Robot dịch vụ di động được xây dựng dựa trên hiệu suất và hiệu quả

Trong loạt phim truyền hình kinh điển The Jetsons, các nhân vật trong phim thuê một quản gia người máy tên là "Rosey", người cũng đóng vai trò là người bạn đồng hành và hệ thống an ninh gia đình ngẫu hứng. Trong khi The Jetsons diễn ra trong một tương lai vẫn còn bốn thập kỷ kể từ bây giờ, các công nghệ tư duy tương lai như Rosey đã trở thành hiện thực.

Một ví dụ tuyệt vời là RoomieBot, một robot dịch vụ di động sử dụng AI ở biên, thị giác máy và xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP) để tự động điều hướng và tương tác với con người trong các cài đặt chăm sóc sức khỏe, bán lẻ và khách sạn. Và sẽ không quá khó để tưởng tượng những robot AI này sẽ hoạt động như những trợ lý tại nhà trong vài năm tới.

Tương lai của robot dịch vụ di động phổ biến ở khắp nơi đòi hỏi các khối xây dựng phần cứng mô-đun kết hợp hiệu suất, hiệu quả và hỗ trợ phần mềm tiên tiến.

Giải phẫu của một rô-bốt dịch vụ di động hiện đại

Việc xác định cách tốt nhất để cung cấp các tính năng này bắt đầu bằng việc hiểu rõ công nghệ hiện đại - cả ưu điểm và hạn chế của nó.

RoomieBot được thiết kế dựa trên camera Intel® RealSense™, VPU Intel® Movidius™ và nền tảng Intel® NUC. Bộ phần cứng này cung cấp nền tảng tuyệt vời cho các rô bốt dịch vụ di động giai đoạn đầu với tầm nhìn và chức năng tính toán cần thiết cho:

• Định vị và bản đồ hoá đồng thời (SLAM) để điều hướng tự động
• Các thuật toán phát hiện trực quan để nhận ra người và đồ vật
• NLP cho giao diện người dùng bằng giọng nói
• Các chức năng điều khiển động cơ và bộ truyền động nhúng

Nhưng khi các tổ chức tìm cách mở rộng quy mô sản xuất các hệ thống này để triển khai trên thị trường đại chúng, sẽ có cơ hội nâng cấp thông qua các ngăn xếp để cải thiện hiệu suất trên mỗi watt và tích hợp hợp lý. Đáng chú ý nhất, những điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng bộ vi xử lý Intel® Core™ thế hệ thứ 12, trước đây được gọi là “Alder Lake”.

Bộ vi xử lý hiệu suất cao không cần phải phá vỡ ngân hàng năng lượng

Các bộ vi xử lý Intel Core mới nhất này mang lại sự cải thiện hiệu suất đáng kể so với Intel NUC thế hệ thứ 8. Hiệu suất tăng là kết quả của tám lõi bổ sung (tổng số 12) trên bộ vi xử lý mới. Nhưng đây không chỉ là bất kỳ lõi nào. Bộ xử lý Intel Core thế hệ thứ 12 là bộ xử lý đầu tiên giới thiệu kiến trúc lõi kết hợp bao gồm các CPU “Hiệu suất” truyền thống và một lớp lõi “Hiệu quả” mới. Các lõi “Hiệu quả” được tối ưu hóa cho các khối lượng công việc ít tính toán hơn như các tác vụ quản lý và kiểm soát hệ thống.

Tất cả các nâng cấp về hiệu suất thêm đó đều có sự đánh đổi bằng công suất tối thiểu, vì bộ vi xử lý Intel® Core™ i7-12700TE có TDP cơ bản chỉ có TDP 35W so với TDP 28W của bộ xử lý di động thế hệ thứ 8 đã được kiểm tra trước đây. Đối với rô bốt dịch vụ di động, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện mở rộng các ngăn xếp AI phức tạp mà không làm tiêu nguồn năng lượng pin tích hợp quá nhiều.

Khả năng tích hợp thông minh sáng tạo

Khả năng tích hợp liền mạch bộ vi xử lý Intel Core thế hệ thứ 12 vào nhiều kiến trúc rô bốt dịch vụ di động khác nhau là một yếu tố quan trọng khác được xem xét để sản xuất và triển khai hàng loạt.

Ví dụ, MIO-4370 của Advantech, công ty hàng đầu trong các giải pháp nhúng và tự động hóa, hỗ trợ bộ vi xử lý Intel Core thế hệ thứ 12 35W với tối đa 16 lõi lai và 24 luồng thực thi. Được thiết kế theo kích thước 4” EPIC 165 x 115mm, máy tính bo mạch đơn dạng nhỏ này cung cấp cho các nhà OEM và nhà tích hợp hệ thống một mô-đun thông minh chắc chắn với tất cả I/O cần thiết cho các rô bốt dịch vụ di động hiện đại, chẳng hạn như như:

• Một loạt các cổng nối tiếp và I/O băng thông cao tạo điều kiện tích hợp các đầu vào thị giác máy, bộ cảm biến nhận thức, tín hiệu điều khiển, lập trình và gỡ lỗi
• Hỗ trợ hiển thị tương tác đồng thời 3 màn hình ở độ phân giải lên đến 5K
• Kết nối mạng và mở rộng bao gồm hai giao diện 2,5 GbE với mạng nhạy cảm với thời gian (TSN) và hỗ trợ Intel vPro®
• 3 khe cắm mở rộng M.2 bao gồm 2 M.2 2280 PCIe 4.0 và PCIe 5.0, hỗ trợ sử dụng bộ lưu trữ NVMe tốc độ cao cùng với thẻ chuyển mã video, chụp hoặc tăng tốc xPU
• Các thành phần bổ sung như quạt thông minh, TPM 2.0 rời để bảo mật và hệ thống phụ âm thanh để giao tiếp bằng giọng nói

Vì các trường hợp sử dụng tiên tiến của IoT như rô bốt dịch vụ di động bao gồm rất nhiều ứng dụng và chức năng khác nhau, nên Advantech SBC đã được chứng nhận trước để hoạt động với bản phân phối Ubuntu Linux của Canonical cho phép phát triển ứng dụng được container hóa. Mỗi vùng chứa đi kèm với các file hệ thống riêng của nó, do đó, các chương trình rô bốt dịch vụ di động có thể được mã hóa mà không bị phụ thuộc hoặc lo lắng về các yêu cầu hệ thống khác. Điều này làm giảm thời gian phát triển và độ phức tạp, nhưng cũng có khả năng tăng tốc các nỗ lực tuân thủ vì các thay đổi đối với từng vùng chứa thường có thể được chứng nhận riêng lẻ sau khi toàn bộ hệ thống được phê duyệt.

Việc tích hợp được đơn giản hóa hơn nữa bằng các công cụ như Advantech iManager 3.0 cung cấp các API để kiểm soát I/O từ hệ điều hành của người dùng. Advantech Edge AI Suite và WISE-DeviceOn còn tiến xa hơn nữa, cung cấp SDK thân thiện với người dùng dựa trên Bộ công cụ Intel® OpenVINO™ cho phép các kỹ sư tối ưu hóa và triển khai các mô hình học sâu cho các mục tiêu như bộ vi xử lý Intel Core thế hệ thứ 12.

Robot dịch vụ di động: Ra khỏi nhà máy và vào các gia đình

Nói chung, các nền tảng như MIO-4370 không chỉ là bộ điều khiển robot thông minh. Họ đang xây dựng nền tảng cho các robot dịch vụ di động tiên tiến có hiệu suất cao hơn, công suất thấp hơn, phát triển nhanh hơn và tiết kiệm chi phí hơn bao giờ hết. Nói một cách đơn giản, các giải pháp tích hợp này là tiền thân của việc mở rộng quy mô robot dịch vụ di động tiên tiến để sản xuất hàng loạt. Và sau đó, một tương lai nơi có Rosey của riêng bạn không chỉ dành riêng cho một số ít được chọn. Nhờ các môi trường phát triển tích hợp cao, tương lai đó gần hơn bạn nghĩ.