Module für Embedded Vision

Zeit und Kosten sparen, Risiken minimieren

24. Juni 2022, 9:30 Uhr | Tobias Schlichtmeier
Oliver Helzle
Oliver Helzle, Geschäftsführer von hema electronic, mit einer Beispielelektronik der hema Embedded-Vision-Plattform. Auf der embedded world wurde sie erstmals mit SoMs der Xilinx-Kria-Serie gezeigt.
© hema electronic

Um Entwicklungszeit und Kosten für Embedded-Vision-Systeme zu reduzieren, hat hema electronic eine modulare Embedded-Vision-Plattform entwickelt. Im Interview spricht Geschäftsführer Oliver Helzle über die Vorteile des Plattformansatzes und die Möglichkeiten der Individualisierung.

Herr Helzle, bei Embedded Vision stoßen Standard-Elektroniken schnell an ihre Grenzen. Wie viel Freiheit zur Individualisierung bietet die hema-Embedded-Vision-Plattform?

Oliver Helzle: Es stimmt – jede Elek­tronik für ein Embedded-Vision-System ist anders. Dennoch gibt es Schnittstellen, Funktionen und Anforderungen, die immer wiederkehren – seien es SDI oder MIPI, Echtzeitfähigkeit oder IP-Cores für das Aufbereiten und Zusammenführen von Sensordaten, für Overlays oder die Codierung für verschiedene Ausgaben. Aus unseren zahlreichen Projekten ist so eine Design-Library mit derzeit rund 45 Building-Blocks entstanden. Für alle gängigen Schnittstellen haben wir Layout-Blöcke und Schaltungen, die individuell kombiniert und mit neuen oder kundeneigenen Elementen ergänzt werden können. Gleiches gilt ebenfalls für die Software, bei der wir auf umfangreiche Entwicklungen und bestehende FPGA-Designs zurückgreifen können.

Wo liegen dabei die Grenzen? Und ist zum Beispiel das Platinenformat frei wählbar?

Helzle: Viele Embedded-Vision-Elektroniken können wir nahezu komplett aus unserer Design-Library zusammenstellen und müssen lediglich wenige kundenspezifische Schaltungen oder Funktionen ergänzen. Kunden erhalten dann innerhalb weniger Tage einen Schaltplan und im besten Fall innerhalb von sechs Wochen einen Prototyp. Der basiert dann bereits auf den industrietauglichen Schaltungen und wird mit Komponenten bestückt, die auch in der Serie zum Einsatz kommen können. Platinenformat, Anordnungen von Steckern etc. können wir dabei komplett berücksichtigen. Sind die Anforderungen sehr komplex, dauert es gegebenenfalls ein paar Tage länger bis zum Prototyp. Dafür erhalten Kunden aber in jedem Fall bereits eine Elektronik, die sehr nah an ihrer Serienhardware ist.

Wie skalierbar ist die Rechenleistung der Elektroniken?

Helzle: Wir kombinieren bei der Embedded-Vision-Plattform von hema electronic individuelle Mainboards mit System-on-Modules (SoMs), zum Beispiel von Xilinx. Diese sind mit unterschiedlicher Leistung erhältlich – also mit verschieden vielen und unterschiedlichen FPGAs und Arm-Prozessoren. Wir haben außerdem bereits Mainboards entwickelt, auf denen mehrere SoMs zum Einsatz kommen. Die Programmierung für das Zusammenspiel der Prozessoren und die optimale Ausnutzung aller SoM-Features inklusive ISPs, GPUs etc. sind ein Spezialgebiet von hema. Die Designs mit Mainboards und SoMs ermöglicht Entwicklern zudem, unterschiedliche Produktvarianten oder Upgrades schnell und einfach auf den Markt zu bringen. Das reduziert zudem die Komplexität des Mainboards – und spart so weitere Zeit und Kosten bei der Entwicklung.

Software macht heute einen großen Anteil an der Entwicklung aus. Wie unterstützen Sie Kunden dabei?

Helzle: Modulare Elektronikentwicklung ist bei uns nicht auf die Hardware beschränkt: Wir liefern unsere Elektroniken inklusive eines angepassten Board Support Packages und übernehmen die kundenspezifische Programmierung der FPGAs. Außerdem sind wir – um bei Xilinx zu bleiben – Xilinx Alliance Program Member und können unseren Kunden so Zugriff auf das komplette Environment an Tools und Software bieten, zum Beispiel für die neuen „Kria“-SoMs. Außerdem arbeiten wir mit Drittanbietern zusammen, die ihre Software auf unsere hema-Embedded-Vision-Plattform portieren. Einige Beispiele für KI- und Machine-Learning-Anwendungen sind an unserem Messestand zu sehen. Nicht zuletzt erhalten Kunden ihre Hardware aber auch einfach sehr schnell und können so direkt in die Entwicklung ihrer eigenen Applikationen einsteigen. Diese Aufwände können dank der seriennahen Prototypen bis zum Serienprodukt beibehalten und weiterverwendet werden.

Wie wird es in Zukunft mit der hema-Embedded-Vision-Plattform weitergehen?

Helzle: Wir haben in den Pandemie-Jahren zahlreiche Projekte gewinnen können, weil Unternehmen uns als verlängerte Werkbank nutzen konnten und so trotz Einschränkungen im eigenen Betrieb ihre Projekte weiterentwickeln konnten oder wir parallel an ihren Systemen gearbeitet haben. Das hat uns auf unserem Weg bestärkt. Wir werden künftig weitere SoMs in die Plattform integrieren und die Vorleistungen im Bereich Hardware und Software ausbauen, sodass wir noch mehr Unternehmen unterstützen können, ihre Projekte schnell, effizient und mit geringem Design-Risiko umzusetzen.

Danke für das Gespräch, Herr Helzle.

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