Uncanny Valley’nin Ötesine Geçen Byte-Boyutlu PICO-RAP4
Giriş
AAEON, müşterisinin servis robot hattını yükselterek,
robotun çeşitli karmaşık görevleri hızlı ve hassas bir şekilde otonom olarak
tamamlamasını sağlayacak bir çözüm tedarik etmekle görevlendirildi.
Endüstride robotik kollar yaygın hale gelmiş olsa da, bunlar
genellikle belirli, tekrarlayan ve tek boyutlu görevler için kullanılır.
Müşteri ise statik robotik makineler yerine insansı bir servis robotu
gibi daha dinamik ve çok yönlü bir seçenek geliştirmeyi hedefliyordu.
Bu yüksek hedef doğrultusunda, AAEON’un güvenilir
donanımı ve ileri seviye hesaplama ile AI çıkarım yeteneklerini destekleyen
araçları bir araya getiren kompakt bir ürün sunması önemliydi.
Bu ihtiyaçlara en uygun çözüm, 13. Nesil Intel® Core™
İşlemcili 100mm x 72mm PICO-ITX form faktöründeki PICO-RAP4 oldu.
Geliştirmenin Anahtarları: Hız, Görüş ve Kontrol
Gelişmiş bir otonom servis robotu geliştirmek, güçlü
ancak enerji verimli bir platform gerektiriyordu. Robot, gerçek zamanlı
olarak karmaşık algoritmalara dayalı görevleri yerine getireceğinden, önemli
bir işlem gücü ihtiyacı bulunuyordu. Ayrıca, robotun hareketlerini
yönlendirecek AI çıkarım modellerini çalıştırma ve yürütme yeteneği
gerekliydi.
İkinci, daha pratik bir husus, robotun müşterinin çıkarım
modelleriyle analiz edilen verileri nasıl elde edeceğiydi. Bu kritik öneme
sahipti çünkü verinin kalitesi, robotun karar alma sürecini ve nesne
tanıma doğruluğunu doğrudan etkiliyordu. Bu nedenle, çözümün yüksek hızlı
kamera ve sensör arayüzleriyle donatılmış olması şarttı.
Son olarak, çözüm robotun kontrol merkezi olarak
işlev görebilmeliydi. Bu, robotun donanımına komut iletecek ve bu komutların hızlı
ve doğru bir şekilde yürütülmesini sağlayacak protokollere sahip olmasını
gerektiriyordu.
Robotun kullanım senaryoları oldukça genişti ve çeşitli
dikey sektörlerde potansiyel faydalar sağlıyordu.
- Üretim
sektöründe ürün montajı,
- Tarım
sektöründe ürün yönetimi,
- Konaklama
sektöründe otomatik yiyecek-içecek servisi
gibi görevler robot aracılığıyla gerçekleştirilebilirdi. Bu
nedenle, PICO-RAP4’ün çok yönlü yapısı, robotu güçlendirmek için
mükemmel bir uyum sağladı.
Uygulama Mimarisi
AI Hızlandırma ve Yüksek Performanslı İşlem
Robotun otonom hareket etmesi için gereken AI çıkarım
modellerini çalıştırmak üzere, robot PICO-RAP4’ün Intel® Core™ i7-1370PE CPU’suna
güveniyordu. Bu CPU, 6 performans çekirdeği, 8 verimli çekirdek ve 20 iş
parçacığı sunarak son derece yüksek işlem gücü ve CPU frekansları
sağlıyordu. Aynı zamanda verimli çekirdekleri sayesinde arka plan işlemlerinde güç
tasarrufu sağlıyordu.
PICO-RAP4 CPU’su, robotun AI fonksiyonunun ana kaynağı
olmasa da, AI iş yüklerini hızlandırmak ve makine öğrenimi performansını
artırmak için Intel® Deep Learning Boost, Intel® Gaussian & Neural
Accelerator ve Intel® AVX2 gibi gelişmiş teknolojileri içeriyordu.
Uygulamanın büyük kısmındaki AI iş yükünü yönetmek için,
PICO-RAP4’ün M.2 2280 M-Key PCIe 4.0 x4 arayüzü, yüksek özellikli bir AI
hızlandırma modülü ile donatıldı. Yüksek bant genişlikli PCIe arayüzü, AI
hızlandırma modülünün görüntü tanıma, doğal dil işleme ve karar verme
algoritmalarını gecikme olmadan işlemesini sağladı.
Görüş, Ses ve Kontrol
PICO-RAP4’ün FPC konektörü, MIPI kamera entegrasyonunu
desteklerken, USB 3.2 Gen 2 portları üzerinden bağlanan iki yüksek çözünürlüklü
kamera ile çoklu görsel veri kaynakları sağlandı ve Intel® UHD Graphics
tarafından desteklendi.
Ayrıca, kartın iki seri portu, GPS modülleri ve çevresel
sensörler için RS-232/422/485 sinyal arayüzleri sundu.
Robotun kontrol fonksiyonu, GPIO ile aktüatörler ve motorlar
arasındaki etkileşimle belirlendi. Pozisyon hassasiyeti ve navigasyon
için hızlanma ölçerler, jiroskoplar ve sıcaklık sensörleri I2C üzerinden
desteklendi.
Tüm seri iletişimler ise kart üzerindeki TPM 2.0 ile veri
şifreleme avantajına sahipti.
PICO-RAP4, robotun diğer cihazlarla hızlı ve güvenilir
bağlantısını sağlamak için iki çift LAN portu ile Intel® Ethernet
Controller I226-V ve Intel® Ethernet Connection I219-LM teknolojilerini
sırasıyla 2.5GbE ve 1GbE hızında destekledi. Bu çevre birimleri, robotun
çevresine göre otonom navigasyon yapmasını sağladı. Bu iletişim yöntemi, yerleşik
TPM 2.0 sayesinde veri güvenliğini de artırdı.
Otonom robotlarda genellikle göz ardı edilen bir alan,
çevresel seslere tepki verebilme yeteneğidir. PICO-RAP4, tam işlevli ses
başlığı (line-in, line-out, mikrofon) ile robotun durumsal farkındalığını
artırdı, konuşulan komutları anlamasına ve sorunlarla karşılaştığında uyarı
vermesine olanak tanıdı.
PICO-RAP4’ün Etkisi
PICO-RAP4 sayesinde, AAEON’un müşterisi, farklı
sektörlerde kullanılabilen tam otomatik bir servis robotu geliştirebildi.
- CPU
tabanı sayesinde, kartın çok sayıda ve çeşitli çevre birimlerinden elde
edilen veriler minimum gecikmeyle işlendi.
- İşlem
gücü, AI hızlandırma modülünün etkinliğini maksimize etmek için gerekli
enerji sağladı ve AI algoritmalarının daha verimli çalışmasını sağladı.
- MIPI
ve USB kameraların desteği, AI algoritmalarına beslenen verilerin
kalitesini artırarak robotun görevleri daha doğru gerçekleştirmesini
sağladı.
- Line-in/line-out/mikrofon
desteği ile tam ses işlevi, robotun ses komutlarını işlemesine ve makine
öğrenimi aracılığıyla kullanıcı deneyimini geliştirmesine imkan tanıdı.
- Küçük
ve hafif olmasına rağmen, PICO-RAP4 farklı sensör türlerini sinyal
kalitesini etkilemeden destekleyen çok sayıda arayüz sundu.
PICO-RAP4, müşteriye güçlü ve verimli bir çözüm sunarak, ileri seviye otonom robotların sınırlarını zorlamada kritik rol oynadı. Bu vaka, robotik alanı geliştikçe AAEON’un öncü rolünü vurgulamaktadır.
