增强型边缘计算核心板及智能终端的制作方法

[0001]
本实用新型涉及智能终端领域，具体地涉及一种增强型边缘计算核心板以及一种智能终端。


背景技术：

[0002]
随着电力物联网的不断深入发展，人工智能和物联网相结合的边缘计算在电力系统中的作用十分重要，如何在边缘侧电力终端上完成人工智能深度神经网络推理过程是备受困扰的问题。由于人工智能模型计算量大而边缘计算的实时性要求又高，亟需针对终端所运行的深度神经网络模型进行加速。当前主要有两种方法，一种是将网络模型进行压缩，另外一种是设计专门的智能加速芯片。具体应用则是通过边缘端或嵌入式移动终端完成前端推理功能，例如采集终端、配用电终端、监控终端、充电桩、电力巡检机器人等。
[0003]
随着人工智能技术的不断升级，使音视频、图像等分析能力有了大幅度提高，出现了面向摄像头端的人工智能加速ip核及芯片的解决方案，使得边缘端智能分析功能成为可能，而不仅仅是依靠云服务。目前，边缘端智能处理需要较强的计算能力，而在计算机视觉、图像处理、语音识别中，由于配用电终端、电力巡检机器人等硬件能力有限难以在边缘端设备上实现智能判断或决策，不能实现电力领域人工智能技术的应用。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是提供一种增强型边缘计算核心板及智能终端，以满足边缘端智能处理对计算能力的要求。
[0005]
为了实现上述目的，本实用新型提供一种增强型边缘计算核心板，包括：
[0006]
主控芯片，用于控制整体边缘计算的调度和计算过程，并提供外部接口；
[0007]
ai芯片，与所述主控芯片连接，用于进行人工智能算法模型的推理计算；
[0008]
所述主控芯片还用于与所述ai芯片进行数据交互，控制所述ai芯片完成人工智能算法模型的推理过程。
[0009]
进一步地，还包括存储模块，所述存储模块包括快闪存储器和随机存取存储器，所述快闪存储器和所述随机存取存储器与所述主控芯片连接。
[0010]
进一步地，还包括安全控制模块，所述安全控制模块与所述主控芯片连接，用于对所述主控芯片传送的数据进行加密或解密。
[0011]
进一步地，还包括电源管理模块，所述电源管理模块与所述ai芯片、所述主控芯片、所述存储模块以及所述安全控制模块连接。
[0012]
进一步地，所述外部接口包括输入输出接口和通信接口，所述输入输出接口用于采集本地数据，所述通信接口用于与外部进行通信连接。
[0013]
本实用新型提供的增强型边缘计算核心板，集成ai芯片和主控芯片，针对输变电、配用电、对外服务等场景对计算能力的需求，采用ai芯片作为电力人工智能算法的计算加速器，并配合主控芯片，为电力边缘计算智能终端提供了硬件基础，满足边缘端智能处理对
计算能力的要求。所述核心板面向目标识别、实时监测、在线检测、自主调控等电力领域应用，用于电力物联网人工智能终端的设计，以实现电力人工智能算法加速，为实现电力领域人工智能技术应用提供支撑。
[0014]
本实用新型还提供一种智能终端，包括：
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上述的增强型边缘计算核心板；
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图像采集模块，与所述增强型边缘计算核心板连接，用于采集视频图像数据并发送到所述增强型边缘计算核心板；
[0017]
所述增强型边缘计算核心板用于对所述图像采集模块采集的视频图像数据进行基于人工智能算法模型的推理计算，确定所述视频图像数据中物体所属的种类。
[0018]
进一步地，还包括通信模块，所述通信模块与所述增强型边缘计算核心板连接，用于实现所述增强型边缘计算核心板与所述智能终端的远程后台系统的数据交互。
[0019]
进一步地，所述增强型边缘计算核心板通过所述ai芯片对所述视频图像数据进行推理计算，得到所述视频图像数据的分类结果，根据所述分类结果确定所述视频图像数据中物体所属的种类。
[0020]
本实用新型提供的智能终端，通过将上述增强型边缘计算核心板应用到电力监控智能终端，提供电力监控终端的软硬件设计方案，为智能终端应用所述增强型边缘计算核心板提供了范本。
[0021]
本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0022]
附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：
[0023]
图1是本实用新型实施例提供的增强型边缘计算核心板的结构示意图；
[0024]
图2是本实用新型实施例提供的智能终端的结构框图。
具体实施方式
[0025]
以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
[0026]
本文所述的“连接”用于表述两个部件或元件之间的电功率连接或信号连接，例如控制信号和反馈信号；“连接”可以是两个元件的直接连接，也可以是通过中间媒介(例如导线、数据接口)相连，还可以是通过第三个元件实现的间接连接。
[0027]
图1是本实用新型实施例提供的增强型边缘计算核心板的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种增强型边缘计算核心板，包括：主控芯片、ai(artificial intelligence人工智能)芯片、存储模块、安全控制模块以及电源管理模块。所述主控芯片用于控制整体边缘计算的调度和计算过程，并提供外部接口。所述外部接口包括输入输出接口(io接口)和通信接口，所述输入输出接口用于采集本地数据，所述通信接口用于与外
部进行通信连接。所述ai芯片与所述主控芯片连接，用于进行人工智能算法模型的推理计算。所述主控芯片还用于与所述ai芯片进行数据交互，控制所述ai芯片完成人工智能算法模型的推理过程。所述ai芯片例如gpu芯片、fpga芯片、asic芯片。
[0028]
所述存储模块包括快闪存储器(即闪存)和随机存取存储器(即内存)，所述快闪存储器和随机存取存储器与所述主控芯片连接。所述快闪存储器例如8g flash闪存，用于对核心板所需的数据进行存储。所述随机存取存储器例如ddr3 16bit内存芯片。
[0029]
所述安全控制模块与所述主控芯片连接，用于对所述主控芯片传送的数据进行加密或解密。所述安全控制模块例如esam(embedded secure access module，嵌入式安全控制模块)芯片。
[0030]
所述电源管理模块与所述ai芯片、所述主控芯片、所述存储模块以及所述安全控制模块连接，所述电源管理模块可采用5v电压输入，多路输出分别为ai芯片、主控芯片、存储模块和安全控制模块进行供电。
[0031]
本实施例提供的增强型边缘计算核心板，集成ai芯片和主控芯片，针对输变电、配用电、对外服务等场景对计算能力的需求，采用ai芯片作为电力人工智能算法的计算加速器，并配合主控芯片，为电力边缘计算智能终端提供了硬件基础，满足边缘端智能处理对计算能力的要求。所述核心板面向目标识别、实时监测、在线检测、自主调控等电力领域应用，用于电力物联网人工智能终端的设计，以实现电力人工智能算法加速，为实现电力领域人工智能技术应用提供支撑。
[0032]
图2是本实用新型实施例提供的智能终端的结构框图。如图2所示，本实施例提供一种智能终端，包括图像采集模块、通信模块以及上述的增强型边缘计算核心板(以下简称核心板)。所述图像采集模块与所述核心板连接，用于采集视频图像数据并发送到所述核心板。所述核心板用于对所述图像采集模块采集的视频图像数据进行基于人工智能算法模型的推理计算，确定所述视频图像数据中物体所属的种类。所述通信模块与所述核心板连接，用于实现所述核心板与所述电力监控终端的远程后台系统的数据交互。所述核心板通过ai芯片对所述视频图像数据进行推理计算，得到所述视频图像数据的分类结果，根据所述分类结果确定所述视频图像数据中物体所属的种类。
[0033]
本实施例提供的智能终端例如电力监控智能终端，该电力监控智能终端包括图像采集模块(例如摄像头)、通信模块以及上述的增强型边缘计算核心板。在核心板安装嵌入式linux操作系统，通过容器的方式运行mobilenet深度神经网络模型应用程序。图像采集模块采集鸟窝、杆塔、违章建筑、绝缘子、施工通道等物体的视频图像数据，通过对这些视频图像数据集进行训练得到深度神经网络模型，基于深度神经网络模型进行推理计算。基于深度神经网络模型的推理计算过程为：核心板控制摄像头采集物体图片并将其输入到ai芯片；ai芯片基于神经网络模型对图片数据进行推理计算，得到该图片数据的分类结果，并将分类结果传送给主控芯片；主控芯片根据分类结果确定该图片中物体所属的种类。
[0034]
本实施例通过将上述增强型边缘计算核心板应用到电力监控智能终端，提供电力监控终端的软硬件设计方案，为智能终端应用所述核心板提供了范本。
[0035]
以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实
施例的保护范围。此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。