Smarte Geräte und Anwendungen kommen überall zum Einsatz – von der Verkehrssteuerung über Retail und Logistik bis zum Gesundheitssektor. Sie nutzen Kameras und immer häufiger auch KI, um Personen und Objekte sowie deren Lage und Zustand zu erkennen bzw. Codes oder andere Markierungen zu finden und zu lesen. So verschieden die Anwendungen auch sind, die Anforderungen sind oft ähnlich: ein Kameramodul zur Bilderfassung, ein Prozessor zur Datenverarbeitung und passende Schnittstellen zur Weitergabe der Informationen. All das in einem möglichst kleinen Design und mit geringem Energieverbrauch. Ein weiterer Faktor: die Entwicklung der Serienlösung muss einfach sein, damit das Produkt möglichst schnell und kostengünstig auf den Markt gebracht werden kann.
Smarte Kamera – winziges Design
Genau für diese Anforderungen hat Vision Components die VC EvoCam entwickelt: Die Platine ist 65x40mm winzig – deutlich kleiner als eine Kreditkarte – und verfügt über alle benötigten Funktionalitäten für viele Smart Devices. Der MediaTek Genio 510 Prozessor bietet eine CPU mit zwei ARM Cortex-A78 und vier ARM Cortex-A55 Rechenkernen, eine ARM Mali-G57 GPU und eine NPU, die bis zu 3,2 TOPS Rechenleistung zur Verfügung stellt. Ein integrierter ISP und bis zu 8GByte RAM ermöglichen die Verarbeitung von Bilddaten und als Speicherplatz können bis zu 64GByte eMMC Flash bestückt werden. Der Speicherplatz ist mit einer zusätzlichen SD-Karte erweiterbar.
Einfach anpassbar
Wie nun wird aus der VC EvoCam ein Smart Device? Dazu ist die Platinenkamera mit einem 100 Pin Board-to-Board-Connector ausgestattet, auf dem Signale für Power, UART, I²C, USB, GigE, µSD, MIPI-DSI, SPI, PCIx, Trigger-In/Flash-Out sowie universelle I/Os zur Verfügung gestellt werden. Ein angeschlossenes Interface-Board führt die Signale auf physische Schnittstellen und ermöglicht die Integration in komplexe Geräte oder Gesamtsysteme. Für viele Anwendungen reichen hier einige wenige Schnittstellen aus. Ein Gehäuse und die passende Optik sowie eine Software für die jeweilige Anwendung komplettieren das Smart Device.
Zwei Interface-Boards erhältlich
Mit dem kompletten Optionsumfang, der in Kürze angeboten wird, sind dann auch zwei Interface-Boards erhältlich. Das VC EvoCam Development Kit unterstützt alle Signale des Connectors und ist ideal geeignet für Evaluation und Funktionsmuster. Die zweite Variante ist das Interface-Board Base, das mit seiner Größe (50x40mm) ideal an die VC EvoCam angepasst ist und Power, I/Os, Trigger-In/Flash-Out sowie USB und RJ45/LAN zur Verfügung stellt. Für die Entwicklung von Serienlösungen kann das Interface-Board direkt verwendet werden. Alternativ können Kunden auch eigene Boards mit den gewünschten Funktionalitäten entwickeln, gerne auch mit der Unterstützung von Vision Components.
50+ Bildsensoren
Die Auswahl der Bildsensoren ist ebenfalls flexibel: die VC EvoCam kann mit sämtlichen der über 50 Bildsensoren aus dem VC MIPI Portfolio konfiguriert werden: entweder mit einem Kameramodul direkt auf der Platine integriert, mit einem per Kabel angebundenen Kameramodul oder mit zwei Remote-Head-Sensoren. Das ermöglicht die flexible Positionierung und Integration der Kamera sowie die Anpassung an vielfältige Aufnahmesituationen. Die erste serienverfügbare VC EvoCam ist mit dem 3,2MP Global-Shutter-Sensor IMX900 von Sony ausgestattet. Sie wird bereits von Beta-Kunden für die Entwicklung von Serienprodukten eingesetzt.
Umfassende Software und Tools
Für die schnelle Entwicklung von Smart Devices spielt Software eine zentrale Rolle. Hier punktet die VC EvoCam, da die Integration von Kamera und Prozessoreinheiten bereits im Board Support Package erfolgt ist und Out-of-the-Box funktioniert. Erstmals kann dabei in Verbindung mit dem Genio 510 Prozessor von MediaTek die gesamte Pipeline aus ISP, NPU, GPU und CPU für Vision-Anwendungen genutzt werden. Das Debian-Linux-Betriebssystem bietet Entwicklungsteams eine vertraute Umgebung. Darüber hinaus können Anwender zahlreiche Tools und SDKs nutzen: vom MediaTek Neuron SDK, mit dem Modelle auf einem Host-PC erstellt und für den Prozessor konvertiert und optimiert werden, über MediaTeks IoT AI Hub bis hin zum Nvidia TAO Toolkit. Die Toolkits umfassen jeweils einen Katalog trainierter Modelle für Demos und als Basis für eigene Anwendungen. TensorFlow-Lite und der Analytical AI Model Zoo stehen ebenfalls zur Verfügung. Basierend auf diesen Tools und mit der Rechenleistung des MediaTek Genio 510 eignet sich die VC EvoCam für zahlreiche smarte Anwendungen – von der Personenerkennung und Face Recognition, über Anwendungen für die Roboter-Navigation bis hin zu Objekt-Identifikation und dem Finden und Lesen von Barcodes in der Logistik oder der Nummernschild-Erkennung in Verkehrsanwendungen.
Fazit
Mit dem Gesamtpaket aus Hardware und Software ermöglicht die VC EvoCam die schnelle Entwicklung von Smart Devices – einfach anpassbar und flexibel zu integrieren, frei programmierbar und mit zahlreichen Beispiel-Applikationen als Basis für eigene Entwicklungen. Sie ist damit – 30 Jahre nach Erfindung der industriellen Smart Kamera durch Vision Components – ein weiterer Embedded Vision Meilenstein.
