SECO SOM-SMARC-MX95コンピュータオンモジュール（COM）は、組み込み開発者がスマートシティ向けの人数カウントのような高度なマシンビジョンアプリケーションを構築することを可能にします。このブログでは、このコンパクトなソリューションの主な特徴を検討し、YOLOXのような最新のAIモデルと組み合わせて完全なシステムをどのように作成できるかを概説します。
世界中の都市が、住民の安全、交通、生活の質を向上させるために、よりスマートなインフラとデータ駆動型のソリューションに投資しています。例えば、公共の場に設置されたビデオカメラは、混雑したエリアで人を検出してカウントし、リアルタイムで状況のリスクを特定し、緊急事態への迅速な対応を可能にします。市街地では、同じ技術が交通と公共交通機関を監視し、安全で効率的な移動を支援します。どちらの使用例でも、カメラとコンピュータビジョン技術は、インフラと交通計画およびサービスのためのトレンドデータを提供できます。
リアルタイムの人のカウントと状況認識には、AIマシンビジョンをクラウドにビデオデータを送信するのではなく、エッジで処理する必要があります。そのためには、低遅延で高性能なコンピューティングが、小型で頑丈なフォームファクタにパッケージ化されていることが求められます。
SMARCのようなオープンなコンピュータオンモジュール（COM）標準は、小型カメラシステムにエッジAI処理を統合するのに理想的です。これにより、高い計算能力と小さなフットプリント、高いエネルギー効率が組み合わさります。また、市販のオフ・ザ・シェルフ（COTS）COMベースの設計は、柔軟な設計のための共通キャリアボードを備え、長いデバイスライフサイクルをサポートし、市場投入までの時間を短縮します。
エッジでのAI処理のための強力なSMARCモジュール
人のカウントのようなスマートシティ監視アプリケーションを設計する開発者は、SECO SOM-SMARC-MX95を利用して設計と展開を効率化できます。コンパクトなSMARC（スマートモビリティアーキテクチャ）82 mm × 50 mmのフォームファクタは、最もスペースが制約された状況でもカメラシステムの統合を可能にします。SMARCモジュールには以下の主要な機能が含まれています：
- CPU: NXP i.MX 95、6x Arm Cortex-A55コア、1x Cortex-M7コア、1x Cortex-M33コア。
- NPU: NXP eIQ Neutron、AIモデルをエッジで直接実行。
- 最新のグラフィックスサポート: 2D/3D GPU。
- 高速メモリ: 最大16GB LPDDR5 6.4GT/s（32ビット）。
- 広範な接続性: 2x GbE、XGMII経由で1x 10 GbEをサポート、オプションのWi-Fi + BT/BLEモジュール。
- 動作温度: 商業用0〜+60°C、産業用-40〜+85°C。
多数のSOM-SMARC-MX95インターフェース - MIPI CSI-2カメラインターフェース、HDMI/LVDSディスプレイ出力、PCIe Gen3 x1、USB 2.0およびUSB 3.0、特にギガビットイーサネット - は、複数のセンサーとネットワーキングをより大きな分散監視システムに接続することを容易にします。
人のカウントシステムの設定
SOM-SMARC-MX95を使用すると、開発者は人のカウントシステムを簡単に設定できます。1つ以上のカメラや他の周辺機器がキャリアボードに接続され、モジュールが統合され、エッジでAIベースの評価を直接実行する中央コンピュートコアとして機能します。
複数のカメラノードを組み合わせて、より大きなネットワークシステムを形成できます。アプリケーションのセキュリティとデータ保護要件に応じて、ビデオデータや圧縮された推論およびカウントデータをエッジからクラウドで処理するために送信することもできます。
SOM-SMARC-MX95とClea OS、SECOのYocto Projectに基づくクロスプラットフォーム組み込みLinuxは、エッジAIベースのカメラシステムの開発を大幅に簡素化する事前統合されたハードウェア/ソフトウェアスタックを形成します。NXP i.MX 95プロセッサを搭載したSOM-SMARC-MX95は、エッジビジョンアプリケーションのためのAI加速コンピューティングパワーと広範なカメラ接続性を提供します。Clea OSは、SOM-SMARC-MX95に特化した構成を持つ事前構成済みのYoctoベースのLinuxオペレーティングシステムを提供し、低レベルのシステム初期化と構成に通常必要な労力を排除します。
この組み合わせにより、Clea OSは画像キャプチャからAI加速推論、人のカウントまでのエンドツーエンドのカメラパイプラインを可能にします。そして、最適化されたAIフレームワークは、エッジAIアプリケーションの迅速で信頼性の高い実装をサポートします。
YOLOX: コンピュータビジョンのための柔軟なプラットフォーム
強力なハードウェアに加えて、開発者に優しいオペレーティングシステムと適切なAI処理ソフトウェアも、成功するエッジAIアプリケーションにとって重要です。例えば、YOLOはモデルアーキテクチャとディープラーニングアルゴリズムのファミリーであり、物体認識に理想的です。特にリアルタイムの物体認識に適しており、多くのスマートシティや産業アプリケーションで使用されています。このアーキテクチャに基づいて、YOLOv3、YOLOv5、またはYOLOXのような現代的で強力なバリアントなど、さまざまなモデルが利用可能です。最適化後、YOLOXはSOM-SMARC-MX95のようなリソース制約のあるエッジデバイスでの使用に理想的であり、低エネルギーとメモリ要件で効率的な推論を可能にします。
SECOは、このSMARCモジュールをYOLOXでテストし、LiteRTフレームワークに基づく物体認識と人のカウントモデルを使用しました。SECO App Hubで説明されているワークロードには、カメラデータキャプチャ、前処理、eIQ Neutron NPUでのAI推論、カウント結果の下流評価と出力が含まれており、人のカウントアプリケーションのための実用的なエッジAIパイプラインを示しています。
このワークロードでは、CPUベースの推論が明確なパフォーマンス特性を示しています。処理は21.9 MBのメモリを使用して411.48 msの低遅延を達成し、アプリケーションの基本機能を証明しています。同時に、NXP eIQ Neutron NPUのような専用AIアクセラレータが提供する最適化の可能性を強調し、SOM-SMARC-MX95を人のカウントワークロードのためのさらに有望なプラットフォームにしています。
SECOの開発プラットフォームで始める
エッジコンピューティングの実装を効率化し迅速化するために設計されたDEV-KIT-SMARCは、開発者がSMARCベースのプロジェクトを開始するのを容易にします。このキットには、SMARCモジュールを使用した作業を簡素化する開発プラットフォームが含まれており、人の追跡アプリケーションを迅速に展開するのに理想的です。
開発キットには、ネットワーキング、ビデオ、オーディオ用の包括的なポートセットが含まれており、ケーブル、ストレージ、および多くの他のインターフェースも含まれています。SECOのSMARC製品群全体での開発の柔軟性を考慮して、SMARCカードは別途注文する必要があります。
人のカウントアプリケーションでは、2つのCSI入力インターフェースを使用して、近接する複数のカメラをキャリアボードに直接接続でき、2つのデュアルRJ-45ギガビットイーサネットポートは、個々のカメラノードのネットワーキングや監視システムへの接続を可能にします。USBソケットとHDMIポートは、ローカルHMI用のディスプレイとキーボードの統合をサポートします。これは、ラボと現実的なデモンストレーション設定の両方で安定した動作を可能にする柔軟な電源オプションによって補完されます。
結論
リアルタイムで人をカウントし、混雑したエリアを監視することは、世界中の都市の安全とセキュリティにとって不可欠です。しかし、成功する展開には、エッジでのコンピュータビジョンとAI推論をサポートする高性能なコンピューティングが必要です。SOM-SMARC-MX95は、人のカウントソリューションを開発するために必要な計算能力、コンパクトな寸法、広範なカメラサポート、複数のI/Oおよびネットワークインターフェースを提供します。
ハードウェアに加えて、SECOはYOLOX AIモデルがエッジで直接展開できる方法を示しています。SECO Clea OSによって駆動され、すぐに使用できるYoctoオペレーティングシステムです。最後に、組み込みシステム設計者は、SECOの多用途な開発キットを使用して、人のカウントプラットフォームを評価および展開するための効率的な方法を持っています。
今すぐSECOの専門家に連絡し、革新的なCOMソリューションの恩恵を受けてください。