工业边缘的机器学习和智能视觉
NXP 的 i.MX 8M Plus 应用处理器支持面向消费类应用和工业边缘的机器学习和智能视觉。了解该处理器的特性以及如何将其用于嵌入式视觉系统。
制造和工业过程自动化的增加对基于视觉的智能系统产生了更多需求。这些系统捕获视觉输入，然后使用各种处理技术根据该输入做出决策。这些视觉系统通常集成在更大的控制系统中，因此它们必须能够与其他设备进行实时通信。
恩智浦的 i.MX 8M Plus 应用处理器为工业边缘和广泛的其他应用提供机器学习和智能视觉。在本文中，详细了解 i.MX 8M Plus 应用处理器的特性以及如何将其用于嵌入式视觉系统。
边缘计算的好处
在使用云计算时，用户依赖于本地网络范围之外的计算资源。使用边缘计算，大部分处理都被带回到本地网络的范围内，因此敏感数据也可以保存在本地网络内。
边缘设备可以执行各种各样的任务。在云计算范式中，它们通常用于过滤、预处理以及存储或缓冲数据。新的进步，例如集成神经处理单元 (NPU)，开启了边缘设备可以完成的工作的可能性。边缘设备可以根据各种数据源（例如摄像头输入）做出决策，并使用户能够将重要数据保存在本地网络中。这减少了必须上传到云的数据量，并提高了系统的整体可靠性和安全性。它还可以实现更快的实时决策，因为将数据传输到云端并等待控制响应会增加延迟，从而导致云计算架构无法处理某些应用程序。
图 1。 NXP 的 i.MX 8M Plus 应用处理器评估套件
借助嵌入式 NPU，边缘处理系统可以丢弃来自输入设备（例如相机）的不需要的或嘈杂的结果，并且仅将相关数据集上传到云端。这节省了本地站点的带宽，并减少了云中所需的存储和处理量，从而降低了长期运营成本。
i.MX 8M Plus 应用处理器
恩智浦通过集成两个 MIPI CSI 摄像头接口和双摄像头图像信号处理器 (ISP)，支持高达 12 兆像素的分辨率，以及一个2.3 TOPS 神经处理单元（NPU）加速机器学习。
集成的 ISP 降低了系统的整体复杂性、成本和电源要求，同时提供了最佳成像解决方案，尤其是在 2 百万像素和更高的分辨率下。 i.MX 8M Plus SoC 的多媒体功能还包括视频编码和解码、2D 和 3D 图形加速以及音频和语音功能。
i.MX 8M Plus 处理器引入了通信接口，例如两个千兆以太网控制器。其中之一支持时间敏感网络 (TSN)，而第二个支持音频视频桥接 (AVB)。该设备还包括双CAN-FD接口、2个USB 3.0/2.0端口、1个PCIe gen 3.0接口和3个SDIO 3.0控制器。
i.MX 8M Plus SoC 通过为开发人员提供多个不同的可编程处理内核来利用异构计算。 Arm® Cortex®-A53 内核支持 Yocto Linux®，为应用程序开发人员提供支持。集成的 M7 内核可提供实时性能，也可用于启用低功耗运行模式。
图 2。 此评估板展示了将 i.MX 8M Plus 连接到现有设备的各种可用端口。
许多制造和控制应用需要高可靠性。为确保高可靠性，恩智浦在片上 RAM 上包含 DRAM 内联 ECC 支持和 ECC，以检测和纠正内存错误。
将上述所有功能结合在一起，i.MX 8M Plus 应用处理器非常适合在边缘启用任何基于视觉的嵌入式系统。这些系统的范围可以从工厂中检测生产线上故障物品的质量控制机制到智能智能家居控制器，例如自动气候和安全控制器。
图 3。 i.MX 8M Plus 处理器适用于各种应用。
极端运行条件、使用寿命和可靠性
许多工业用例需要可以在现场长时间运行的处理器。 i.MX 8M Plus 应用处理器符合工业标准，能够在 -40°C 至 105°C 的扩展温度范围内运行长达 10 年。
此外，该设备是恩智浦 15 年寿命计划的一部分，保证产品推出后 15 年的供应。这使得 i.MX 8M Plus 处理器适用于需要更长产品生命周期的应用，无论是由于认证要求还是延长的软件开发时间。
用例
i.MX 8M Plus 应用处理器非常适合用于各种应用，从工业级控制器到节能消费设备。一些目标应用包括工业 HMI、自动化控制器、机器视觉系统、医疗设备、家庭安全和监控以及车队管理。在 i.MX 8M Plus 处理器产品页面上查找 i.MX 8M Plus 的所有目标应用程序列表。
以下三个应用说明重点介绍了一些用例和研究：
- 将代码签名工具与硬件安全模块结合使用
- 使用 CAAM 安全密钥加强公钥加密
- i.MX 8M Plus NPU 预热时间
还有一些板子可用于评估 i.MX 8M Plus SoC：
- DART-MX8M-PLUS
- MSC SM2S-IMX8PLUS
- i.Core MX8M Plus
- phyCORE-i.MX 8M Plus
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