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米文动力高级产品经理范国良:米文动力在工业检测领域的产品分享

2022-01-04 source:米文动力

大家好,很高兴大家来参加本期公开课,我是米文动力高级产品经理范国良,今天主要是跟大家分享一下,米文动力在工业检测领域的探索和实践。


01、关于米文动力


米文动力成立于2015年,是最早布局NVIDIA Jetson 边缘计算场景的厂商之一,也是国内首批NVIDIA 全球生态推荐战略合作伙伴。作为以视频为核心的边缘计算解决方案提供商,米文动力致力于为用户提供符合不同应用场景的边缘计算产品及解决方案,帮助用户解决批量落地过程中遇到的所有问题。


02、机器视觉的概述

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机器视觉的应用领域非常广泛,包括辅助驾驶、AGV、安防、工业等等。今天我们主要讨论的是在工业场景下的应用,主要有电子半导体、新能源、锂电池、光伏、医疗、食品饮料、包装印刷以及纺织等领域。


从本质上来说,在工业场景里面,机器视觉就是用机器来代替人,从图像的数据采集到信息的提取、分析处理,再到最后的角色执行,相当于人类的眼睛、大脑、手脚。结合到整个工厂生产里面,机器视觉主要实现了四个基本功能,分别是识别、测量、定位以及检测,实现的难度也是逐渐递增的。


03、机器视觉的典型特征与发展趋势

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机器视觉检测相比于人工视觉检测,它的效率、速度、精度和可靠性都会更高,同时可以长时间工作,不受情绪和使用环境的影响。此外还具备精准成像、信息获取的完整性,人机物互联,成本可控,实时性或近实时性、可靠性以及易用性等特征。


随着深度学习、3D技术以及高精度成像技术的发展,对边缘计算平台的性能和成本提出了很高的要求。当前行业内很多用户还处在小批量,或者前期方案验证阶段,而随着后面大批量的实施和部署,对设备安装部署的便利性,以及后期运维的服务性都提出了更高的要求。


04、米文动力在工业机器视觉的探索

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为了帮助用户更好的去解决这些问题,米文动力做了很多探索,首先从整体上给大家介绍一下米文动力提供的产品和服务。


硬件方面,除标准产品以外我们还提供定制产品,如果米文动力的标准品无法满足您的需求,欢迎您跟我们联系,我们将为您提供符合您需求的个性化定制服务。

 

软件方面,米文动力提供了很多的增值服务,比如批量烧写工具、图形化配置软件、远程在线升级以及远程运维管理,这些在后续的安装部署和运维过程中都会用到,是非常好用的工具。

 

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EVO系列是米文动力专门针对工业领域打造的产品线,所有产品都符合工业使用场景,目前标准产品共有三款,分别是MIIVII EVO Xavier、 MIIVII EVO TX2 GMSL2和MIIVII EVO NX。

 

MIIVII EVO Xavier是米文动力在工业领域的旗舰产品,搭载NVIDIA Jetson AGX Xavier模组,算力高达32Tops,具有非常丰富的接口,在工业场景下评估一个机器视觉系统,除了要考虑接入传感器的数量和算力以外,还要考虑自动化检测设备的联动以及设备对环境的适应性、稳定性等。

 

MIIVII EVO Xavier充分利用了核心模组的资源,提供5个独立的千兆网口;支持PoE供电,在工业场景下PoE供电可以解决在安装部署过程中走线的问题,可以少走一些线;另外还配备了3个独立的USB3.0、2个232、2个485和8个GPIO,这些接口可以满足工厂里面PLC自动检测设备和光源控制系统之间的联动。在宽压输入、温宽、防护等级及抗震性方面,MIIVII EVO Xavier也有非常出色的表现,满载功耗只有50瓦。


在工业场景里面会遇到很多的问题,比如成本的要求,空间的限制,算力的要求,电压的稳定性,恶劣环境的适应性,尤其是涉及到安全的问题,如何保证核心应用和数据的安全,这些都是大家非常关心的问题,为了解决这些问题,米文动力专门设计了MIIVII EVO NX这款产品。

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MIIVII EVO NX搭载NVIDIA Jetson Xavier NX模组,提供21Tops算力,接口丰富,可满足工业检测场景的应用需求,另外还预留了4个USB3.0的接口,可以用来解决使用USB工业相机场景的需求,也可以通过分布式的部署方式来接入更多的相机。

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对于有存储需求的用户,MIIVII EVO NX提供两种存储的扩展方式,分别是SSD和TF卡。对于有成本要求的用户,采用TF卡的形式比较合适,可以将镜像系统部署到TF卡上,开机的时候系统直接在TF卡上进行启动。有人会说将系统部署到TF卡上,那TF卡就不能放在外面了,为了解决这个问题,MIIVII EVO NX的TF卡放在了机器的内部。

 

另外,在进行安装部署的时候,经常会遇到部署空间受限制的问题,MIIVII EVO NX即使加上安装支架,尺寸仅218mm*110mm*57mm,这个体积在安装部署过程中非常灵活,不太会受空间的限制。


环境适应问题是工业场景需要面临的一个非常大的问题,因为工业场景的使用环境非常复杂,很多极端环境下,温度很高,有些还是高粉尘的环境,这种情况下,主动散热是没有办法长期工作的,即使加了风扇,也没有办法稳定运行,而且风扇一旦出了故障,维护起来也很麻烦,所以在这种复杂的环境下,设备稳定运行就是一个刚性的需求。

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MIIVII EVO NX在实际高温环境下做过1000小时以上的稳定性测试,对环境温度的支持可以从零下25度到60度。在防护等级方面,也做了很高的防护等级设计以及抗振设计;在功耗方面,这款产品相比基于Xavier模组的产品功耗会更低,即使是在Jetpack4.6版本的基础上,MIIVII EVO NX的功耗只有30瓦左右,在之前的Jetpack4.5版本上面,满载功耗也只有25瓦。


除此之外,工厂里面很多环境有很强的射频干扰,MIIVII EVO NX在抗射频骚扰方面同样具有出色的表现,在电磁兼容安全性实验方面,我们也做了充分的可靠性测试。


工厂里面经常会遇到设备开关机的情况,这个对电压的波动是很大的,为了保证设备的运行,宽压输入是必要的,MIIVII EVO NX提供9—36伏的宽压输入,同时在电源接口上面也做了隔离,即使是在极端的环境下,也不会对设备造成损坏。

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网口带宽是保证相机采集图像质量非常重要的指标,MIIVII EVO NX提供了5个独立的千兆网口,当设备同时接入多路相机进行数据传输,对CPU的资源消耗是很高的,过度消耗CPU的资源,也会影响设备接口的传输速率。上图MIIVII EVO NX同时进行数据收发测试,从速率稳定性方面来看,1路和5路没有什么区别,这样可以保证用户在同时接入多路相机的时候,数据在传输过程中不会有速度的损耗。

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刚才说过,安全是所有用户都非常关心的问题,目前很多用户都是采用外接加密狗的方式来保护应用数据安全,用加密狗这种方式,在产线上经常会被产线工人或者操作员误碰误触,直接就掉了,为了很好的去解决这个问题,MIIVII EVO NX里面内置了一颗加密芯片,支持AES、DES等加密算法,加密等级达到EAL4+等级,同时这个加密芯片可以防暴力破解。

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同样,MIIVII EVO NX也为用户提供了免费的增值服务,比如批量烧写工具和图形化配置工具。在对设备进行大规模批量部署的时候,如何快速部署就成了一个核心的问题。通过米文动力的批量烧写工具,可以把镜像克隆出来,通过烧写工具,直接可以烧写到所有需要部署的设备里面,不用挨个对设备进行镜像安装。


对于现场的操作人员,为了降低他们现场对设备安装配置的难度,我们也提供了图形化的配置工具,无需敲打命令行,直接通过图形化操作就可以快速的完成设备的配置。

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当设备安装部署完成以后,后面就是设备如何去进行运维管理的问题了,我们提供了Edge Service服务,可以进行私有化部署,用户通过Edge Service对设备进行远程访问,查看设备当前的状态,如果设备出现异常,它也会进行及时的报警。同时,用户也可以通过Edge Service进行远程在线升级,解决后续整个产品运维过程中的问题。


05、未来产品演进

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Jetson AGX Orin是NVIDIA即将推出的一款高算力模组,算力高达254Tops,预计明年第二季度会跟大家见面。Orin的发布,可以很好的解决在动态场景或更加复杂的在线算法场景的高算力需求,米文动力会在第一时间,针对Orin模组开发一款适合在工业视觉领域的高算力产品。同时,也会基于现有的产品不断地迭代,像MIIVII EVO Xavier的迭代产品目前正在进行中,满足5G+智能制造场景的需求,搭配5G通讯模组,同时在接口设计等方面也会有显著提升。

 

今天的分享就到这里,感谢大家的聆听!