Machine Learning in Geräten der Feldebene dank NVIDIA® Jetson Nano™

Predictive Maintenance & Condition Monitoring verteilter Anlagen

SYS TEC electronic entwickelt leistungsfähiges, individuelles Edge-Device inklusive Anbindung vielfältiger Sensorik zur Realisierung von Machine Learning direkt auf dem Edge-Device. So kann eine Zustandsüberwachung und vorausschauenden Wartung der Anlagen erfolgen.

Die Zustandsüberwachung und vorausschauende Wartung von Anlagen unterschiedlichen Alters und von verschiedenen Herstellern, ermöglicht eine enorme Effizienzsteigerung. Durch die Reduktion von Ausfallzeiten können erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden.

Machine Learning braucht leistungsfähige Hardware

Unser Kunde benötigte ein Gerät, welches leistungsfähig genug ist für seine Machine Learning Anwendung. Die KI sollte direkt auf dem Edge-Device trainiert werden. Durch die Anwendung der KI (Künstliche Intelligenz) in der Feldebene werden die laufenden Kosten für die Datenübertragung reduziert und der KI zugleich ein vollständiger Datenpool der individuellen Anlage zur Verfügung gestellt.

Die von der KI benötigten Zustandsdaten der Anlagen, wie beispielsweise Beschleunigung, Temperatur, Helligkeit oder Luftdruck, werden mittels Sensoren erfasst. Das SYS TEC electronic Entwicklerteam integrierte diese direkt im Gerät und schuf die Möglichkeit, weitere Sensorik über CAN-Bus, Bluetooth oder Sub-GHz anzubinden. Zur Kommunikation stehen die Schnittstellen Ethernet, WiFi sowie LTE zur Verfügung.

Die erforderliche hohe Rechenleistung innerhalb des Edge-Device liefert das NVIDIA® Jetson Nano™ Modul, welches auf die Nutzung in embedded IoT-Anwendungen ausgerichtet ist. Es wird als System on Module (SOM) auf dem von SYS TEC electronic entwickelten Carrier Board aufgesteckt.

Das Training einer künstlichen Intelligenz, z. B. mit neuronalen Netzen basierend auf Tensor-Flow, ist damit direkt im Feld ausführbar. Das entstandene intelligente Gateway ist in der Lage die Sensordaten direkt im Feld zu analysieren und vorverarbeitet weiterzuleiten. Es erfüllt somit die hohen Kundenanforderungen. Die Datenanbindung des Gerätes an eine zentrale Cloud-Instanz kann entfallen.

SYS TEC bündelt langjährige Erfahrung als Elektronikdienstleister

Unser Team kann auf langjährige Erfahrung im Bereich der Elektronikentwicklung zurückgreifen. Die Hardware- und Softwareentwickler arbeiten Hand in Hand von der Konzeption bis zu den fertigen Prototypen oder der Serienreife des gewünschten Gerätes. Dabei legen wir großen Wert auf kompromisslose Qualität unserer Produkte und die Zufriedenheit des Kunden.

Dipl.-Ing. Ronald Sieber, CEO

Neben der Hardwareentwicklung stellen wir dem Kunden ein Komplettpaket auf Seiten der Software zur Verfügung. So realisierten die Entwicklungsingenieure der SYS TEC electronic die Anpassung an das Betriebssystem Linux mittels Yocto und integrierten RAUC zur Realisierung von Over-the-Air-Updates (OTA) über die Kommunikationsschnittstellen.

Für die Anbindung der Sensorik-Treiber zur Anwendungssoftware stehen dem Kunden Python-Module zur Verfügung. Auf individuellen Wunsch wurden zudem Demoprogramme entwickelt, die als Referenz für die Implementierung der Anwendersoftware durch den Kunden dienen.

Der umfangreiche Erfahrungsschatz des Teams der SYS TEC electronic ermöglichte außerdem die Lösung weiterer Herausforderungen im Projekt. So galt es, den Betrieb unter Last bei 60°C Umgebungstemperatur sicherzustellen und ein dafür geeignetes Entwärmungskonzept zu entwickeln.

 

Als Full-Service Elektronikdienstleister kümmern wir uns für unseren Kunden neben der Hardware- und Softwareentwicklung selbstverständlich ebenso um die anschließende Serieneinführung sowie Bestückungsdienstleistungen.

Die Leistung des NVIDIA® Jetson Nano™ auch auf Ihrem Gerät

Profitieren auch Sie von unserer langjährigen Expertise im Bereich der individuellen Elektronikentwicklung in Kombination mit der starken Rechenleistung des NVIDIA® Jetson Nano™. Unsere Consultants und erfahrenen Entwickler beraten Sie gern zu passgenauen Lösungen für Ihre spezielle Herausforderung.