【邊緣運算】OpenVINO好夥伴 — Athena A1 kit x86單板

作者:賴桑

Intel 由於自家的 OpenCV、景深攝影機、追蹤攝影機等技術大放異彩後,自 2018 年起,開始推廣 OpenVINO 這套工具集。說起 OpenVINO,其實是個台灣之光呢!因為 OpenVINO 這套工具集的由來,事實上是台灣的工程師們將自己在機器視覺(Machine Vision)方面常用的工具像是程式庫、設計架構等整合成為一套,Intel 看了以後大為心動,才命名 OpenVINO 成為主力推廣的項目之一。

同為台灣產品,ASRock Industrial (東擎科技)的 athena A1 kit 邊緣運算套件內容豐富,除了單板電腦開發板中內建 Ubuntu 外,將 USB 3.0、Intel NCS 2 運算神經棒等通通考慮了進去,使用效益上方便了不少,而且其在 Image 裡早就掛載了 OpenVINO,大大省去安裝上的麻煩。

這種東西要來試玩,當然我來囉!話說最近一直朝 AI 方面一個個把 20 年前的東西撿回來,有時候還蠻回味無窮的!

盒子裡面有什麼?

首先把盒子裡面有哪些大略掃一遍,最重要的當然是這塊開發板:

athena A1 kit 的開發板主體

先將各部分歸位,開始組裝,先裝散熱風扇(要處理影像辨識的運算,這有需要),將它置於散熱鰭片上,風扇的袋子裡有螺絲可以將其固定,另一端接風扇電源,如下圖:

將熱散風扇裝於散熱片上

照相機的部分有兩條線,一條是電源(紅黑線),一條是訊號線:

接著接上相機的電源,如下圖:

再接上相機的訊號線插槽,位於電源插槽旁,如下圖:

接好 USB 延長線:

螢幕沒甚麼特別的要求,一般有的 HDMI 介面的都可以。接著插上 NCS 2 運算棒:

接著找到背面散熱片與 PCB 中間的小小開關,按一下就開機囉!

athena A1 kit 主機板的電源按鈕(圖片來源:Victor Sue

畫面一進來,玩過開發板或單板電腦的大大都不陌生吧?正是 Ubuntu!

稍微設定一下環境 :

跑個小範例試試看 OpenVINO™ 是不是已經裝好在裡面了。首先請啟用「xterm」這個命令列終端機程式,然後到目錄 /opt 下,會看到 Intel 與 sample_release 這兩個目錄,選擇 sample_release 這個子目錄,其中列出來有好幾個項目,其中映入眼簾最吸引我們的,當然是「demo」這個可執行檔。

opt 目錄下已經確定有 OpenVINO™(圖片來源:賴桑提供)

執行 demo 後,程式會先問你 1 是用 GPU、2 是用 VPU,我們當然選 1,然後會有三個已經弄好的範例,1 是人臉與性別和情緒辨認、2 是廣場手扶梯人流錄影動態辨認、3 是車輛的辨認,看你想要試試看哪一種囉!如果是範例 1 的話,那就會用到稍早和各位介紹怎麼安裝的相機。

跑一下車輛辨識的範例(圖片來源:賴桑提供)

車輛辨識成功 (圖片來源:賴桑提供)

賣場手扶梯人流錄影動態分析 (圖片來源:賴桑提供)

AIoT 應用發想

這台 athena A1 kit 以 x86 系列來說,硬體規格算是做得不錯的!再加上有專屬的相機與內建 Intel OpenVINO™ 的便利性,在開發機器視覺應用上可說是大有可為。不過這樣高級的 x86 單板,明明板子上有 SD 卡插槽,可是怎麼沒將現在便宜到不行的 SSD 固態硬碟的 SATA 介面考慮進去呢?有的話應該是更方便!畢竟 athena A1 kit 這樣的單板,從規格上來說已經很逼近低價位的筆記型電腦了!

(圖片來源:Athena A1 kit 官網

不過這算小問題啦!整體使用起來算是蠻容易且方便的,我個人覺得這台如果要用在智慧農業的場域,農耕車輛說不定會還蠻適合的,比如 NVIDIA 最近就因為 John Deere(強鹿)的農業除草車大出風頭 。

NVIDIA 商品成功運用在除草作業上 (圖片來源:NVIDIA

由於農耕載具的引擎動力夠大,而 athena A1 kit 本身是 x86 的單板,所以相當多的應用可以更容易地被無痛移植上來,對於智慧農耕的應用場域而言,我個人覺得從「載具自動化」這個層面切入會蠻有機會的。

至於其在台灣馬上可以投入的市場定位,我認為由於 athena A1 kit 和目前市面上的開發板功能比起來多得多,所以朝公共建設 AIoT 這方面的應用也會有機會!說到這可再提提這塊開發板的兩個貼心功能,一是在其背面配置了SIM卡的插槽:

這表示 athena A1 kit 除了支援本地端的邊緣運算(Edge Computing)外,也能滿足 IoT 的應用需求,也就將 Edge 端的感測數據、原始資料或運算後的資料等直接透過無線通訊系統傳給雲端,達成更靈活的 AIoT 資源配置。

另一個貼心功能則是支援乙太網路供電(Power on Ethernet,PoE)中的受電裝置(Power Device,PD)功能,它的規格是可透過乙太網路提供 athena A1 kit 直流電 12 V 的電壓,功率為 25.5 W。這功能對要求通訊穩定的產業應用來說是很必要的,也就是說 athena A1 kit 能利用 Ethernet 來傳輸電力並處理資料,省去架設電源線的時間與金錢(基地台就是這樣的設計)。

很明顯地 athena A1 kit 和未來 AIoT 的應用,好比智慧城市的路燈,應該能一拍即合!

athena A1 kit 電路板上有機房用的高檔 HUB PoE 元件(圖片來源:賴桑提供)

路燈雖然本質上是公共設施,可是從現實情況看,路燈其實可以是一個很好的 AIoT 裝置,其中理由有二,首先路燈架設好後不會隨意移動,因此能擔任 AIoT 應用的據點;再者路燈一定有電源配置,所以像是台北市政府的智慧路燈專案,你可以看見路燈不只照明,還能附掛其他像是空氣感測器、測速照相機等。

既然 athena A1 kit 這類的開發板具有 SIM 卡及 PoE,又能處理機器視覺方面的運算,當然在很多都市計劃的 AIoT 專案中就能很輕易地派上用場!畢竟從台北市政府智慧路燈專案所看到的內容,這樣的構想可以說幾乎由 athena A1 kit 當主板,再外掛周邊的裝置。

如果利用 PoE 或 SIM 卡做無線傳輸,還能幫忙市政府做即時影像安全監控與蒐證,例如重大公共危害發生時,智慧路燈一旦感測到異常,就能立刻蒐證通知市政府的管理中心,讓管理中心做即刻的判斷與排除,使市民的生活更有保障。

(責任編輯:賴佩萱)

賴建宏

社群稱號為「賴桑」的他,以電子電機的背景,熱衷於OSHW的應用開發與實作。現為台北科技大學電子所博士班學生,目前主推「農林漁牧大業」計畫的迷你型魚菜共生系統開發。
賴建宏

Author: 賴建宏

社群稱號為「賴桑」的他,以電子電機的背景,熱衷於OSHW的應用開發與實作。現為台北科技大學電子所博士班學生,目前主推「農林漁牧大業」計畫的迷你型魚菜共生系統開發。

Share This Post On

Submit a Comment

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *