CN212969692U - 一种嵌入式低功耗边缘ai计算网关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种嵌入式低功耗边缘AI计算网关，属于嵌入式AI应用领域；所述的网关具体包括CPU计算模组、AI计算模组和外围电路；CPU计算模组和AI计算模组之间通过PCI‑E总线连接，AI计算模组包括AI加速模块、TPU加速模块；CPU计算模组和外围电路之间电路连接，外围电路包括摄像头接口、摄像头数据采集模块和传感器数据采集模块；本实用新型网关使用嵌入式CPU计算模组加AI计算模组的架构方式，为边缘计算网关赋予AI算力；摄像头接口、摄像头数据采集模块和传感器数据采集模块进行图像数据的采集处理，AI加速模块、TPU加速模块配合，为边缘网关提供卷积神经网络能力，同时能够降低传统边缘AI计算网关的功耗，降低生产成本。
Description
技术领域
本新型公开一种嵌入式低功耗边缘AI计算网关，涉及嵌入式AI应用技术领域。
背景技术
随着万物互联时代的到来和无线网络的普及，网络边缘的设备数量和其产生的数据量都急剧增长，云端计算和存储逐渐无法满足终端设备的实时性和带宽等要求，此时，边缘计算网关应运而生，边缘计算网关将一部分云端计算和存储工作下拉至边缘端进行处理，缓解了云端的压力，同时满足了终端设备高实时性的需求。
然而，随着AI应用的不断发展，图像识别的需求也在不断增多，很多依托于边缘计算网关的摄像头亟需提供GPU算力来满足摄像头对人脸以及物体的快速识别，此时传统的边缘计算网关已经无法满足，为了满足需求，只能使用带GPU的小型服务器作为边缘计算网关，不仅功耗高，而且成本较传统方案有显著增加。
鉴于此，本发明提供了一种嵌入式低功耗边缘AI计算网关，旨在提供一套嵌入式低功耗边缘AI计算解决方案，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的问题，提供一种嵌入式低功耗边缘AI计算网关，所采用的技术方案为：一种嵌入式低功耗边缘AI计算网关，所述网关具体包括CPU计算模组、AI计算模组和外围电路；
CPU计算模组和AI计算模组之间通过PCI-E总线连接，AI计算模组包括AI加速模块、TPU加速模块；
CPU计算模组和外围电路之间电路连接，外围电路包括摄像头接口、摄像头数据采集模块和传感器数据采集模块。
所述CPU计算模组通过电源管理电路连接电源。
所述AI加速模块采用Intel神经计算棒模块实现。
所述TPU加速模块采用Google TPU模块实现。
所述摄像头数据采集模块通过RS232芯片实现；
CPU计算模组通过UART线连接RS232芯片，RS232芯片通过485总线连接RS232接口。
所述传感器数据采集模块通过RS485芯片实现；
CPU计算模组通过UART线连接RS485芯片，RS485芯片通过485总线连接RS485接口。
本实用新型的有益效果为：本实用新型网关使用嵌入式CPU计算模组加AI计算模组的架构方式，为边缘计算网关赋予AI算力；摄像头接口、摄像头数据采集模块和传感器数据采集模块进行图像数据的采集处理，AI加速模块、TPU加速模块配合，为边缘网关提供卷积神经网络能力，同时能够降低传统边缘AI计算网关的功耗，降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
实施例一：
一种嵌入式低功耗边缘AI计算网关，所述网关具体包括CPU计算模组、AI计算模组和外围电路；
CPU计算模组和AI计算模组之间通过PCI-E总线连接，AI计算模组包括AI加速模块、TPU加速模块；
CPU计算模组和外围电路之间电路连接，外围电路包括摄像头接口、摄像头数据采集模块和传感器数据采集模块；
在本新型网关工作时，如图2所示，在初始化阶段，AI计算网关上电后，由CPU计算模组进行底层硬件初始化工作，激活PCI-E总线、和外围电路中的摄像头接口、摄像头数据采集模块和传感器数据采集模块的接口，然后进行数据采集工作，CPU计算模组通过摄像头接口、摄像头数据采集模块接口和传感器数据采集模块接口分别采集摄像头视频数据和传感器数据；接着对采集的图像数据进行AI推理，由CPU计算模组将摄像头采集的视频数据抽取关键帧图像，并将关键帧图像通过PCI-E总线传输给AI计算模组，AI计算模组对图像进行AI推理过程，并将计算结果反馈给CPU计算模组；最后CPU计算模组根据AI推理结果执行相应的动作或将结果反馈给用户；
进一步的，所述AI加速模块采用Intel神经计算棒模块实现；
进一步的，所述TPU加速模块采用Google TPU模块实现；
Intel神经计算棒模块和Google TPU模块以低于3瓦的功耗为边缘网关提供卷积神经网络能力，实现Caffe/Tensorflow框架的推理工作；
进一步的，所述摄像头数据采集模块通过RS232芯片实现；
CPU计算模组通过UART线连接RS232芯片，RS232芯片通过485总线连接RS232接口；
再进一步的，所述传感器数据采集模块通过RS485芯片实现；
CPU计算模组通过UART线连接RS485芯片，RS485芯片通过485总线连接RS485接口；
实施例二：
在实施例一的基础上，所述CPU计算模组通过电源管理电路连接电源；
CPU计算模组通过电源管理电路连接电源，保证电源电流的稳定性，从而提高本新型网关工作时的稳定性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种嵌入式低功耗边缘AI计算网关，其特征是所述网关具体包括CPU计算模组、AI计算模组和外围电路；
CPU计算模组和AI计算模组之间通过PCI-E总线连接，AI计算模组包括AI加速模块、TPU加速模块；
CPU计算模组和外围电路之间电路连接，外围电路包括摄像头接口、摄像头数据采集模块和传感器数据采集模块。
2.根据权利要求1所述的嵌入式低功耗边缘AI计算网关，其特征是所述CPU计算模组通过电源管理电路连接电源。
3.根据权利要求1所述的嵌入式低功耗边缘AI计算网关，其特征是所述AI加速模块采用Intel神经计算棒模块实现。
4.根据权利要求3所述的嵌入式低功耗边缘AI计算网关，其特征是所述TPU加速模块采用Google TPU模块实现。
5.根据权利要求4所述的嵌入式低功耗边缘AI计算网关，其特征是所述摄像头数据采集模块通过RS232芯片实现；
CPU计算模组通过UART线连接RS232芯片，RS232芯片通过485总线连接RS232接口。
6.根据权利要求5所述的嵌入式低功耗边缘AI计算网关，其特征是所述传感器数据采集模块通过RS485芯片实现；
CPU计算模组通过UART线连接RS485芯片，RS485芯片通过485总线连接RS485接口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022290827.4U CN212969692U (zh) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 一种嵌入式低功耗边缘ai计算网关 |
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| CN202022290827.4U CN212969692U (zh) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 一种嵌入式低功耗边缘ai计算网关 |
Publications (1)
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| CN212969692U true CN212969692U (zh) | 2021-04-13 |
Family
ID=75372167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202022290827.4U Active CN212969692U (zh) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 一种嵌入式低功耗边缘ai计算网关 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212969692U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113259343A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-13 | 河南垂天科技有限公司 | 一种基于边缘计算技术的5g白盒网关器件 |
| CN113360145A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-09-07 | 深圳思悦创新有限公司 | 一种可定制化嵌入式ai模型落地软件架构系统 |
| CN115174313A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-10-11 | 深兰科技（上海）有限公司 | 带算力的trdp网关设备 |
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2020
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