautage des nœuds de caméra individuels ou la connexion à des systèmes de surveillance. Les prises USB et un port HDMI soutiennent l'intégration d'écrans et de claviers pour l'IHM locale. Cela est complété par des options d'alimentation flexibles qui permettent un fonctionnement stable, à la fois en laboratoire et dans des configurations de démonstration réalistes.
Conclusion
Compter les personnes et surveiller les zones encombrées en temps réel est essentiel pour la sécurité et la sûreté des villes dans le monde entier. Mais les déploiements réussis exigent un calcul haute performance pour soutenir la vision par ordinateur et l'inférence IA à la périphérie. Le SOM-SMARC-MX95 fournit la puissance de calcul, les dimensions compactes, le support étendu des caméras, les multiples interfaces I/O et réseau nécessaires pour développer des solutions de comptage de personnes.
En plus du matériel, SECO montre comment les modèles IA YOLOX peuvent être déployés directement à la périphérie – alimentés par le SECO Clea OS, système d'exploitation Yocto prêt à l'emploi. Enfin, les concepteurs de systèmes embarqués ont un chemin simplifié pour évaluer et déployer des plateformes de comptage de personnes avec le kit de développement polyvalent de SECO.
Contactez dès maintenant les experts de SECO et bénéficiez de solutions COM innovantes.