14.12.2025

W jaki sposób inżynierowie projektanci mogą wykorzystać zalety rozwiązań AI nowej generacji

Marek Vodrazka, kierownik zespołu sprzedaży na Europę Wschodnią w Advantech EIoT omawia, w jaki sposób sztuczna inteligencja nowej generacji zmienia projektowanie systemów wbudowanych.

Wśród inżynierów projektantów rośnie zapotrzebowanie na wdrażanie algorytmów i modeli sztucznej inteligencji (AI) bezpośrednio na urządzeniach brzegowych. Powód jest oczywisty: takie podejście zbliża możliwości AI do aplikacji, pozwalając na szybsze przetwarzanie, zmniejszenie opóźnień i poprawę prywatności.

Wszystko to bez konieczności korzystania ze scentralizowanych serwerów w chmurze do przetwarzania danych. W tym zakresie firma Advantech oferuje projektantom solidne rozwiązania AI-on-Module o niskim TDP, wyposażone w platformy System-on-Computer nowej generacji, w niewielkich obudowach i z możliwością rozbudowy o moduły przyspieszające AI. Dostawcami są Qualcomm®, NVIDIA, RockChip i NXP®.

Zespół Advantech EIoT na tegorocznych targach przemysłu obronnego MSPO w Kielcach, prezentujący najnowsze rozwiązania firmy w zakresie sztucznej inteligencji brzegowej i wbudowanych systemów komputerowych dla aplikacji autonomicznych i o znaczeniu krytycznym nowej generacji. Fot. Advantech

Po pierwsze: Misja i znaczenie krytyczne

Rozwiązania AI-on-Modules umożliwią rozwój nowej generacji szybko rozwijających się segmentów aplikacji zasilanych bateryjnie, takich jak drony i urządzenia autonomiczne dla przemysłu obronnego. Najnowsza technologia AI, oparta na bardziej wydajnych układach SOC z zintegrowanym procesorem NPU i ulepszonymi funkcjami łączności, pomaga w opracowywaniu nowych funkcji. Tworzenie i wdrażanie modeli AI jest wspierane przez więcej zestawów narzędzi i istniejące modele przykładowe, od których można zacząć. Oczekiwaną wydajność AI można jeszcze lepiej zmierzyć na początku cyklu rozwoju.

Sztuczna inteligencja nowej generacji jest czynnikiem umożliwiającym projektantom osiągnięcie podstawowych celów tego wymagającego sektora.

Długi czas wprowadzania produktów na rynek i specyficzne wymagania branży oznaczają również, że inżynierowie projektanci już teraz patrzą w przyszłość, planując działania z wykorzystaniem sprzętu, który jeszcze nie istnieje. Wykorzystanie dostępnych w najbliższej przyszłości gotowych modułów sztucznej inteligencji firmy Advantech jest zatem zarówno atrakcyjne, jak i ekonomiczne.

Zastosowania komercyjne

Warto zauważyć, że perspektywa ta nie ogranicza się wyłącznie do przemysłu obronnego. W Europie obserwuje się rosnące zapotrzebowanie na komercyjne zastosowania Edge AI. Istnieje wiele sektorów, które mogą skorzystać z tej nowej, przełomowej technologii.

Najnowsze rozwiązania firmy Advantech umożliwiają projektantom korzystanie z zasilania PoE na płytkach nośnych modułów. Firma koncentruje się na portfolio produktów Computers on Modules i dysponuje jednymi z najlepszych w branży zasobami i infrastrukturą dostępnymi lokalnie, aby wspierać inżynierów opracowujących swoje systemy.

Ponadto Advantech pracuje nad wprowadzeniem na rynek komputerów jednopłytkowych zasilanych przez PoE, z funkcjami AI. Powinny one umożliwić szybkie wprowadzenie produktu na rynek i będą dostosowane do potrzeb małych i średnich przedsiębiorstw.

Inną powszechną kwestią w zastosowaniach komercyjnych jest ochrona danych i stosunkowo surowe ograniczenia prawne w UE. W wielu zastosowaniach przetwarzanie obrazu na obrzeżach sieci i wysyłanie tylko anonimowych danych z powrotem do serwera przyczynia się do zgodności tych rozwiązań z przepisami.

Wiedza to potęga

Moc termiczna (TDP) oznacza maksymalną ilość ciepła, jaką dany komponent może wygenerować w typowych warunkach użytkowania. W przypadku półprzewodników niska wartość TDP oznacza, że procesor zużywa mniej energii i generuje mniej ciepła niż jego odpowiednik o wyższej wartości TDP. W rezultacie inżynierowie projektujący systemy mogą zaoferować swoim klientom rozwiązania o zmniejszonym zużyciu energii, zapewniające dłuższą żywotność baterii w urządzeniach przenośnych i mniejszą emisję ciepła. Dzięki temu nie ma potrzeby stosowania rozbudowanych systemów chłodzenia, mniejszy jest wpływ na środowisko i potencjalnie cichsza praca.

Inżynierowie projektanci muszą również skupić się na obudowie. Urządzenia Edge AI często działają na granicy możliwości w zakresie rozwiązań termicznych. Mała obudowa ma kluczowe znaczenie ze względu na potrzebę stosowania kompaktowych, energooszczędnych i wytrzymałych urządzeń, które można wdrażać w różnych środowiskach i zastosowaniach. Ale czy możliwe będzie osiągnięcie bardziej wydajnych rozwiązań termicznych i lepszych systemów dzięki modułom OSM lub SMARC? Często może to być trudne do osiągnięcia na etapie koncepcyjnym projektu.

Advantech może spełnić wymagania zarówno niskiego TDP, jak i małych rozmiarów, dzięki modułom AI nowej generacji, z których wiele będzie dostępnych wkrótce. Kluczowymi nowościami będą rozwiązania oparte na platformach procesorów Qualcomm® i NXP®.

Plan działania na przyszłość

Advantech posiada kompleksowy plan działania, dotyczący wprowadzania nowych modułów AI-on-Module. Obejmuje on wszystkie etapy rozwoju innowacji, od koncepcji, poprzez prace rozwojowe i testy walidacyjne, aż po masową produkcję.

Jednym z najnowszych rozwiązań, które weszło do produkcji, jest moduł AOM-2721 firmy Advantech, który oferuje kompaktowy rozmiar OSM (Open Standard Module) L wynoszący zaledwie 45 x 45 mm i jest oparty na ultra wydajnej platformie Qualcomm® QCS6490. Ten chipset zapewnia potężną sztuczną inteligencję brzegową dzięki architekturze akceleratora AI z potencjalną szczytową wydajnością wnioskowania AI, wynoszącą do 13 TOPS przy niskim TDP.

Uczenie maszynowe w urządzeniu ułatwia ekspansję zastosowań edge computing w skali wykładniczej. System komputerowy Qualcomm® QCS6490 został stworzony specjalnie z myślą o wysokowydajnym przetwarzaniu brzegowym, łącząc w sobie nawet 8-rdzeniowe procesory Qualcomm®, zintegrowany procesor graficzny Qualcomm® Adreno™ oraz potężny silnik AI (NPU + cyfrowy procesor sygnałowy). Jest idealnym wyborem, dzięki potrójnym procesorom ISP, opartym na sztucznej inteligencji, skalowalnej wydajności obliczeniowej, możliwościom wyboru łączności wielogigabitowej klasy premium oraz rozszerzonym wejściom/wyjściom, QCS6490.

Moduł AI-on-Module AOM-2721 OSM 1.1 firmy Advantech z procesorem Qualcomm® QCS6490 zapewnia:

PCIe,
USB 3.2,
Giga Ethernet,
szeregowy interfejs kamery MIPI-CSI,
protokół komunikacji szeregowej I2C,
szeregowy interfejs peryferyjny,
uniwersalne wejścia/wyjścia,
PWM (modulacja szerokości impulsu),
wbudowane interfejsy DisplayPort,
wyświetlacze z interfejsem szeregowym DisplayPort i MIPI-D do zastosowań wbudowanych.

Kolejny nowy moduł AI-on-Module, Advantech AOM-5521, również jest obecnie produkowany seryjnie. Jest on oparty na platformie NXP® i.MX 95 System-on-Computer i oferuje kompaktową obudowę SMARC o wymiarach 82 x 50 mm. i.MX 95 zapewnia bezpieczne i energooszczędne przetwarzanie brzegowe, łącząc przyspieszone przez AI przetwarzanie obrazu z wysoką wydajnością obliczeniową i wciągającą grafiką 3D opartą na Arm® Mali™. Wyróżniające cechy obejmują innowacyjny akcelerator NXP Neutron NPU do uczenia maszynowego, szybką łączność oraz funkcje bezpieczeństwa i ochrony, a także zintegrowaną bezpieczną enklawę EdgeLock®.

Advantech AOM-5521 z NXP® i.MX95 i zintegrowanym procesorem AI NPU zapewnia niezawodne i bezpieczne działanie. Oprócz tego:

szerokie możliwości łączności, w tym USB 2.0, USB 3.2 Gen1By1, 10 Gigabit Ethernet,
interfejs szeregowy MIPI-C, PCIe,
dwukanałowy interfejs sygnałowy LVDS,
4-pasmowy interfejs wyświetlacza szeregowego MIPI-D.

Cechy te sprawiają, że AOM-5521 jest doskonałym wyborem do szerokiej gamy zastosowań wbudowanych.

Elitarne urządzenia

Oprócz Qualcomm® QCS6490 i NXP® i.MX95, firma Advantech planuje również wprowadzenie rozwiązań AI-on-Module z wykorzystaniem Qualcomm® Elite/X Plus i Qualcomm® QCS9100.

To dobra wiadomość dla sektorów inżynierii projektowej, takich jak obrona, ponieważ rozszerza wybór w kluczowych zastosowaniach, w tym w dronach krążących.

Dostępność modułów AI-on-Module o niewielkich rozmiarach i niskim TDP, w niektórych przypadkach wynoszącym zaledwie 6,5 W, wspiera krytyczne zadania, takie jak autonomiczne wykrywanie obiektów. W rzeczywistości skorzystają na tym wszystkie aplikacje wymagające takich cech, jak zgodność, cyberbezpieczeństwo i odporność. Dostępne są zarówno moduły OSM do lutowania, jak i moduły SMARC, co zapewnia większą swobodę w projektowaniu mechanicznym.

Wkrótce pojawią się również innowacyjne opcje dla zastosowań komercyjnych, takich jak rozpoznawanie twarzy w interkomach. Przykładowo, wkrótce pojawi się moduł Advantech AOM-3841 AI-on-Module z systemem komputerowym Rock Chip RK3576 o niskim TDP.

W okresie, w którym inżynierowie projektanci poszukują optymalnych rozwiązań, równoważących wiele cech – wydajność, niezawodność, odporność, format, niskie TDP – moduły AI nowej generacji firmy Advantech stanowią wygodny i skuteczny sposób na osiągnięcie tego celu. W Europie Wschodniej rosnący popyt na rozwiązania oparte na sztucznej inteligencji jest napędzany przez rosnące inwestycje venture capital, silne wsparcie rządowe i rosnącą pulę wykwalifikowanych talentów technologicznych. Projektanci muszą zatem przywiązywać większą wagę do dostępności platform sztucznej inteligencji typu edge do użytku w regionie, który nadal osiąga znaczący postęp na arenie międzynarodowej.