Промышленный безвентиляторный компьютер что это
Встраиваемые безвентиляторные компьютеры (Industrial Embedded PC) — это высокотехнологичные многофункциональные компьютеры миниатюрных размеров. Такие компьютеры предназначены для создания компактных встраиваемых и мобильных систем в условиях ограничения свободного рабочего пространства, а также при специфических требованиях к габаритам и массе.
Многослотовые
Для транспорта
Модули расширения Flex I/O
Модули позволяют добавить дополнительные разъемы на переднюю панель, такие как HDMI, DVI, RS-232, LAN и т.д. с помощью пассивных удлинителей, подключаемый к материнской плате.
Доступны модули ввода-вывода общего назначения (GPIO) AIIS-DIO32-00A1E и 98R1750090E.
Таблица модулей расширения Flex I/O (кликабельно)
Карты CFast
Модель MIC-7700 поддерживает карты типа CFast, имеющие высокоскоростной интерфейс SATA, с возможностью горячей замены. Карты данного типа используются в современных камерах Blackmagick, Canon, Arri, и могут использоваться как компактная замена SSD-дисков.
Сервер на базе Intel NUC8i5BEK
Назначение – исполнение нейронных сетей, обработка 80-ти потоков RTSP Full HD, 15 FPS, H.264, детекция и распознавание номеров ТС, марок и моделей. Область применения: множество камер, данные с которых без предварительной подготовки направляются в ДЦ для обработки и формирования событий.
Технические характеристики сервера:
- Intel NUC8i5BEK (без корпуса с доработанной системой охлаждения), 8 шт.
- Модули памяти DDR4 SO-DIMM, 8 Гб, 8 шт.
- SSD M.2 накопитель, 240Gb, 8 шт.
- Корпус форм-фактора 1U
- Маршрутизатор MikroTik (без корпуса с доработанной системой охлаждения), 1 шт.
- БП, 550 Вт.
Видео 1. Демонстрация работы сервера в форм-факторе 1U на базе 8 шт. Intel NUC8i5BEK
Климатические испытания работы сервера под нагрузкой в предельном температурном диапазоне
Этап проектирования сервера на базе 8 микрокомпьютеров
- высокая плотность установки CPU и GPU (64 ядра и 8 шт., соответственно, для 1U) для серверных решений
- относительно низкая себестоимость при высокой плотности CPU и GPU на 1U
- энергоэффективность (энергопотребление до 500 Вт при полной 100% нагрузке для 8 SBC)
- аппаратное декодирование аудио и видеопотоков
- наличие возможности распределения инференса между CPU и GPU
- наличие возможности одновременной работы с различными типам данных INT8/FP16/FP32 за счет использования CPU и GPU одновременно
Ссылки
Защищённые
Приглашаем на партнерский форум Advantech
Форум Advantech станет уникальной площадкой для обсуждения локальных и глобальных тенденций в области Интернета вещей. Здесь вы сможете обменяться опытом использования новых технологических решений и продуктов, найти новых клиентов и партнеров. У вас будет шанс увидеть продукцию, которую мы описывали в статьях и не только. У нас выступят лидеры отрасли и представители ключевых партнеров – NVidia, Intel и другие компании, которые принимают активное участие в развитии промышленного Интернета вещей на ближайшие годы. Мы будем рады увидеть на мероприятии всех специалистов в сфере промышленной автоматизации и Интернета вещей. Участие в мероприятии бесплатное! Количество мест ограничено. Успейте зарегистрироваться.
Однажды, в очередной раз занимаясь вычислением «запевшего» вентилятора в классическом системнике, я задумался на тему бесшумного идеального персонального компьютера для себя. Результат — на КДПВ.
Основные задачи, выполняемые мною на ПК, это разработка несложных вещей в САПР, редактирование документов в Ворде/Экселе а также просмотр котиков разной полезной информации в интернете. А ещё, наверное, стоит сказать что я работаю в фирме, имеющей станок для лазерной резки металла, гильотину, листогиб, и-вот-это-всё.
Самая тормозящая часть любого компьютера это всегда пользователь.
Пользователь устаёт от звука компьютера — даже в санитарных нормах прописаны уровни шума на рабочих местах. Пройдя по фирме с программой-шумомером на смартфоне, я обнаружил, что половина кабинетов ИТР и администрации не проходят по требованиям к рабочим местам для творческой деятельности, а вторая половина проходит едва-едва. И причина этому как раз шумные классические системные блоки. Идеальный ПК должен быть бесшумным.
Пользователь злится, когда программы открываются медленно. Да, 3-4 секунды загрузки Экселя в масштабах рабочего дня ничтожны, но именно эти секунды раздражают больше всего. Идеальный ПК должен быть отзывчивым. То есть справляться с кратковременными пиковыми нагрузками.
А так как домашнее рабочее место у меня на кухне, компьютер должен быть ещё и компактным.
Исходя из требований к вычислительной мощности, процессоры типа Atom и Celeron отпали — домашний ноутбук и рабочие компьютеры на них вызывают сплошной негатив.
Чтобы полноценный десктопный процессор мог охлаждаться пассивно, он должен выделять мало тепла. Выбор очевиден — Core i3 4130T с TDP=35W. Изначально подобранный маленький охладитель Titan не сработал — пришлось заменить на Zalman CNPS-10X.
Для компактности формат материнской платы — mini ITX. Найти качественный пассивный ATX блок питания по демократичной цене — нереально. Поэтому выбрана материнская плата Gigabyte GA-H87TN, умеющая питаться одним постоянным напряжением от 9 до 19В. Блок питания к ней — Mean Well RS-150-12, 150Вт, 12В. Изделия этой фирмы мы применяем уже лет десять — и ни один не вышел из строя.
wi-fi модуль — Tp-Link PCI-E. Чтобы не делать вырезы под планку — планку я просто открутил. Заложив к корпусе отверстия под антенну и индикатор.
Оперативной памяти 8 гигабайт и SSD Crucial формата 2,5" на 120 гигабайт. Покупка именно такого SSD была ошибкой — на тот момент я просто не знал о существовании стандарта msata, присутствовавшего на материнской плате.
И ещё одной ошибкой было решение установить жёсткий диск Seagate на 1 Tb.
Так как выбранный блок питания по форме/размерам весьма далёк от ATX, выбрать готовый компактный корпус, способный вместить процессорный кулер паспортной высотой 152мм — не получилось. Ну и славно, потому что по факту его высота больше. Сел за проектирование.
К лазерной резке вопросов не было — с листогибом получилось сложнее. Наше оборудование может загибать минимальную полку размера «10мм+толщина материала» и строго с радиусом гиба 1,5мм.
Так как планировалась установка жесткого диска, были предприняты меры по борьбе с вибрацией. Координатно-пробивного станка у нас нет, поэтому сформировать развитые рёбра жёсткости в тонком материале нечем. Вспомнив американскую поговорку «Bigger is better», материалом была выбрана оцинкованная сталь толщиной 1,5мм.
Кнопку включения — точёную алюминиевую, ножки — тоже. В ножки — антивибрационные силиконовые вкладыши. HDD — вертикальное расположение, силиконовые подвесы. (как сделать форму для заливки силикона, не имея фрезерного станка, видно на картинке ниже).
Рёбра кулера — вертикально.
Блок питания — плашмя на заднюю стенку, чтобы тепло передавал на корпус.
Самый интересный вопрос заключался в вентиляционных отверстиях — какие их делать? Из курса физики и вот этой статьи явно следует, что выходное отверстие должно быть больше входного.
Чтобы не резать несколько вариантов верхней и нижней крышки, было решено регулировать соотношение высотой ножек. Цвет — чёрный матовый. Вот так это выглядело на экране:
А вот так в железе:
Злополучный HDD с силиконовыми подвесами. При подключении подвесы полностью убирают вибрацию, но шум остаётся. И если в обычном ПК шум HDD прячется за вентиляторными, то здесь пришлось его отключить.
Материнская плата на кронштейне.
Основная деталь — кожух. Все соединения в изделии выполнены с помощью заклёпок-гаек.
Вот такая компоновка. Блок питания — слева, прикручен к задней стенке и сбрасывает тепло на неё же.
Я не работаю в продажах газировки — баночка тут для масштаба.
И в Эппл не работаю (жаль).
Результат всего этого действа следующий:
Производительности хватает. Внешний вид — не шедевр, но и не бросается в глаза. Не-специалисты принимают за серийное изделие, специалисты видят ошибку на верхней крышке.
Стресс-тест linX уверенно нагревает процессор до троттлинга. После первого дня обычной работы (установка софта + собственно работа) максимально зафиксированные openhardwaremonitor'ом температуры следующие:
Процессор — 59 градусов
SSD — 39 градусов.
В простое на SSD — 35 градусов, на процессоре 37. (на открытом стенде процессор грелся до 40. То есть концепция «печной трубы» работает.)
Проблема 1: шум жесткого диска. На локальном городском «железячном» форуме предложили пару вариантов, буду пробовать. Пока не решу — жесткий диск будет отключен.
Проблема 2: Теоретически, всё-таки нужно изготовить защиту от перегрева. Макет уже есть.
Проблема 3: Чтобы привести в порядок внешний вид верхней крышки, нужно удлинить 8 прорезей на 1мм и увеличить 4 отгиба на 1мм. Но для этого корпус нужно заново изготовить. Весь. Поэтому вопрос откладывается до следующего обновления — имею желание добавить USB на лицевую панель и так, улучшения внешнего вида.
Основной результат — я не слышу компьютер и это прекрасно. Больше нет ежедневного чувства облегчения в ушах, после того как ПК выключается. Изначально планировался корпус из анодированного алюминия, но скорее всего это подождёт следующих версий. Человеко-часов и денег потрачено много — наверное, хватило бы на Мак-мини. Только мак-мини всё равно имеет ноутбучный процессор и вентилятор. Больше всего времени, как обычно, ушло на мелочёвку. За каждой деталькой приходилось ездить в разные концы города.
В отрасли есть поговорка: «первый образец — чтобы понять как не надо делать, второй образец — понять как надо делать, третий — сделать как надо».
Данный образец свою задачу выполнил. Если кому-то окажется интересно, что будет дальше — stay tuned.
Безвентиляторные панельные компьютеры — моноблочные рабочие станции для монтажа в панель, совмещающие в себе промышленный монитор с сенсорным экраном и встраиваемый безвентиляторный компьютер. Отличительная черта безвентиляторных панельных компьютеров — отсутствие подвижных элементов и полностью пассивная система охлаждения.
Панельный безвентиляторный компьютер, 17" TFT, емкостный сенсорный экран, H110, Intel Core i3-6100TE 2.7ГГц, 4Гб DDR4 SO-DIMM - 2шт., 256Гб SSD 2.5" TLC, VGA, HDMI, DP, 2xLAN, 2xCOM, 4xUSB, аудио, 2xMiniPCIe (mSATA),адаптер AC/DC
Конструкция корпуса Алюминиевый корпус Степень защиты корпуса IP65 Тип дисплея LCD TFT Диагональ экрана 17 " Максимальное разрешение 1280 x 1024 точек Тип сенсорного экрана Резистивный Тип поддерживаемых процессоров Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 Тип установленного процессора Intel Core i3-6100TE
Панельный безвентиляторный компьютер, 21.5" TFT, емкостный сенсорный экран, H110, Intel Core i3-6100TE 2.7ГГц, 4Гб DDR4 SO-DIMM - 2шт., 256Гб SSD 2.5" TLC, VGA, HDMI, DP, 2xLAN, 2xCOM, 4xUSB, аудио, 2xMiniPCIe (mSATA),адаптер AC/DC
Конструкция корпуса Алюминиевый корпус Степень защиты по передней панели IP65 Тип дисплея LCD TFT Диагональ экрана 21.5 " Максимальное разрешение 1920 x 1080 точек Тип сенсорного экрана Емкостный Тип поддерживаемых процессоров Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 Тип установленного процессора Intel Core i3-6100TE
Панельный безвентиляторный компьютер, 15" TFT, емкостный сенсорный экран, Intel Celeron 3955U 2.0ГГц, 8Гб DDR4 SO-DIMM (-40°..+85°C), 256Гб SSD 2.5" TLC (-40°..+85°C), DVI-D, DP, 2xLAN, 4xUSB, 5xCOM, аудио, 2xMiniPCIe(mSATA), адаптер AC/DC
Конструкция корпуса Алюминиевый корпус Степень защиты по передней панели IP65 Тип дисплея LCD TFT Диагональ экрана 15 " Максимальное разрешение 1024 x 768 точек Тип сенсорного экрана Емкостный Тип поддерживаемых процессоров Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 Тип установленного процессора Intel Celeron 3955U
Панельный безвентиляторный компьютер, 17" TFT, емкостный сенсорный экран, Intel Celeron 3955U 2.0ГГц, 8Гб DDR4 SO-DIMM (-40°..+85°C), 256Гб SSD 2.5" TLC (-40°..+85°C), DVI-D, DP, 2xLAN, 4xUSB, 5xCOM, аудио, 2xMiniPCIe(mSATA), адаптер AC/DC
Конструкция корпуса Алюминиевый корпус Степень защиты по передней панели IP65 Тип дисплея LCD TFT Диагональ экрана 17 " Максимальное разрешение 1280 x 1024 точек Тип сенсорного экрана Емкостный Тип поддерживаемых процессоров Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 Тип установленного процессора Intel Celeron 3955U
Панельный безвентиляторный компьютер, 19" TFT, емкостный сенсорный экран, Intel Celeron 3955U 2.0ГГц, 8Гб DDR4 SO-DIMM (-40°..+85°C), 256Гб SSD 2.5" TLC (-40°..+85°C), DVI-D, DP, 2xLAN, 4xUSB, 5xCOM, аудио, 2xMiniPCIe(mSATA), адаптер AC/DC
Конструкция корпуса Алюминиевый корпус Степень защиты по передней панели IP65 Тип дисплея LCD TFT Диагональ экрана 19 " Максимальное разрешение 1280 x 1024 точек Тип сенсорного экрана Емкостный Тип поддерживаемых процессоров Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 Тип установленного процессора Intel Celeron 3955U
Панельный безвентиляторный компьютер, 12.1" TFT, резистивный сенсорный экран, Intel Celeron J1900 2.0ГГц, 8Гб DDR3L, 256Гб SSD 2.5" TLC, VGA, 2xГб LAN, 2xCOM, 3xUSB, CFast, 2xMiniPCIe, адаптер AC/DC
Конструкция корпуса Металлический корпус с алюминиевыми вставками Степень защиты по передней панели IP65 Тип дисплея LCD TFT Диагональ экрана 12.1 " Максимальное разрешение 1024 x 768 точек Тип сенсорного экрана Резистивный Тип установленного процессора Intel Celeron J1900 Частота процессора 2 ГГц
Панельный безвентиляторный компьютер, 15" TFT, резистивный сенсорный экран, Intel Celeron J1900 2.0ГГц, 8Гб DDR3, 256Гб SSD 2.5" TLC, VGA, 2xГб LAN, 2xCOM, 3xUSB, CFast, 2xMiniPCIe, адаптер AC/DC
Конструкция корпуса Металлический корпус с алюминиевыми вставками Степень защиты по передней панели IP65 Тип дисплея LCD TFT Диагональ экрана 15 " Максимальное разрешение 1024 x 768 точек Тип сенсорного экрана Резистивный Тип установленного процессора Intel Celeron J1900 Частота процессора 2 ГГц
Панельный безвентиляторный компьютер, 17" TFT, резистивный сенсорный экран, Intel Celeron J1900 2.0ГГц, 8Гб DDR3L, 256Гб SSD 2.5" TLC, VGA, 2xГб LAN, 2xCOM, 3xUSB, CFast, 2xMiniPCIe, адаптер AC/DC
Конструкция корпуса Металлический корпус с алюминиевыми вставками Степень защиты по передней панели IP65 Тип дисплея LCD TFT Диагональ экрана 17 " Максимальное разрешение 1280 x 1024 точек Тип сенсорного экрана Резистивный Тип установленного процессора Intel Celeron J1900 Частота процессора 2 ГГц
Панельный безвентиляторный компьютер, 19" TFT, резистивный сенсорный экран, Intel Celeron J1900 2.0ГГц, 8Гб DDR3L, 256Гб SSD 2.5" TLC, 2xГб LAN, 2xCOM, 3xUSB, CFast, 2xMiniPCIe, адаптер AC/DC
Конструкция корпуса Металлический корпус с алюминиевыми вставками Степень защиты по передней панели IP65 Тип дисплея LCD TFT Диагональ экрана 19 " Максимальное разрешение 1280 x 1024 точек Тип сенсорного экрана Резистивный Тип установленного процессора Intel Celeron J1900 Частота процессора 2 ГГц
Безвентиляторный панельный компьютер, 12.1" XGA дисплей, резистивный сенсорный экран, Intel Atom E3827 1.75ГГц, 1x204-pin DDR3L SO-DIMM, 1x2.5" SATA HDD bay, 1xCFast, 3xCOM, 4xUSB, 2xLAN, VGA, 2xPCIe Mini, питание 9-36В DC, -20C ~ +55C
Конструкция корпуса Алюминиевый корпус Степень защиты по передней панели IP65 Тип дисплея LCD TFT Диагональ экрана 12.1 " Максимальное разрешение 1024 x 768 точек Тип сенсорного экрана Резистивный Тип установленного процессора Intel Atom E3827 Частота процессора 1.75 ГГц
«Сконфигурировать» — Этот продукт содержит опции. Для выбора опции войдите в карточку продукта. Обратите внимание, что некоторые продукты не могут быть заказаны без обязательных опций.
- диагональю дисплея от 6” до 32”;
- защита передней панели от пыли и влаги до IP67;
- наличие резистивного или емкостного сенсорного экрана;
- богатый набор выходных интерфейсов (USB, LAN, COM, VGA, DVI, HDMI, Audio и т.д.);
- разнообразные виды монтажа (Panel, VESA 100/75, Rackmount, Stand, Arm);
- поддержка до 2-х слотов расширения PCI или PCI-Express;
- широкий диапазон входного напряжения;
- широкий диапазон рабочих температур.
Безвентиляторные панельные промышленные компьютеры давно зарекомендовали себя как надежное и многофункциональное решение с длительным сроком службы. Благодаря пассивной системе охлаждения, защите от пыли и влаги, а также широкому набору портов ввода-вывода, безвентиляторные панельные компьютеры успешно применяются в различных отраслях промышленности и производства, автоматизации, энергетике и нефтегазовой отрасли.
Кейс: система тестирования качества тормозных дисков
На базе компьютера MIC-7500 и модуля MIC-75M20 была запущена серийная станция тестирования качества автомобильных тормозных дисков. Диск устанавливается на вращающуюся ось и раскручивается, данные о скорости вращения контролируются АЦП-картой PCIE-1802. Специальный молоточек, подобно игле патефона, считывает мельчайшие вибрации на поверхности диска с помощью карты PCIE-1816, имеющей 16 аналоговых входов, частоту дискретизации 1MS/s и разрешение в 16 бит. Собранные данные передаются в систему анализа, которая формирует отчет о качестве диска.
Заключение
Компьютеры MIC-7000 — это компактное решение для различных сфер применения. Благодаря пассивному охлаждению и расширенному диапазону рабочих температур, они могут применяться в неблагоприятных условиях. Модули расширения i-Module, iDoor и Flex I/O позволяют сконфигурировать любые опции для самых разных задач, что является намного более гибким решением, по сравнению с большинством встраиваемых систем, в которых потенциал расширения часто ограничен.
Видео: установка i-Module
Процедура установки i-Module не сложнее установки платы в обычный ATX-корпус: для этого снимается нижняя крышка компьютера MIC-770 и после стыкуется с платой расширения.
Видео: установка i-Module на реальном примере
Безвентиляторная система охлаждения
Промышленные компьютеры часто используются в суровых условиях: перепады температур, загрязнения и пыль. Традиционные системы активного воздушного охлаждения в таких условиях могут быстро засоряться и выходить из строя, а вентиляционные отверстия становиться источником проникновения мусора и крупных частиц. В компьютерах серии MIC-7000 применяется полностью пассивная система охлаждения, исключающая выход из строя оборудования по причине отказа кулеров. Такая система значительно реже нуждается в обслуживании и полностью бесшумна.
Плееры Digital Signage
Как правило, встраиваемые компьютеры допускают установку не только на стол, но и на любую подходящую для этого поверхность, будь то стена или шкаф управления. Несмотря на компактные размеры, эти компьютеры отвечают высоким требованиям по надежности, функциональности и производительности.
- в промышленности (в системах управления и контроля, сбора, хранения и передачи данных);
- на транспорте (для сбора и передачи в диспетчерскую данных о работе всех узлов и механизмов TC, количестве пассажиров, маршруте следования и для информирования о чрезвычайных ситуациях);
- в системах видеонаблюдения и безопасности;
- в системах оплаты услуг и электронных очередях;
- автоматизации зданий, в системах управления инженерным оборудованием и систем диспетчеризации;
- в медицине (для обработки данных на диагностическом оборудовании, электронной записи пациентов, обработки и хранения персональных данных);
- в автодорожных системах мониторинга транспортного потока, системах контроля за превышением скорости и видеофиксации дорожно-транспортных происшествий.
Trusted Platform Module (TPM)
Для материнских без встроенного TPM модуля, существует выносной модуль TPM PCA-TPM-00B1E, позволяющий интегрировать данный функционал в большинство компьютеров MIC-7000. Данный модуль предназначен для систем с повышенными требования к аппаратной защите, для проверки загрузчика ОС и хранения приватных ключей.
На DIN-рейку
Кейс: контроллер беспилотного автомобиля
Задачей стояло построить комплексную систему обработки данных от разных датчиков для систем автономного автомобиля. Для обработки видеопотока в реальном времени с минимальной задержкой применялись камеры, подключенные по интерфейсу SDI через плату захвата DVP-7640E, так как использование IP-камер вносило недопустимо высокую задержку — в районе 400-500 мс. Видео с камер обрабатывается системой «машинного зрения», для ускорения которой применяется графический процессор NVIDIA Tesla P4.
Схематическое изображение компонентов системы беспилотного автомобиля на базе компьютера MIC-7700Q
Электронные системы автомобиля, такие как контроллер двигателя (ECU), различные датчики и система помощи водителю (ADAS) доступны через CAN-шину. Для подключения компьютера к CAN-шине используется iDoor модуль PCM-26D2CA.
Основные компоненты системы:
- MIC-7700Q — безвентиляторный компьютер с процессором Intel 7-го поколения, чипсет Q170/H110
- MIC-75S20 — модуль расширения i-Module с 1x PCIe x16, 1x PCIe x4, 2x HDD/SSD слотами
- PCM-26D2CA — модуль расширения iDoor с интерфейсом CAN-шины
- DVP-7640E — плата видеозахвата на 8 каналов SDI, c аппаратным кодеком H.264
- TESLA-P4 — ускоритель NVIDIA Tesla P4
Промышленные интерфейсы и порты I/O
Для совместимости с классическим промышленными протоколами, компьютеры MIC-7000 имеют встроенные промышленные интерфейсы RS-232/422/485 и цифровые порты ввода-вывода общего назначения. Также поддерживаются модули iDoor, про которые мы рассказывали в статье «Модульные встраиваемые компьютеры серии UNO-1000/2000», с помощью которых можно добавить поддержку проприетарных протоколов, вроде PROFIBUS, EtherCAT, PROFINET и других.
Функциональные возможности промышленных панельных компьютеров
В линейке промышленных панельных компьютеров представлены как модели на базе процессоров Intel Atom с низким энергопотреблением, так и высокопроизводительные модели на базе энергоэффективных процессоров Core-i3/i5/i7 для мобильных платформ. Благодаря богатому набору интерфейсов, таких как USB, LAN, COM, VGA, DVI, HDMI, Audio и т.д. безвентиляторные панельные компьютеры способны решать широкий спектр задач по мониторингу, контролю, управлению, и эффективной обработке данных. Модели панельных компьютеров с резистивным сенсорным экраном позволяют оператору работать в перчатках, что становится большим плюсом при работе в загрязненных, пыльных помещениях, либо в помещениях с агрессивной средой. Модели с емкостным сенсорным экраном поддерживают технологию multitouch и обеспечивают удобную работу с мультимедийными приложениями.
В каталоге IPC2U Вы найдете широкий ассортимент промышленных панельных компьютеров с пассивным охлаждением от ведущих зарубежных производителей. В разделе представлены модели таких ведущих мировых производителей промышленного оборудования, как: NEXCOM, iEi Integration, Adlink, LEXCOM, Advantech, Portwell, Winmate и др. Если по каким-то причинам Вы не смогли найти подходящую модель, мы будем разы проконсультировать Вас и оказать помощь в подборе оборудования.
Промышленный безвентиляторный ПК на базе Intel NUC5i3RYB
Часто возникают ситуации, когда канал связи ограничен, а исполнение нейронной сети необходимо выполнять в непосредственной близости от источника данных, передавая в сопутствующие информационные системы события (результат инференса).
Промышленный безвентиляторный ПК на базе Intel NUC5i3RYB
Так как сами микрокомпьютеры не являются промышленными, то для наружной эксплуатации нужен не только корпус, но и соответствующие климатические условия. Нам требовалась защита от пыли и влаги IP66, а также температурный режим эксплуатации от -40 до +50 градусов Цельсия.
Мы проверили две гипотезы для эффективного теплоотведения: теплотрубки и медные пластины в качестве теплосъемника. Последние оказались более эффективными, хотя при большой площади и более дорогостоящими решениями. В качестве теплообменника применяется алюминиевая шпала с расчётными размерами ребер.
Для запуска устройства в минусовых температурах мы использовали керамику для подогрева. Для удобства эксплуатации и внедрения в различных сферах были установлены блоки питания широкого диапазона 6-36 В.
Компьютеры серии MIC-7000 — это компактные и одновременно высокопроизводительные промышленные компьютеры с полностью пассивным охлаждением, при этом оснащенные полноценными процессорами Intel восьмого поколения и современными чипсетами. Отличительной чертой компьютеров MIC-7000 является массивный радиатор, занимающий всю верхнюю часть корпуса и обеспечивающий рассеивание тепла без использования вентиляционных решеток и вентиляторов.
Для решения разнообразных ресурсоемких задач, конфигурация компьютеров может расширяться. Фирменные модули расширения i-Module позволяют установить любые платы PCI-e x16, в том числе полноразмерные GPU, для построения систем машинного обучения и запуска нейронных сетей.
MIC-7000 применяются в беспилотных автомобилях в качестве центрального сервера обработки данных, одновременно обрабатывая видео высокого разрешения с помощью плат видеозахвата, выполняя вычисления нейронной сети, и управляя периферией с помощью портов I/O и промышленных интерфейсов.
Функциональные возможности промышленных встраиваемых компьютеров
- По функциональности они не уступают полноразмерным компьютерам, обладая при этом низкими уровнями энергопотребления, тепловыделения, шума, а также способностью работать без вентиляторов охлаждения.
- Встраиваемые промышленные компьютеры не оснащаются движущимися частями внутри, имеют продуманную конструкцию без внутренних соединительных кабелей. Это обеспечивает надежность работы 24 часа 7 дней в неделю и долговечность системы.
- Ряд компьютеров подобного типа способен работать в широком диапазоне температур (как при экстремально низких температурах окружающей среды, так и в жаркий летний день без дополнительных систем охлаждения воздуха) и в условиях агрессивной окружающей среды.
Применение встраиваемых промышленных компьютеров в нефтегазовой, энергетической и промышленной сферах дает современным предприятиям возможность двигаться вперед в ногу со временем и повышать эффективность производства.
IPC2U предоставляет отечественным компаниям возможность использовать для своих решений собственную линейку надежных встраиваемых компьютеров iROBO Embedded или embedded-оборудование ведущих зарубежных производителей, таких как: Nexcom, IEI, Axiomtek, Portwell, Arbor, Lexcom, DMP, Advantech и т.д.
Мы в компании ComBox работаем с Intel NUC начиная с четвертого поколения и используем их для исполнения нейронных сетей в объектовой видеоаналитике. В 2014 году мы начали знакомство с модели Intel NUC4i5MYHE, потом решения были мигрированы на Intel NUC5i3RYB, сейчас применяются Intel NUC8i5BEK.
Пример решения на базе Intel NUC: сервер на 8 Intel NUC8i5BEK в форм-факторе 1U и Outdoor Box NUC (промышленный безвентиляторный ПК для наружного использования) на базе Intel NUC5i3RYB
Пример решения на базе Intel NUC: сервер на 8 Intel NUC8i5BEK в форм-факторе 1U и Outdoor Box NUC (промышленный безвентиляторный ПК для наружного использования) на базе Intel NUC5i3RYB
Основное назначение устройств, в нашем случае – это инференс, процесс непрерывного исполнения предобученных нейронных сетей для детекции и распознавания марок, моделей и номеров транспортных средств.
Области применения решений:
- Фото-видеофиксация нарушений правил дорожного движения (нарушение скоростного режима, нарушение разметки, правил парковки и остановки ТС и т.д.).
- Интеграция решений по распознаванию и детекции объектов в СКУД.
Пример фиксации и нарушения ПДД и траекторный анализ движения ТС на ЖД-переезде
Для того чтобы зафиксировать подобное нарушение необходимо:
- Определить разрешен ли проезд в данный момент времени
- Определить факт наличия ТС в контролируемой зоне
- Определить местоположение номерного знака ТС
- Распознать содержание номерного знака
- Определить марку и модель ТС (и, опционально, цвет)
- Зафиксировать событие в локальной БД с указанием номерного знака, марки, модели, цвета ТС и траектории его движения в области правонарушения
- Предоставить доступ по требованию к событиям за период для систем сбора данных
- Видеокамера направлена на одну или более полос движения ТС
- Видеопоток передается на устройства для инференса:
- В случае централизованного инференса и наличия канала связи – в ДЦ на сервера.
- В случае наличия технической возможности инференс выполняется непосредственно в камере (на ARM-архитектуре).
- В случае отсутствия технической возможности инференса в камере и проблем с постоянным устойчивым каналом связи – на устройствах для инференса (промышленные ПК) через коммутатор.
Для детекции и распознавания мы используем собственные нейронные сети топологий Darknet19, UNET.
Определение номерного знака автомобиля выполняется в три этапа:
- Обнаружение номерной пластины и маскирование остальной части изображения
- Поиск углов номерной пластины и ее поворот, чтобы символы располагались вертикально
- Распознавание текста на номерной пластине
Сравнение Tensorflow и OpenVINO в рамках наших задач:
Как мы видим, исполнение одной и той же нейросети в Tensorflow и OpenVINO различается по скорости более чем в 2,5 раза в пользу OpenVINO. GPU, на котором мы, в принципе, не может запуститься в Tensorflow, показывает результат в 4 раза лучше, чем исходный на CPU в Tensorflow.
Выбор конечных устройств осуществляется исходя из стоимости ресурсов, необходимых для обработки заданного числа FPS и наличия возможности параллельного исполнения множества сетей на различных видах устройств (в NUC’ах – это CPU и GPU).
Некоторая выдержка данных из таблицы сравнения устройств:
Мини ПК
Компактные
Фирменные модули расширения i-Module
Промышленные системы часто требуют узкоспециализированного аппаратного обеспечения в виде карт PCI-e. Модули расширения i-Module представляют собой выносной удлинитель шины PCI-e в специализированном корпусе, который соединяется с компьютером серии MIC-7000, образуя единый системный блок.
Существуют модули в виде 1,2,4 портов PCI-e x16/x8/x4, а также обычного PCI для подключения устаревших плат, которые могут встречаться в станках и системах автоматизации. Для подключения плат с повышенным энергопотреблением, например производительных видеокарт, существуют модули с дополнительными линиями питания, такие какие MIC-75G20.
Также модули могут иметь лотки для установки дополнительных HDD/SSD-дисков.
Модуль расширения i-Module MIC-75G20 с компьютером MIC-7700 поддерживает PCI-e-карты суммарной мощностью до 600Вт. Имеет два лотка для дисков и дополнительный блок питания
Читайте также: