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⼩型化Jetson TX2を単体で持ち運びできるようにした(PGIU)

小型かつ省電力ながら強力なGPUデバイスである NVIDIA Jetson TX2。
ISPでは、よりコンパクトに動かすために評価用ボードから取り外し、Third Party製のキャリアボードを取り付け、さらに小型化して動作させています。このAIモジュールを現場に持ち出して使いたい、そんなシーンがよくあります。

そこで2019/4/17 ~ 4/19に開催された「INDUSTRY-FRONTIER 2019 AIとロボティクス産業展」に向け、『現場で手軽に利用できる推論ユニット』というテーマでデモシステムを構築して展示しました。

概要図。持ち運び可能なだけでなく、クラウドとの連携も視野に入れています。

概要図。持ち運び可能なだけでなく、クラウドとの連携も視野に入れています。

デモシステムは「Portable GPU Interface Unit」という名前で、ステレオカメラやモバイルディスプレイ、LEDパネルと組み合わせて、人を検知して距離 (近・遠) を知らせるデモとして展示しました。
完成したコアユニット。

完成したコアユニット。

今回の展示会のデモシステム。人を検出してLEDパネルで近・遠を知らせます。

今回の展示会のデモシステム。人を検出してLEDパネルで近・遠を知らせるものです。

※ 今回はデモ展示を目的としたコンセプトモデルにつき、実運用・持ち運びに対する耐久性 (防水・防塵、耐振動、etc..) は考慮していません。

機材リスト

使用した主な機材は以下の通りです。

コアユニット

No.   名前 備考
1 外装 Astage アルミツールケース W220 × D80 × H175 (mm)
2 バッテリー サンワサプライ ノートパソコン用モバイルバッテリー DC12V出力可能なこと
3 HW NVIDIA Jetson TX2 + Auvidea J120  

その他デモシステム

No.   名前 備考
1 ディスプレイ On-Lap 13インチモニター  
2 ステレオカメラ ZED Camera  
3 LED パネル NVIDIA Jetson TX2 + Auvidea J120 操作は Arduino Uno を利用
4 LED パネル 操作 Arduino Uno Jetson TX2 ⇔ ArduinoはUSBシリアル通信

コアユニット制作

このユニットは当社HWエンジニアの力作となりました!!
特長は以下の通りです。

箱を閉じた状態で利用可能

ケースの一面を取り外し、J120 の 各種I/F (HDMI、USB 3.0 × 2、Network)、Jetson TX2 の無線アンテナ、バッテリーの給電ケーブルを接続可能にしました。
ケースはアルミ薄板 + 厚紙だったので、加工は容易であったとのこと。
左側。各種 I/F がまとまっています。電源On時は緑色LEDが点灯します。

左側。各種 I/F がまとまっています。電源On時は緑色LEDが点灯します。

バッテリーのスイッチと別にハードスイッチを用意

J120の性質上、給電が開始されると電源が入ってしまいます。
また、バッテリーは給電対象との接続が切れないと電源Offになりません。
そこで、バッテリーのスイッチとは別にハードスイッチを用意することにより、

  • 電源投入はハードスイッチをOnにした上で、バッテリーの電源をOnにする。
     → Jetson TX2が起動。
  • 電源を切る際はハードスイッチをOffにする。
     → 電源供給が止まるので一定時間後にバッテリーもOff。

となるようにしました。

ケースの蓋側に通気口を用意

今回のコンセプトでは、ケースが閉じていても動作することを目指していたのですが、ケースが閉じているとJetson TX2やバッテリーの熱が籠ってしまう可能性があります。
そこで、Jetson TX2のファンの上部に通気口を設けることで、ケースが閉じていても通気ができるようにしました。

※ Jetson TX2のファンは放熱板に空気を流すためのもの (空気の流れは上から下) なので、本来は流れた空気を出すための穴がケース横にさらに必要そうです。

上側。閉じた状態でも扱えるよう、通気口を設けています。

上側。閉じた状態でも扱えるよう、通気口を設けています。

まとめ

PC・電源をコンパクトに一纏めにして手軽に持ち運び可能なGPUデバイスを作成してみました。
GPUを使って高速に処理を行うことができるJetson TX2の利用シーンは例えば、

  • 今回のようにカメラやセンサを接続して、判別 → 警告出せるデバイスとして使用
  • 箱を閉じたまま持ち運び、判別した結果を随時貯めるデバイスとして使用

などなど、様々な使い方が期待できそうです。

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