Преимущества платформы NVIDIA Jetson Orin
Платформа NVIDIA Jetson Orin – это мощная компьютерная ИИ-платформа с высокой производительностью, многорежимной поддержкой датчиков, энергоэффективностью и богатой поддержкой различного программного обеспечения (ПО). Она построена на архитектуре графического процессора NVIDIA Ampere и технологии ARM центрального процессора, производительность которых в 8 раз выше по сравнению с предыдущим поколением продукта, также поддерживаются несколько параллельных конвейеров вывода ИИ, обеспечивающих максимальную вычислительную мощность 275 TOPS.В то же время платформа может быстро подключаться к различным датчикам, имеет высокоскоростные интерфейсы и достигает эффективных вычислений за счёт нового поколения ускорителей глубокого обучения и высокоскоростной памяти. Помимо этого, Jetson Orin поддерживает ПО ИИ и облачные рабочие процессы других платформ NVIDIA, что позволяет клиентам ускорить разработку и развёртывание систем и сократить время их выхода на рынок. В целом платформа NVIDIA Jetson Orin обеспечивает исключительную производительность и энергоэффективность, идеально подходящую для автономных компьютеров и периферийных вычислений.
Расширение возможностей
В 2023 году JHCTECH начала комплексную разработку серии продуктов на базе платформы NVIDIA, выпустив свой первый продукт на платформе NVIDIA Jetson Orin – BRAV-7131.Поскольку во время опытного тестирования BRAV-7131 были выявлены проблемы в адаптации сценариев, производительности и функциональной избыточности, JHCTECH быстро инициировала новые НИОКР для того, чтобы удовлетворить разнообразные требования приложений клиентов. На основе платформы NVIDIA Jetson Orin JHCTECH представила три новых MEC (Multi-access Edge Computing – Мобильных Граничных Вычислений) серии BRAV для периферийных вычислений: BRAV-7120, BRAV-7121 и BRAV-7134, разработанных на платформах Jetson Orin Nano, Jetson Orin NX и Jetson AGX Orin (рис. 1). Это знаменует собой начало производства линейки продуктов JHCTECH на платформе NVIDIA Jetson Orin, значительно расширяющей сферу предложений JHCTECH.
Новые модули BRAV-7120/7121
BRAV-7120 оснащён модулем NVIDIA Jetson Orin Nano, 6-ядерным процессором ARM и высокопроизводительным графическим процессором (ГП) производительностью до 20/40 TOPS, встроенной памятью 4/8 Гбайт.BRAV-7121 оснащён модулем NVIDIA Jetson Orin NX 8/16 Гбайт, 6/8-ядерным ЦП ARM и высокопроизводительным ГП, производительностью до 70/100 TOPS, встроенной памятью 8/16 Гбайт и синхронизацией часов.
BRAV-7134 оснащён модулем NVIDIA Jetson AGX Orin 32/64 Гбайт, 8/12-ядерным ЦП ARM и высокопроизводительным ГП, производительностью до 200/275 TOPS, встроенной памятью 32/64 Гбайт и хранилищем 64 Гбайт. Поддержка температурного диапазона –30…+80°C.
Все эти модули имеют многоканальный ввод-вывод и работают в широком диапазоне напряжений питания постоянного тока 9–36 В. В целом достигнуты более высокая вычислительная мощность и энергоэффективность. Для удобства обзора основные характеристики модулей JHCTECH сведены в таблицу.
Интерфейсы ввода-вывода
BRAV-7120/7121/7134 предлагают различные сетевые, USB, GMSL и другие интерфейсы, поддерживающие несколько способов связи, таких как 4G/5G/Wi-Fi (опционально). Это означает, что можно легко подключать различные устройства и системы, такие как сети, камеры, датчики и т.д. в соответствии с поставленными задачами, а также использовать расширения и настройки для максимального удовлетворения разнообразных требований (рис. 2, 3).
Высокая вычислительная мощность DLA и PVA
BRAV-7121, оснащённый NVIDIA Jetson Orin NX, и BRAV-7134, оснащённый NVIDIA Jetson AGX Orin, поддерживают процесс ускорения глубокого обучения DLA/PVA – это аппаратные функции оптимизации распределения вычислительной нагрузки и снижения потребляемой мощности.Возможности кодирования и декодирования
BRAV-7120 поддерживает: кодирование 1080p30, поддерживаемое 1–2 ядрами ЦП 1×4k60 | 2×4k30 | 11×1080p30 декодирование H.265.BRAV-7121 поддерживает: 1×4k60 | 3×4k30 | 12×1080p30 кодирование H.265 1×8k30 | 4×4k30 | 18×1080p30 декодирование H.265.
BRAV-7134 поддерживает: 1(2)×4k60 | 3(4)×4k30 | 12(16)×1080p30 кодирование H.265 (числа в скобках указывают на поддержку с 64G) 1(1)×8k30 | 4(6)×4k30 | Декодирование 18(24)×1080p30 H.265 (цифры в скобках указывают на поддержку с 64G).
Расширяемость оборудования и совместимость с ПО
Благодаря гибким возможностям расширения оборудования BRAV-7120/7121 может опционально поддерживать до 4 интерфейсов камер GMSL; BRAV-7134 может опционально поддерживать до 4 интерфейсов камер GMSL и 6 портов Gigabit Switch (рис. 4).
Эффективное охлаждение и широкий температурный диапазон
Все компоненты, используемые при производстве BRAV-7134, выбираются на основе работоспособности в широком температурном диапазоне, а при проектировании печатной платы компоненты с высоким тепловыделением размещаются по центру для эффективного распределения тепла. Кроме того, трёхсторонняя конструкция корпуса эффективно увеличивает площадь рассеивания тепла и охлаждения, позволяя равномерно отводить тепло в окружающую среду через встроенные медные тепловые трубки. Благодаря этому BRAV-7134 способен нормально работать при температурах от –30 до +80°C, а BRAV-7120/7121 – от –20 до +60°C.Возможные области применения модулей проиллюстрированы на рис. 5, а далее мы более подробно рассмотрим один из реализованных проектов.
Воздушная логистика
Перевозка грузов на малых высотах считается ключевым фактором будущего экономического роста, а логистика на малых высотах выступает в качестве одной из её основных движущих сил, предлагая огромный рыночный потенциал. Доставка дронами решает традиционные логистические проблемы, такие как высокие затраты на рабочую силу, низкая эффективность и ограниченный охват. Трёхмерные пространственные маршруты обеспечивают более быстрые и эффективные услуги доставки «от двери до двери», помогая устранить узкое место «последней мили» в городской логистике (рис. 6).
В настоящее время в большинстве городов Китая предлагаются логистические услуги с использованием дронов. Они демонстрируют огромный потенциал коммерческой деятельности в этом секторе. Такие применения, как экстренные службы доставки, неотложный транспорт и доставка последней мили, уже доступны через терминалы, сети, платформы и приложения. Благодаря эффективности, гибкости и экономичности дроны стали важной силой в повышении эффективности логистики, снижении затрат и раскрытии дополнительных возможностей секторов потребления. Однако на практике реализация идеи сопряжена с трудностями, связанными со стабильностью системы, адаптируемостью к окружающей среде, энергоэффективностью и защитой конфиденциальности пользователей. Для решения данных проблем потребуется улучшение производительности и существенный прогресс на базовых уровнях аппаратного и программного обеспечения.
Требования к применению
Низковысотные летающие аппараты генерируют огромные объёмы данных во время полёта, включая данные с датчиков (например, GPS, IMU), изображения, видео, показания электронного гироскопа и барометрического давления. Компьютеры дронов-доставщиков требуют надёжных вычислителей, работающих в режиме реального времени с поддержкой средств навигации, позиционирования, декодирования, анализа изображений и видео. Промышленный компьютер отвечает за систему управления полётом. Благодаря встроенным алгоритмам управления и программному обеспечению он обеспечивает автономный полёт, корректировку положения, построение маршрута и обход препятствий. Компьютеры дронов-доставщиков должны гарантировать, что аппарат движется по заданному маршруту стабильно и безопасно. Дрон должен поддерживать стабильную связь с наземными пунктами управления или другими устройствами для получения инструкций, передачи данных удалённого мониторинга. Компьютеры дронов-доставщиков должны поддерживать несколько методов связи, включая сотовую в диапазонах частот 2,4 и 5G, одновременно обеспечивая надёжную связь между другими дронами. Сюда также входит беспроводная передача данных и спутниковая связь (рис. 7).
Решение JHCTECH
PITX-I915 – это стандартный 2,5-дюймовый одноплатный компьютер компактного размера, предназначенный для установки в среде дронов (рис. 8). Оснащён процессором Intel® Tiger Lake U Soc 11-го поколения, производительность процессора обеспечивает вычислительные потребности больших объёмов полётных данных, обеспечивая эффективную поддержку навигации, позиционирования, анализа декодирования изображений и видео для дронов. Функция ввода-вывода является полной, с 2× LAN, 2× USB3.2, 2× COM, для достижения многомашинного сетевого взаимодействия, а также высокоскоростной передачи и обработки данных на большие/малые расстояния; 1× M.2 E-key 2230 поддерживает Wifi5/BT5.0, что соответствует требованиям проводной/беспроводной сетевой связи платформы логистических дронов; кроме того, он также имеет полноразмерное расширение Mini PCIe (сигнал PCIe X1), поддерживающее доступ функциональных модулей PCIe для удовлетворения других функциональных потребностей пользователя.
Экономика малых высот требует возможности не только «высоко летать», но и «твёрдо стоять». Новая инфраструктура малых высот, такая как взлётно-посадочные поля, привлекает всё большее внимание (рис. 9). С непрерывным развитием логистики малых высот стандарты строительства стоянок для дронов также становятся всё более требовательными. Среди них периферийные вычислительные системы, развёрнутые вблизи зон посадки и взлёта дронов, имеют решающее значение для обработки и анализа информации, получаемой от дронов, для их эффективного и безопасного применения. Данная компьютерная модель сочетает производительные периферийные вычисления реального времени с гибкостью дронов, что позволяет быстрее принимать решения, а при необходимости – обрабатывать данные мгновенно.
- Площадки для дронов оснащены камерами и датчиками высокой чёткости для мониторинга окружающей среды в режиме реального времени. ИИ анализирует данные мониторинга для выявления ненормальной активности или потенциальных угроз безопасности, оперативно уведомляя оператора.
- Сенсорные сети мониторинга окружающей среды обеспечивают дронам чувствительность к внешним условиям. Эти датчики непрерывно отслеживают и анализируют ключевые параметры, такие как скорость ветра, температура и влажность. Данные обрабатываются алгоритмами ИИ для сопровождения полёта, обеспечивая безопасную работу в оптимальных условиях окружающей среды.
- Когда площадка обслуживает несколько дронов, имеет важное значение оперативная координация для обеспечения эффективных и безопасных взлётов и посадок всех аппаратов. Интеллектуальные системы планирования на базе периферийных вычислений действуют как командный центр, разумно планируя полётные задания и циклы технического обслуживания на основе требований регламентов и состояния дронов.
- Периферийные вычислительные устройства взаимодействуют с облачными платформами, адаптированными к площадке, позволяя пользователям удалённо управлять системами на земле и дронами. Такие функции, как планирование маршрута, выдача полётных заданий и команд, а также сбор многомерных данных, могут выполняться достаточно быстро и полностью автономно.
Заключение
В эпоху стремительного роста новых технологий внедрение «умных» производств, городов, транспорта и т.д. становится центральной темой не только для обсуждения, но и для анализа результатов уже работающих проектов. Безопасность, надёжность и эффективность систем ИИ являются важнейшими компонентами при выборе оборудования. Все эти факторы напрямую влияют на качество выпускаемой продукции, бесперебойность работы и удобство городской среды. В настоящее время описанные выше технологии также широко тестируются и уже начинают применяться в России. На этом фоне для быстрого внедрения и использования устройств JHCTECH особую важность приобретает информация, сопровождение и техническая поддержка от официального дистрибьютера компании «Прософт».●Автор – сотрудник фирмы ПРОСОФТ
Телефон: (495) 234-0636
E-mail: info@prosoft.ru
© СТА-ПРЕСС, 2025
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
