Embedded-Vision-Systeme gelten als technisch anspruchsvoll. Hohe Rechenleistung, Kameraschnittstellen, Spannungsversorgung, thermische Anforderungen und zunehmend KI-Beschleunigung treffen auf enge Kosten- und Zeitrahmen. Fertige Produkte wie Smart Cameras, die einfach aus dem Regal genommen werden könnten, sind für diese Anwendungen nur selten geeignet. Sie lassen sich mechanisch, elektrisch oder funktional nicht ausreichend integrieren und erfüllen die projektspezifischen Anforderungen oft nicht vollständig. Die Folge ist Entwicklungsaufwand (= Zeit & Kosten). Der Einsatz vorentwickelter Hardware wie Prozessormodule – System-on-Module (SoMs) – reduziert die Komplexität und ist heute Standard. Dennoch bleibt ein signifikanter Entwicklungsanteil bestehen, besonders auf der Board-Ebene.
Neuer Ansatz für Embedded Vision
Eine zentrale Herausforderung liegt weniger in einzelnen technischen Details als in der Systemarchitektur. Fragen nach zukünftigen KI-Modellen, ausreichender Rechenleistung oder neuen Security-Anforderungen lassen sich zu Projektbeginn kaum belastbar beantworten. Besonders KI-on-the-Edge verschärft dieses Problem, da sich Modelle, Frameworks und Performance-Anforderungen dynamisch verändern. Durch zahlreiche Kundenprojekte hat Phytec aber erkannt, dass große Teile eines Embedded-Vision-Systems über viele Anwendungen hinweg gleich bleiben: Rechnerkern, Spannungsversorgung, Kamera-Interfaces, zentrale Peripherie und Sicherheitsfunktionen. Projektspezifisch sind dagegen meist Steckverbinder, Schnittstellen und mechanische Integration.
Die Vision Integration Platform phyVIP trennt diese Ebenen konsequent. Sie besteht aus zwei Platinen: einem Basisboard und einem Connector-/Expansion-Board. Das hochintegrierte, fertig entwickelte Basisboard übernimmt alle komplexen, wiederkehrenden Funktionen, einschließlich SoM, Kameraanschluss, Netzteile, Security und gängiger Industrieschnittstellen. Es ist serientauglich in verschiedenen Skalierungsstufen verfügbar und hat in etwa die Größe einer Kreditkarte. Die individuelle, projektspezifische Anpassung erfolgt über ein separates Connector-/Expansion-Board. Dieses ist einfach gehalten und trägt primär die Steckverbinder der Schnittstellen. Im einfachsten Fall müssen lediglich die Verbinder platziert und mit der Basissteckleiste verbunden werden. Optional können auf dem Board auch anwendungsspezifische Funktionen ergänzt werden.
Skalierbarkeit & Zukunftssicherheit
Durch die Board-auf-Board-Architektur entsteht ein kompaktes, industrietaugliches System mit hoher Skalierbarkeit. Prozessorleistung und KI-Beschleunigung lassen sich anpassen, ohne ein Redesign auszulösen. Das phyVIP-Basismodul ist wahlweise mit NXP i.MX 8M Plus- oder i.MX 95-Prozessor erhältlich. Nach Bedarf können Varianten mit leistungsfähigen KI-Beschleunigungschips (Hailo 8 mit 26 TOPS oder Kinara ARA-2 mit 40 TOPS) gewählt werden. Integrierte Sicherheitsfunktionen wie ein TPM unterstützen zudem regulatorische Anforderungen wie den Cyber Resilience Act. Bis zu zwei Board-Level-Kameras aus dem Sortiment von Phytec lassen sich direkt an das phyVIP Basisboard anschließen. Die Treiber sind bereits im Linux-BSP des Boards vorhanden, so dass auch softwareseitig aufwändige Integrationsarbeit entfällt. Flexible FFC-Kabel ermöglichen eine beliebige Positionierung der Kameras. Abgestimmte Objektive sind ebenfalls von Phytec erhältlich, so dass der Systementwickler alle Komponenten aus einer Hand beziehen kann.
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