Le modèle d’IA fonctionne. La perception et la navigation ont été validées. Le robot peut se déplacer dans un environnement contrôlé. Le prochain défi n’est plus de démontrer le concept, mais de concevoir le système de production autour de celui-ci.
Pour les équipes qui démarrent avec Arduino® VENTUNO™ Q, cette transition n’est ni un redémarrage complet ni le simple remplacement d’une carte par une autre. La logique applicative, les modèles d’IA et les workflows de développement peuvent assurer une certaine continuité. Le hardware de production, en revanche, doit être conçu autour des exigences opérationnelles réelles du robot : combien de caméras sont nécessaires, comment les actionneurs sont connectés, où sont exécutées les fonctions de contrôle sensibles au temps et comment les contraintes de puissance et thermiques sont gérées à l’intérieur du boîtier final.
Un SOM de production ne remplace pas à l’identique une plateforme de développement
VENTUNO Q fournit un environnement intégré permettant de développer et de valider rapidement des applications robotiques. Un system-on-module orienté production suit une logique de conception différente, avec la flexibilité nécessaire pour adapter l’architecture hardware aux exigences du système final.
Le SOM-SMARC-Dragonwing-IQ8 de SECO associe le traitement Qualcomm Dragonwing™ IQ8 Series à jusqu’à 40 dense TOPS de performances d’IA dans le format compact SMARC® Rel. 2.2. En tant que module orienté production, il fournit la base de traitement, de mémoire et d’I/O haut débit nécessaire pour construire des systèmes robotiques spécifiques à chaque application.
Contrairement à une plateforme de développement intégrée, un SOM de production est conçu pour être intégré dans un système spécifique à l’application plutôt que pour reproduire chaque connecteur ou sous-système utilisé pendant le prototypage. Il est ainsi intégré via une carte porteuse conçue autour du robot final, sur laquelle les interfaces spécifiques à l’application, les ressources de contrôle et les autres composants de support peuvent être sélectionnés en fonction des exigences du système cible.
Passer d’une configuration de développement ouverte à un robot fonctionnant en continu à l’intérieur d’un boîtier introduit un autre ensemble de contraintes pratiques. Les charges de travail d’IA soutenues doivent être considérées conjointement avec la puissance disponible, la température ambiante et la dissipation thermique. SOM-SMARC-Dragonwing-IQ8 prend en charge une gestion thermique passive et est disponible dans une configuration industrielle couvrant une plage de températures de -40 °C à +85 °C, offrant ainsi aux concepteurs davantage de flexibilité pour intégrer le module dans l’architecture mécanique et thermique finale.
Concevoir la carte porteuse autour des interfaces critiques pour la robotique
La carte porteuse détermine la manière dont le module de calcul interagit avec le reste du robot. Sa conception doit partir de l’architecture de l’application plutôt que d’une comparaison directe entre les mappings I/O de deux plateformes.
Pour les conceptions robotiques, SOM-SMARC-Dragonwing-IQ8 offre la connectivité nécessaire pour construire différentes architectures de détection et de contrôle, notamment un PCIe Gen4 configurable, un double Ethernet jusqu’à 2,5 GbE, un double CAN-FD, des UART ainsi que des options MIPI-CSI à 2 et 4 lanes pour les systèmes de vision. La question d’ingénierie ne consiste pas simplement à déterminer quelles interfaces sont disponibles, mais lesquelles sont réellement nécessaires au robot final.
Ces exigences façonnent directement l’architecture de la carte porteuse : les systèmes de vision peuvent nécessiter différentes configurations MIPI-CSI, les fonctions de contrôle et de détection doivent être sélectionnées et réparties entre les ressources CAN-FD et PCIe disponibles, tandis que la bande passante réseau et la connectivité physique doivent refléter la manière dont le robot interagira avec les machines et les infrastructures de son environnement cible.
La plateforme de calcul IA, l’architecture de contrôle et la conception physique du robot doivent être considérées comme un seul et même système.
Ce qui peut rester inchangé — et ce qui nécessite une adaptation
Le passage à une architecture de production ne signifie pas nécessairement qu’il faille abandonner l’application développée pendant le prototypage. Les modèles d’IA, la logique applicative de haut niveau, certains composants logiciels et les workflows de développement familiers peuvent rester réutilisables, selon leurs dépendances hardware et software.
Cette continuité ne signifie toutefois pas que le passage à la production puisse s’effectuer en un seul clic.
La portabilité logicielle doit donc être considérée conjointement avec l’architecture de la carte porteuse et les exigences du système final. Un modèle peut fonctionner sur le même moteur d’IA, mais le logiciel qui l’entoure doit toujours communiquer correctement avec les caméras, les capteurs, les systèmes de contrôle et les autres périphériques sélectionnés pour le robot de production.
SECO accompagne cette transition grâce à son expertise en conception de cartes porteuses, mapping des I/O, support BSP, intégration des drivers et services d’embedded engineering. Cela aide les équipes à coordonner le développement hardware et software plutôt qu’à les traiter comme des workflows distincts.
Partitionner l’IA et le contrôle déterministe
Une décision architecturale clé consiste à déterminer comment le traitement de l’IA et les fonctions de contrôle sensibles au temps doivent être répartis au sein du système de production. Selon l’application, ces fonctions peuvent s’appuyer sur différentes ressources de calcul et de contrôle, les exigences en matière de latence, d’isolation, de sécurité et de contrôle guidant le partitionnement le plus approprié.
Cet aspect devient particulièrement important lors du passage d’une plateforme de prototypage intégrée à une architecture modulaire basée sur un SOM, où les fonctions de contrôle peuvent devoir être redistribuées en fonction des exigences du robot final.
Valider la plateforme avant la carte porteuse personnalisée
Avant de passer à une carte porteuse personnalisée, les équipes d’ingénierie peuvent évaluer SOM-SMARC-Dragonwing-IQ8 à l’aide de l’EVAL-KIT-SOM-SMARC et du Modular Vision Kit de SECO. Ces plateformes permettent la validation initiale du module, les tests des périphériques et l’intégration logicielle pendant le développement de la carte porteuse finale spécifique à l’application.
Elles ne remplacent pas la validation du système final, au cours de laquelle la carte porteuse personnalisée, la conception thermique, l’architecture de contrôle et les interfaces spécifiques à l’application doivent être vérifiées ensemble dans l’application cible.
Coordonner hardware et software dès le début
L’intégration hardware à elle seule ne définit pas la plateforme de production. La base logicielle — y compris le système d’exploitation, le BSP, les drivers et l’environnement applicatif — doit évoluer conjointement avec le hardware cible.
La portabilité des applications et le support logiciel de la plateforme constituent deux aspects distincts de la transition. Les modèles d’IA et la logique applicative développés pendant le prototypage peuvent rester réutilisables, tandis que les BSP, les drivers et l’intégration spécifique au hardware doivent toujours être adaptés au système cible. L’environnement logiciel de SOM-SMARC-Dragonwing-IQ8 associe un support Linux au niveau de la plateforme au parcours offert par Clea OS vers une base industrielle cohérente pour le déploiement des applications, la maintenabilité et la gestion du cycle de vie.
La conception de la carte porteuse, le développement du BSP, l’intégration des drivers et le portage des applications doivent donc progresser comme des activités coordonnées.
Concevoir la plateforme pour aller au-delà du premier robot
Une architecture de production doit prendre en charge non seulement le premier déploiement, mais aussi les futures variantes du robot et les prochaines générations de produits.
La nature modulaire de SMARC permet aux équipes d’ingénierie de développer des architectures de cartes porteuses pouvant être réutilisées sur des produits connexes, à condition que les interfaces et les exigences système restent compatibles. Cela peut réduire les efforts de reconception futurs et aider les fabricants à faire évoluer les configurations de détection, les logiciels applicatifs et les options de calcul sans avoir à reconstruire l’ensemble de la plateforme.
SOM-SMARC-Dragonwing-IQ8 fournit la base de calcul industrielle. L’expertise de SECO en conception de cartes porteuses, son support en embedded engineering et l’infrastructure logicielle Clea aident les équipes à concevoir autour de celle-ci une plateforme robotique complète.
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