IPC

Aktuell: Drei Produkte zum Thema Industriecomputer & Betriebssysteme

| Redakteur: Gudrun Zehrer

Künstliche Intelligenz (KI) wird bereits praktisch angewendet, beispielsweise in der Gesichtserkennung, der Robotik, Analytik, Gesundheitsvorsorge oder Smart City-Anwendungen. Der wissenschaftliche Fortschritt erfordert eine Beschleunigung von Machine Learning (ML) und Deep Learning (DL). Mit der Shark-A.I.-Serie hat Bressner jetzt High Performance GPU-Server im Portfolio, die speziell für solche Anforderungen entwickelt wurden.
Künstliche Intelligenz (KI) wird bereits praktisch angewendet, beispielsweise in der Gesichtserkennung, der Robotik, Analytik, Gesundheitsvorsorge oder Smart City-Anwendungen. Der wissenschaftliche Fortschritt erfordert eine Beschleunigung von Machine Learning (ML) und Deep Learning (DL). Mit der Shark-A.I.-Serie hat Bressner jetzt High Performance GPU-Server im Portfolio, die speziell für solche Anforderungen entwickelt wurden. (Bild: Bressner)

In unserem aktuellen Themencluster über IPC haben wir einige Neuheiten zusammengefasst: GPU-Server, die Machine Learning und Künstliche Intelligenz beschleunigen, ein Embedded PC für Industrial IoT sowie KI-basierte Vision Plattformen in drei unterschiedlichen Varianten.

GPU-Server beschleunigen Machine Learning und Künstliche Intelligenz

Bressner bietet spezielle GPU-Server an, die Machine Learning, Deep Learning sowie Künstliche Intelligenz beschleunigen: High Performance GPU-Server der Shark-A.I.-Serie. Hochleistungscomputersysteme für die Beschleunigung von GPUs sind ein entscheidender Faktor für spezifische Lösungen, die HPC-Anwendungen (High Performance Computing) und Remote-Virtualisierung optimieren müssen. Der GPU-Server Shark A.I. ist als Edge-Plattform frei konfigurierbar und soll Flexibilität und Agilität in der Cloud erhöhen. Der Server unterstützt mehrere Topologien und Bandbreiten. Er bietet die Möglichkeit, unterschiedliche Head Nodes zu implementieren und die Anzahl der GPUs pro virtueller Maschine (VM) frei zu wählen.

Der Shark A.I. unterstützt sowohl Single- als auch Dual-Root-Komplexe für verschiedene KI-Anwendungen. Bei Deep-Learning-Anwendungen kann ein Single-Root-Complex alle GPU-Cluster nutzen, um sich auf große Lernprozesse und die CPU für kleine Aufgaben zu konzentrieren. Bei maschinellen Lernprozessen kann ein Dual Root Komplex den CPUs mehr Aufgaben zuweisen und weniger verteilte Lernprozesse zwischen GPUs anordnen.

Leistungsmerkmale:

  • bis zu 10x PCIe x16 Gen3 GPU-Slots
  • Single bzw. Dual Socket Xeon skalierbarer Prozessor
  • bis zu 384 GB bzw. 3 TB DDR4 RAM
  • 2 x OnBoard 10 GBase-T Lan-Ports
  • 1 HE bis 4 HE Rackmount
  • Hot-Swap fähige Laufwerkseinschübe
  • redundante Lüftermodule und redundante Netzteile

Embedded PC für Industrial IoT

Comp-Mall bietet mit dem DC-1200 einen Embedded PC, der sich insbesondere für IIoT-Anwendungen, Machine Vision, die industrielle Automation und für den Einsatz in Fahrzeugen eignet. Aufgrund kompakter Abmessungen (185 x 131 x 56.5 mm) kann der DC-1200 nahezu überall integriert werden. Der Embedded PC ist mit diesen Features für den langfristigen Einsatz in rauer Umgebung konzipiert: kabel- und lüfterloses Design, großer Temperaturbereich von -40 °C bis 70 °C, weiter Eingangsspannungsbereich von 9 V bis 48 V und hohe Vibrations- und Schocktoleranz (5G / 50G). Die E-Mark-Zertifizierung erlaubt den Einsatz in Fahrzeugen.

Der DC-1200 basiert auf einem Intel Pentium N4200-Prozessor mit 4 Kernen und 4 Threads mit einer Taktfrequenz bis 2.5 GHZ bei einer durchschnittlichen Leistungsaufnahme von 4 W (SDP). Der DDR3L 1333/1600/1866 MHz 204-Pin SO-DIMM-Sockel unterstützt Arbeitsspeicher bis 8 GB. Die Prozessorgrafikkarte Intel HD Graphics 505 gibt Bilder an bis zu drei Displays aus über DVI-D, DisplayPort und CMI-Modul (DVI-D oder VGA oder HDMI). Als Speicher für Betriebssystem und Daten bietet der Embedded PC einen 2.5“ HDD/SDD-Schacht und einen mSATA-Sockel.

Der DC-1200 verfügt über ein breites Angebot an Schnittstellen: 2x RS-232/422/485, 4x USB 3.0 (Typ A) und 2x GbE LAN. Über CMI- und CFM-Module können folgende zusätzliche Schnittstellen bzw. Funktionen ergänzt werden: DVI-D, VGA, HDMI, RS-232/422/485, 8x Optisch Isolierte DIO, Power-Ignition-Sensing-Control-Funktion und/oder PoE-Control-Funktion. Erweitern lässt sich der DC-1200 über 2x Mini-PCIe-Steckplätze, die WLAN-, Bluetooth- und 3G/LTE-Module unterstützen. Ferner bietet der PC Steckplätze für 2x SIM-Karten, 2x CFM-Module und 2x CMI-Module. 2 Öffnungen dienen für WLAN-Antennen.

Technische Merkmale:

  • Intel Pentium N4200 Prozessor Onboard (Apollo Lake)
  • bis 2.5 GHz
  • DDR3L SO-DIMM bis zu 8 GB
  • Intel HD Graphics 505
  • unterstützt PoE+ und IGN über CFM-Module
  • kompakte Abmessung 185 x 131 x 56.5 mm
  • erweiterter Temperaturbereich -40°C bis 70°C
  • Zertifizierungen: E-Mark, LVD EN60950-1

Hier alle Produkte im Überblick:

Embedded-Vision-Computing in drei Varianten

Congatec, Anbieter standardisierter und kundenspezifischer Embedded Computer Boards und Module, zeigte auf der Japan IoT/M2M Expo seine Demo-Plattformen für die nächste Generation der auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierten Embedded Vision Systeme. Unterschiedlichen KI-basierten Embedded Vision Applikationen sollen die gemeinsam mit Partnern wie NXP Semiconductors, Intel, Basler und Real-Time Systems entwickelten und von ihnen zertifizierten Plattformen ein neues Level an Lösungsfertigkeit bieten. Das Ziel ist es, den Entwicklungsaufwand für OEM-Kunden zu minimieren und neue Applikationen schneller zur Marktreife zu bringen, erklärt das Unternehmen. Zielmärkte reichen von Industrie-, Infrastruktur- und Smart City- bis hin zu Logistik-, Fahrzeug- und Retail-Vision-Applikationen.

Embedded Vision Computing für Echtzeit-Robotics:

Das Demosystem, das Congatec zusammen mit Intel und Real-Time Systems entwickelt hat, adressiert die nächste Generation Vision-basierter kollaborativer Roboter, Automatisierungssteuerungen und autonome Fahrzeuge, die mehrere Tasks parallel bewältigen müssen – einschließlich Situational Awareness mittels Deep-Learning basierter KI-Algorithmen. Die lösungsfertige Plattform basiert auf einem COM Express Type 6 Modul mit Intel Xeon E2 Prozessor und integriert drei vorkonfigurierte virtuelle Maschinen. Eine betreibt eine Basler Vision-Kamera, bei der die Vision basierte Objekterkennung unter Linux über die Intel Open Vino Software erfolgt. Die KI-Algorithmen werden auf einer Intel Arria 10 FPGA-Karte von Refexces ausgeführt. Eine weitere Partition dient als Gateway für eine sichere IoT-Anbindung. Die unabhängige Echtzeit-Partition betreibt Realtime-Linux, um ein inverses Pendel in Echtzeit in Balance zu halten. Besucher konnten versuchen, das Gleichgewicht des Pendels zu stören – das System reagierte sofort und in Echtzeit und hielt das Pendel im Gleichgewicht.

Embedded Vision Computing für automatisierte Retail-Checkouts:

Die Retail-Demoplattform von Congatec, Basler und NXP ist ein Proof-of-Concept und nutzt KI, um den Checkout-Prozess im Einzelhandel vollständig zu automatisieren. Standbesucher konnten Waren in ihren Einkaufskorb legen und das trainierte neuronale Netz erkannte die Produkte – ähnlich wie bei der Gesichtserkennung – auf Basis eines Videostreams. Abschließend wurde die Rechnungssumme angezeigt. Solche Systeme eröffnen neue Perspektiven für Retail-Applikationen, so das Unternehmen: Sie machen es einfach, Produkte dem Warenangebot hinzuzufügen, da sie leicht in ein trainiertes neuronales Netz integriert werden können. Die Retail-Plattform mit Deep Learning basiert auf einem Basler Embedded Vision Kit mit NXP i.MX 8QuadMax SoC basiertem Smarc 2.0 Computer-on-Module von Congatec, einem Smarc 2.0 Carrierboard und Baslers Kameramodul dart BCON für MIPI 13 MP.

Embedded Vision Computing zur Gesichtserkennung:

Das Demosystem der Firma zur Gesichtserkennung basiert auf biometrischer Technologie und ist ausgelegt für Applikationen, die eine Echtzeit-Konnektivität zu einer zentralen Bilddatenbank zur Personenidentifikation benötigen. Zielapplikationen reichen von der Überwachung kritischer öffentlicher Infrastrukturen bis hin zu Bezahl-, Ticketing- und Zugangskontrollsystemen. Die Demo fokussiert auf Gesichtserkennung und basiert auf der Basler dart Kamera Serie mit USB 3.0 und einem Conga-PA5 Pico-ITX Board mit Intel Atom, Celeron oder Pentium Prozessoren der 5ten Generation. Weitere Kits auf Basis von Congatec Boards und Modulen mit LVDS, MIPI-CSI, GigE Vision und weiteren relevanten Interfaces sollen folgen. Die Pylon Camera Software Suite von Basler wird Congatec zudem als Standardsoftware in passende Lieferpakete integrieren.

SEMINARTIPP Die Bildverarbeitung ist eine industrielle Schlüsseltechnologie. Das Seminar „Der Einstieg in die industrielle Bildverarbeitung “ vermittelt das notwendige Wissen, in das Thema einzusteigen.
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