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Basierend auf Nvidias »Jetson Xavier NX«

Industrie-PC für KI und Edge Computing

5. September 2023, 9:00 Uhr | Tobias Schlichtmeier

Der von EKF Elektronik entwickelte IPC »AC100«.

Der von EKF Elektronik entwickelte IPC »AC100« erweitert die Funktionen des Nvidia Jetson Xavier NX mit bis zu 21 TOPS beschleunigter Rechenleistung. Hiermit ist er für die parallele Ausführung neuronaler Netze und die Verarbeitung von Daten aus mehreren hochauflösenden Sensoren geeignet.

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Der Box-PC von EKF Elektronik zeichnet sich durch seine vielseitigen Ein-/Ausgabe-Schnittstellen, darunter DisplayPort, Ethernet und USB aus und bietet zudem mit seiner internen PCIe-M.2-SSD-Schnittstelle einen leistungsfähigen Massenspeicher. Für drahtlose Vernetzungsoptionen ist der AC100 mit M.2-Anschlüssen für ein 4G/5G-WWAN-Modul sowie zwei Wi-Fi-6-Modulen ausgestattet. Optional können vier MPO/MTP-Glasfaseranschlüsse für eine Datenübertragung über PCI Express-Gen3-x4-basierte Glasfaserkabel bis zu 100 m zur Verfügung gestellt werden. Dank seines Weitbereichsspannungseingangs von 9 bis 57 V DC ist eine flexible Installation in verschiedenen Umgebungen möglich.

Umfassende Erweiterungen für Machine Learning und Bildverarbeitung

Durch die Einbindung eines PCIe-Packet-Switch ist das Verwenden externer Geräte, wie hochauflösenden Kameras und die Kaskadierung von weiteren AC100-Baugruppen zum Aufbau eines Clusters möglich. Die somit erreichbare System-Performance und Skalierbarkeit kann individuell auf den jeweiligen Einsatzzweck abgestimmt und im Feld angepasst werden.

Als Massenspeicher für die weiteren Bestandteile des Betriebssystems und der Applikation kann optional eine SD-Karte ergänzt werden. Diese erweitert die integrierte eMMC auf dem Box-PC, welches eine Kapazität von 16 GB bietet. Eine ergänzende, hochperformante und -kapazitäre Massenspeicherlösung zum Sichern und Transfer der Nutzdaten befindet sich derzeit in der Vorbereitung. Optisch können Strecken bis zu 300 m zwischen den Komponenten überbrückt werden.

Die softwareseitige Konfiguration erfolgt in dem von EKF angepassten und kostenfrei mitgeliefertem Betriebssystem Linux4Tegra von Nvidia. Dieses basiert auf Ubuntu 18.04 und dem Linux Kernel 4.9. Für die Nutzdaten steht im System eine NVMe-SSD-Karte mit aktuell 8 TB Speichervolumen bereit. Innerhalb eines Clusters können die externen NVMe SSD der angeschlossenen Systeme ebenfalls genutzt werden.

AC102: Erweiterte Konnektivität und viele Anschlussmöglichkeiten

Als ergänzendes Connectivity-Board kann das Modul »AC102« aus dem EKF-Portfolio genutzt werden. Neben Dual WiFi bietet diese Baugruppe eine 5G-fähige Dual-SIM-Anbindung und zusätzliche GbE- und USB-Anschlüsse. Alternativ können kompatible M.2-Baugruppen mit USB- oder PCIe-Schnittstelle verbaut werden, um GNSS-Anwendungen oder Feldbusse wie CAN FD / XL zu realisieren.

Embedded Blue und Embedded Gold

Die AC100 ist Teil der wachsenden Embedded-Blue- und Embedded-Gold-Familie von EKF. Es gibt sie entweder als Industrial-PC (Blue) oder als Board-Level-Baugruppen (Gold) mit verschiedenen Gehäusevarianten für den autarken Einsatz oder die Integration in bestehende Kundensysteme. Die Familien sind speziell für den Einsatz in rauen, industriellen Umgebungen konzipiert.

Die Interoperabilität aller Baugruppen im EKF-Ökosystem ist erfolgreich qualifiziert, somit können die Familien auch mit den 19“-Familien aus den Bereichen CompactPCI/PlusIO und Serial ideal kombiniert werden. In Zusammenarbeit mit Partnern besteht zudem die Möglichkeit einer Cloud-Anbindung der Baugruppen zur zentralen Verwaltung und Aktualisierung der Hardware und zur weiteren Verarbeitung der gesammelten Nutzdaten.