Qualcomm Robotics RB-серия
Платформы для разработки роботов

2020: Robotics RB5

18 июня 2020 года стало известно, что компания Qualcomm Technologies представила платформу Qualcomm Robotics RB5 — интегрированное комплексное решение, разработанное специально для робототехники. Платформа Qualcomm Robotics RB5 включает аппаратные и программные компоненты, а также средства разработки. Платформа поддерживает 5G и искусственный интеллект (ИИ), предоставляя производителям и разработчикам возможность создавать роботы и дроны следующего поколения с большой вычислительной мощностью для потребителей и предприятий, оборонной и обрабатывающей промышленности, для предоставления профессиональных услуг. Полнофункциональный комплект разработки Qualcomm Robotics RB5 Development Kit предоставляет разработчикам гибкие средства для превращения концепций в коммерческую реальность. На июнь 2020 года Qualcomm Technologies привлекла многие компании, одобрившие платформу Qualcomm Robotics RB5, которые занимаются оценкой возможностей платформы. Кроме того, более 30 игроков экосистемы разрабатывают аппаратное и программное обеспечение, необходимое для реализации различных робототехнических проектов.

Со слов разработчика, используемый в платформе процессор Qualcomm QRB5165 адаптирован для робототехнических приложений. Гетерогенная архитектура в сочетании с ИИ-системой 5-го поколения Qualcomm AI Engine обеспечивает производительность ИИ-вычислений 15 TOPS (Tera Operations Per Second), что дает возможность выполнять сложные задачи ИИ и глубокого обучения. Используя ускоритель Qualcomm Hexagon Tensor Accelerator (HTA), сигнальный процессор обработки изображений (image signal processor, ISP) с одновременной поддержкой семи камер и специализированный блок компьютерного зрения для видеоаналитики (enhanced video analytics, EVA), процессор демонстрирует хорошие возможности по обработке запросов машинного обучения на границе сети в условиях ограниченного бюджета мощности. Поддерживая технологии 4G и 5G с помощью сопутствующего модуля, платформа Qualcomm Robotics RB5 открывает путь к распространению 5G в робототехнических и интеллектуальных системах. Сочетание платформы Qualcomm Robotics RB5 и процессора Qualcomm QRB5165 позволяет реализовать различные конструктивные варианты, включая коммерческие «системы на модуле» (system-on-module) и гибкие конструкции, выполненные по технологии «кристалл на плате» (chip-on-board). По данным на июнь 2020 года решение доступно в различных вариантах, в том числе для коммерческих и промышленных температурных диапазонов, также предусмотрен вариант с расширенным сроком эксплуатации до 2029 года.

«Платформа Qualcomm Robotics RB5 поможет ускорить прогресс в самых разных секторах робототехники, включая автономные мобильные роботы (autonomous mobile robots, AMR), роботы, осуществляющие доставку, контроль и инвентаризацию, промышленные и коллаборативные роботы, а также беспилотные летательные аппараты. Все это позволит реализовать робототехнические проекты Четвертой промышленной революции (Industry 4.0) и заложить фундамент для систем управления трафиком беспилотников (UAV Traffic Management, UTM)», отметил Дев Сингх (Dev Singh), старший директор по развитию бизнеса и руководитель отдела автономной робототехники, беспилотных летательных аппаратов и интеллектуальных машин компании Qualcomm Technologies

Чтобы еще расширить возможности платформы Qualcomm Robotics RB5 и облегчить создание следующего поколения робототехнических решений и конструкций, Qualcomm Technologies вошла в стратегическое партнёрство с компанией TDK. Частью платформы Qualcomm Robotics RB5 стали сенсоры TDK для расширенных робототехнических приложений, также TDK сыграла роль в обеспечении платформы сенсорными решениями и аппаратными компонентами управления движением.

Согласно заявлению разработчика, полнофункциональный комплект разработки Qualcomm Robotics RB5 Development Kit хорошо адаптируется и легок в использовании. Разработчикам предоставлены гибкие возможности программирования: платформа поддерживает Linux, Ubuntu и Robot Operating System (ROS) 2.0, а также штатные драйверы для различных камер, сенсоров и 5G-связи. Предусмотрена поддержка OpenCL, OpenGLES и OpenCV. Для определения глубины в комплект включена поддержка камер Intel RealSense Depth Camera D435i и Panasonic TOF Camera. Сотрудничество с компанией TDK помогло оснастить комплект 6-осевым инерционным измерительным блоком TDK ICM-42688-P IMU, датчиком атмосферного давления ICP-10111 и микрофоном T5818 Digital (PDM) с нижним портом. Еще один вклад TDK в комплект разработки — это ультразвуковые датчики Time-Of-Flight CH101 и CH201, встроенный контроллер движения HVC4223F и инерционный измерительный блок с встроенным резервированием IIM-46220. Другие технологии TDK включают датчики Холла и температуры, а также валидированные и верифицированные программные алгоритмы для робототехнических приложений. Qualcomm Robotics RB5 Development Kit использует спецификацию 96Boards Consumer Edition, которая помогает быстро создавать прототипы и опытные образцы.

Особенности платформы Qualcomm Robotics RB5, отмеченные разработчиком:

• возможности гетерогенных вычислений. Высокопроизводительные вычисления на платформе Qualcomm RB5 обеспечиваются процессором Qualcomm QRB5165, центральным процессором Octa Core Qualcomm Kryo 585 CPU, графическим процессором Qualcomm Adreno 650 GPU, цифровыми сигнальными процессорами (вычислительный, аудио и сенсорный) и процессорами обработки изображений. Также платформа оснащена ИИ-системой с ускорителем Hexagon Tensor Accelerator и аппаратным блоком компьютерного зрения (EnhancedVideo Analytics);
• ИИ-система Qualcomm AI Engine 5-го поколения. Специализированный ускоритель Hexagon Tensor Accelerator на базе ИИ-системы 5-го поколения Qualcomm Artificial Intelligence Engine обеспечивает производительность ИИ-операций 15 TOPS с высокими показателями обработки МО-запросов;
• обработка изображений. Процессор обработки изображений Qualcomm Spectra 480 Image Signal Processor (ISP) обеспечивает качество фото- и видеосъемки со скоростью обработки до 2 гигапикселей в секунду. Такая скорость позволила реализовать характеристики камеры, включая видео Dolby Vision, запись видео в формате 8K (@30 FPS), фотосъемку с разрешением 200 мегапикселей, одновременную видеосъемку в формате 4K HDR (@120 FPS) и фотосъемку с разрешением 64 мегапикселя с нулевой задержкой срабатывания затвора. Для обработки всех задач компьютерного зрения (Computer Vision, CV) аппаратный ускоритель использует механизм видеоаналитики EVA. Дополнительные функции ISP включают фотосъемку в формате HEIF, замедленную видеосъемку, а также продвинутые форматы видеосъемки (в том числе Dolby Vision, HDR10, HDR10+, HEVC и HLG). Семь камер облегчают одновременную локализацию и построение карты (simultaneous localization and mapping, SLAM), выявление и классификацию объектов, автономную навигацию и планирование маршрута для выполнения задач в сложных условиях внутри и вне помещений;
• безопасность. Блок Qualcomm Secure Processing Unit призван обеспечить безопасность без ухудшения производительности. Блок сертифицирован по стандарту FIPS 140-2 и включает функцию защищенной начальной загрузки, ускорители шифрования, доверенную среду исполнения Qualcomm Trusted Execution Environment (TEE) и защиту камеры. Дополнительно поддерживается защита ключа (key provisioning security), защита от вредоносного ПО, технологии Qualcomm Content Protection, Qualcomm Mobile Security, Qualcomm Processor Security, а также защищенный электронный ключ для удаленной аттестации и безопасного конфигурирования устройства. Безопасность ИИ и машинного обучения обеспечивается биометрической аутентификацией (по отпечатку пальца, сетчатке, голосу и лицу);
• связь. Платформа Qualcomm Robotics RB5 поддерживает дальний Wi-Fi и Wi-Fi 6 (802.11ax), Bluetooth 5.1, 4G и 5G.^[1]

2019: Анонс Robotics RB3

Компания Qualcomm воспользовалась выставкой MWC 2019, которая в конце февраля стартовала в Барселоне, чтобы анонсировать свою платформу для создания роботов — Robotics RB3.

Она представляет собой набор программных и аппаратных инструментов, в который входят система-на-чипе Qualcomm SDA/SDM845, встроенный LTE-модем для подключения к мобильным сетям, блок Quallcomm AI Engine для реализации алгоритмов машинного обучения и компьютерного зрения и модуль Wi-Fi 802.11ac 2×2 с поддержкой MU-MIMO. Кроме того, используется разработанное компанией специальное программное обеспечение.

Qualcomm представила платформу для разработки роботов

Robotics RB3 поддерживает подключение различных сенсоров, включая гироскопы, акселерометры и датчики барометрического давления. В будущем планируется поддержка 5G-сетей. Блок Qualcomm Secure Processing Unit включает несколько компонентов защиты, в том числе режим безопасной загрузки, криптографические ускорители и технологию защиты камеры.

Производитель утверждает, что Robotics RB3 предназначена для ускорения процессов разработки «полезных и умных» роботов и дронов нового поколения, а также вывода их на коммерческий рынок. Платформа совместима с облачным сервисом Amazon RoboMaker (помогает разработчикам создавать, тестировать и развертывать приложения для робототехники) и операционной системой Ubuntu.

На момент анонса Robotics RB3 несколько крупных компаний уже изъявили использовать платформу для своих проектов. Среди первых клиентов — Amazon, Anki, Misty и JD.com.

В Qualcomm надеются, что Robotics RB3 будет способствовать увеличению количества новых роботов, предназначенных для сельского хозяйства, потребительских услуг, доставки, промышленности и других целей. Выход первых устройств, построенных на этой платформе, ожидается в 2019 году.^[2]

Примечания