Lokale AI-rekenkracht

Voor spoor, logistiek en industrie

Elma Electronic presenteert met de JetSys-2010 een krachtige, compacte en robuuste edge-AI-oplossing voor toepassingen waarbij verwerking van gevoelige data zonder cloudverbinding essentieel is. Deze oplossing is ontwikkeld als antwoord op de toenemende vraag naar autonome, betrouwbare en real-time AI-systemen binnen kritische sectoren zoals spoorwegen, logistiek, infrastructuur en de industrie.

Lang niet altijd is het wenselijk of mogelijk om data in de cloud op te slaan. Neem bijvoorbeeld mobile applicaties. Wie daar gebruik wil maken van AI en de data lokaal wil verwerken, moet beschikken over een platform dat krachtig en ook solide gebouwd moet zijn. Neem bijvoorbeeld het openbaar vervoer. Wanneer men wil weten waar op het traject het druk kan zijn met overstekende voetgangers of ander verkeer, kan men met video-bewaking en de juiste AI-tools een systeem bouwen dat de bestuurder helpt om veilig deze plekken te passeren.
Een platform waarmee dit kan, is de JetSys-2010. Deze is gebouwd rondom de Nvidia Jetson Orin NX (afbeelding 1) – een System-on-Module met een ARM-gebaseerde CPU, een krachtige GPU van de Nvidia Ampere-generatie (inclusief 1024 CUDA-cores en 32 Tensor-cores), en 16 GB LPDDR5 RAM. Hiermee wordt ongeveer 100 Int8-TOPs aan AI-verwerkingskracht geleverd, ideaal voor toepassingen zoals beeldherkenning, objectdetectie, deep learning en multimodale sensorfusie.
Het systeem beschikt over M.2 NVMe-SSD opslag tot 2 TB, waardoor het volledig lokaal functioneert zonder afhankelijkheid van cloudverbindingen. Elma heeft het rekenmodule geïntegreerd in een speciaal ontworpen carrierboard met CompactPCI Serial-backplane, wat schaalbaarheid en onderhoud vergemakkelijkt. Naast de Orin NX kan ook de Jetson Orin Nano worden gebruikt, voor toepassingen met een lager energiegebruik.

Robuust en compact ontwerp

De JetSys-2010 heeft een zeer compacte behuizing (182 × 161 × 64 mm) en weegt slechts 4,5 kg. De behuizing is van aluminium en fungeert als passieve koeling, wat zorgt voor ventilatorloze werking en lage onderhoudsbehoefte. Door het aanbrengen van een conformal coating zijn de interne componenten beschermd tegen stof, vocht en corrosie. Het systeem is bovendien volledig gecertificeerd volgens EN 50155 (schok, trillingen, EMC, temperatuur) en EN 45545 (brandveiligheid), waardoor het geschikt is voor toepassingen in treinen, metro’s en andere industriële voertuigen of installaties.
De I/O-configuratie is ontworpen voor veeleisende industriële netwerken, met onder andere M12 Gigabit Ethernet-poorten, USB 2.0, RS-232/RS-485/CAN-bus en optioneel uitbreidbare modules voor bijvoorbeeld camera-ingangen (GMSL), analoge signaalverwerking of extra digitale I/O’s.

Toepassingen in verschillende sectoren

De JetSys-2010 is ontworpen met het oog op AI-verwerking daar waar de data door sensoren opgenomen wordt (edge computing). Toepassingen in de spoorsector omvatten bijvoorbeeld analyse van passagiersstromen, veiligheidsmonitoring, vandalismepreventie en predictief onderhoud. In de logistiek kan het systeem worden ingezet in autonome voertuigen, magazijnrobots en laadstations. In de agrarische sector is het bruikbaar voor beeldherkenning van gewassen, rijenherkenning of obstakeldetectie, in de infrastructuur voor het bewaken van bruggen en sluizen, en in de industrie voor kwaliteitsbewaking, productie-optimalisatie en veiligheidstoepassingen.

Regelgeving en data-eigendom

Een belangrijk voordeel van het systeem is dat alle data lokaal verwerkt wordt. Alleen geanonimiseerde metadata of gebeurtenisdata wordt – indien nodig – doorgegeven aan centrale systemen. Deze aanpak is in lijn met de eisen van de European AI Act, die verbiedt dat persoonsgegevens of beelddata zomaar extern worden opgeslagen of gedeeld. Hierdoor biedt het systeem privacybescherming, vermindering van netwerkbelasting en lagere latency.

Software en ontwikkelomgeving

Elma levert de JetSys-2010 met Nvidia’s JetPack-platform, gebaseerd op Ubuntu. Dit platform omvat tools zoals CUDA, TensorRT, cuDNN, OpenCV en DeepStream, waarmee AI-modellen eenvoudig en met GPU-acceleratie kunnen worden geïntegreerd. Het Board Support Package (BSP) dat Elma meelevert, zorgt ervoor dat alle hardwarecomponenten plug-and-play te gebruiken zijn.
Voor ontwikkelaars betekent dit een korte time-to-market: bestaande software kan eenvoudig worden overgezet dankzij de nabijheid tot het Nvidia Developer Kit-ecosysteem. Er is ook Docker-ondersteuning beschikbaar, wat snelle prototyping en flexibele integratie in bestaande systemen mogelijk maakt.

Visie

In een interview met Hans Zijlstra van Elincom vertelde hij dat het initiatief voor de JetSys-2010 is ontstaan door vragen vanuit de spoorwegmarkt. De combinatie van reguleringsdruk, behoefte aan realtime verwerking en het vermijden van cloud-afhankelijkheid maakte het noodzakelijk om een eigen edge-AI-platform te ontwikkelen.
Hans benadrukt dat technische uitdagingen zoals het ontwerpen van een passief gekoeld systeem dat ook industrieel gecertificeerd is, een grote rol speelden. Daarbij moest ook een balans worden gevonden tussen functionaliteit, schaalbaarheid en kosten.
Verder geeft hij aan dat Elma plannen heeft voor doorontwikkeling van het platform, onder andere met certificering voor agrarische en speciale voertuigen. Ook staat verdieping van software-integratie met partners op de agenda, met als doel om vooraf geconfigureerde softwarebundels aan te bieden. Op die manier wil Elma AI toegankelijker maken voor een bredere markt, zonder concessies te doen aan branchespecifieke eisen.