一种用于驱动人工智能模型的边缘计算机及系统的制作方法

1.本发明涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种用于驱动人工智能模型的边缘计算机及系统。


背景技术：

2.5g技术的发展以及边缘计算技术的推广在智能机器人的行业应用领域有非常广阔的应用前景及突破一些应用难题，如：让智能机器人形成可持续的与云端联动的深度学习，加速智能机器人在工业检测领域的缺陷识别等。
3.但目前5g技术的发展以及边缘计算技术在智能机器人的行业应用仍然处于摸索阶段，且边缘计算技术在智能机器人行业的开发成本较高。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种用于驱动人工智能模型的边缘计算机及系统，通过将5g技术、人工智能技术及边缘计算机相融合，以提高智能机器人行业在数据的传输速度和处理速度，提高智能机器人的行业发展速度。
5.第一方面，本发明实施例提供的一种用于驱动人工智能模块的边缘计算机，包括：边缘计算机、5g通讯模块和转换器板；
6.所述边缘计算机用于响应于用户输入的指令，根据所述指令内容，通过所配置的usb接口，驱动目标人工智能模块；
7.所述5g通讯模块用于实现所述目标人工智能模块与云服务器及相互连接的人工智能模块的数据交互；
8.所述转换器板连接于所述边缘计算机和所述5g通讯模块之间，用于为所述5g通讯模块供电，以及实现所述边缘计算机与所述5g通讯模块间的数据交互。
9.可选地，所述5g通讯模块具体为gnss 5g通讯模块。
10.可选地，所述gnss 5g通讯设置有至少一个sim卡槽。
11.可选地，所述usb接口具体为usb3.0接口。
12.可选地，所述边缘计算机具体为通过pin针头与所述转换器的pin的gpio header连接。
13.第二方面，本发明实施例提供了一种用于驱动人工智能模块的系统，应用于边缘计算机，所述边缘计算机包括：相互电连接的5g通讯模块驱动、机器人通讯驱动、数据库、本地服务器、接口封装进程及tensorflow lite模型；其中，所述数据库用于建立日志记录，以及对预设类型数据的结构优化记录；用于所述接口封装进程，用于封装所述机器人通讯驱动及数据库对应的程序，以符合应用程序编程接口；所述tensorflow lite模型，用于为智能机器人的机械学习；
14.可选地，所述系统基于linux操作系统构建。
15.可选地，所述系统还包括：机器人控制sdk。
16.可选地，所述数据库具体为非关系型数据库。
17.可选地，所述系统具体应用于arm架构边缘计算机。
18.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
19.本发明公开的一种用于驱动人工智能模块的边缘计算机，包括：边缘计算机、5g通讯模块和转换器板；所述边缘计算机用于响应于用户输入的指令，根据所述指令内容，通过所配置的usb接口，驱动目标人工智能模块；所述5g通讯模块用于实现所述目标人工智能模块与云服务器及相互连接的人工智能模块的数据交互；所述转换器板连接于所述边缘计算机和所述5g通讯模块之间，用于为所述5g通讯模块供电，以及实现所述边缘计算机与所述5g通讯模块间的数据交互。
20.如此，利用边缘计算机驱动人工智能模块，提高数据处理的速度，同时，集成5g技术与驱动人工智能模块的边缘计算机中，能够给人工智能模块的应用场景带来新的展现，提高了人工智能数据采集的时效性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图；
22.图1为本发明的一种用于驱动人工智能模型的边缘计算机实施例的组成示意图；
23.图2为本发明的一种用于驱动人工智能模块的系统实施例的组成示意图。
具体实施方式
24.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.请参阅图1，为本发明的一种用于驱动人工智能模块的边缘计算机实施例的结构示意图，包括：边缘计算机1、5g通讯模块2和转换器板3；其中边缘计算机1包括：usb接口11、无线网络单元12、lan口13、2*20pin针头14、cpu15、gpu16、ram17、供电用usb接口18及存储器19，转换器版3包括：usb接口31、重置模块32、供电用usb接口33及可对接的2*20pin的gpio header。
28.所述边缘计算机1用于响应于用户输入的指令，根据所述指令内容，通过所配置的usb接口11，驱动目标人工智能模块；
29.所述5g通讯模块2用于实现所述目标人工智能模块与云服务器及相互连接的人工智能模块的数据交互；
30.所述转换器板3连接于所述边缘计算机1和所述5g通讯模块2之间，用于为所述5g通讯模块2供电，以及实现所述边缘计算机1与所述5g通讯模块2间的数据交互。
31.需要说明的是，人工智能模块泛指智能机器人、无人机或无人车等。
32.在本发明实施例中，边缘计算机1要求在5v3a的供电环境下正常运作，同时要求具备独立的gpu运行资源，即gpu16中的运行资源。同时，转换器版3主要负责通讯模块2和边缘计算机1的中间件，负责为通讯模块2提供供电、通讯及接口对接等作用。转换器版3要求能够独立调试，以降低对边缘计算机1的依赖，同时除了gpio的接口以外，还能够独立供电。
33.在一个可选实施例中，所述5g通讯模块2具体为gnss 5g通讯模块。
34.需要说明的是，gnss 5g通讯模块能够和民用通讯的5g协议链接以外，同时需要支持私有工业5g组网的支持。主要原因在于民用通讯5g的上传带宽一般峰值和4g网络相差不大，只是延迟性较低。但仍然无法满足高带宽的要求。
35.具体地，所述gnss 5g通讯设置有至少一个sim卡槽。
36.在本发明实施例中，同gnss 5g通讯模块包含一个sim卡槽，可以与民用通讯5g网络进行链接和通讯。
37.进一步地，所述usb接口11具体为usb3.0接口。
38.需要说明的是，usb3.0可以在存储器件所限定的存储速率下传输大容量文件。例如，一个采用usb3.0的闪存驱动器可以在15秒钟将1gb的数据转移到一个主机，而usb 2.0则需要43秒。
39.在本发明实施例中，边缘计算机1主要通过usb3.0接口，投拓uart转接器和人工智能模块，即机器人及无人机等进行通讯以及控制。
40.请参阅图1，在本发明实施例中，所述边缘计算机1具体为通过pin针头与所述转换器的pin的gpio header连接。
41.需要说明的是，gpio，即通用型之输入输出的简称，功能类似8051的p0—p3，其接脚可以供使用者由程控自由使用，pin脚依现实考量可作为通用输入(gpi)或通用输出(gpo)或通用输入与输出(gpio)，如当clk generator,chip select等。
42.本发明实施例公开的一种用于驱动人工智能模块的边缘计算机，包括：边缘计算机1、5g通讯模块2和转换器板3；所述边缘计算机1用于响应于用户输入的指令，根据所述指令内容，通过所配置的usb接口11，驱动目标人工智能模块；所述5g通讯模块2用于实现所述目标人工智能模块与云服务器及相互连接的人工智能模块的数据交互；所述转换器板3连接于所述边缘计算机1和所述5g通讯模块2之间，用于为所述5g通讯模块2供电，以及实现所述边缘计算机1与所述5g通讯模块2间的数据交互。
43.如此，利用边缘计算机1驱动人工智能模块，提高数据处理的速度，同时，集成5g技术与驱动人工智能模块的边缘计算机1中，能够给人工智能模块的应用场景带来新的展现，提高了人工智能数据采集的时效性。
44.请参阅图2，图2为本发明的一种用于驱动人工智能模块的系统实施例的组成示意
图，应用于边缘计算机1，所述边缘计算机1包括：相互电连接的5g通讯模块驱动a、机器人通讯驱动b、数据库d、本地服务器f、接口封装进程e及tensorflow lite模型g；其中，所述数据库d用于建立日志记录，以及对预设类型数据的结构优化记录；用于所述接口封装进程e，用于封装所述机器人通讯驱动及数据库对应的程序，以符合应用程序编程接口；所述tensorflow lite模型g，用于为智能机器人的机械学习。
45.一般情况下，接口封装进程e为python接口封装进程，本地服务器f为基于python web本地服务器，基于python web本地服务器集成了ftp、rtsp视频推流及mavlink日志管理服务等。
46.需要说明的是，5g通讯模块a用于实现边缘计算机1和转换器版3提供硬件驱动层面的连接，并在本计算机开关机时，自动对5g网络进行连接；此外，还用于构建网关，允许所有的有网络需要程序在访问计算机网关时，能够通过5g网络访问相关的网络资源。
47.机器人通讯驱动b主要用于与机器人通讯的驱动，该驱动兼容uart数据收发器，能够和一般主流的机器人系统进行连接，且面向无人机同时提供mavlink协议的封装模块。
48.tensorflow lite模型g，是tensorflow移动和嵌入式设备轻量级解决方案，它使设备机器学习具有低延迟和更小的二进制体积。在发明实施例中，可实现对tensorflow lite的环境配置，以及其他的模块进行了兼容化处理。
49.在本发明实施例中，通过本地的服务器f能够方便地打通人工智能模块，即机器人反馈的数据以及数据库之间的通道。同时，本地服务器f也可以通过5g网络向远端的云计算服务发送请求，接收数据，解锁更高级的应用需求。
50.在具体实现中，通过所构建的本地服务器f，可以快速部署到tensorflow lite模型g中，以实现针对物体识别或者其他复杂的人工智能应用。同时，针对tensorflow lite模型g识别得到的成果，或者采集的相关数据也可以实时地利用本地服务器f，通过5g网络反馈到云端环境中。
51.在一个可选实施例中，所述系统基于linux操作系统构建。
52.进一步地，所述系统具体应用于arm架构边缘计算机。
53.在本发明实施例中，安装于arm架构板载边缘计算机的操作系统。该操作系统基于linux构建，主要为机器人通讯及操控提供驱动，同时为复杂的业务软件提供宿主环境。
54.在一个可选实施例中，所述系统还包括：机器人控制(sdk)c。
55.对于机器人控制(sdk)c，由于部分机器人控制有提供linux环境下的sdk，根据实际需要可预设安装在linux操作系统中。
56.在本发明实施例中，接口封装进程e主要包括机器人通讯驱动b、机器人控制(sdk)c及数据库d的相关接口，通过接口封装进程e，可以实现通过近似于互联网应用的开发形式，来对机器人进行控制。同时，
57.进一步地，所述数据库d具体为非关系型数据库。
58.在本发明实施例中，非关系型数据库即nosql数据库，主要用于进行一些简单的日志记录，以及关键数据的结构化记录。nosql数据库可以通过本地构建的服务器来进行访问，同时也可以通过5g网络能够和远端的服务器形成同步作用。
59.在本发明实施例公开的一种用于驱动人工智能模块的系统，应用于边缘计算机1，所述边缘计算机1包括：相互电连接的5g通讯模块驱动a、机器人通讯驱动b、数据库d、本地
服务器f、接口封装进程e及tensorflow lite模型g；其中，所述数据库d用于建立日志记录，以及对预设类型数据的结构优化记录；用于所述接口封装进程e，用于封装所述机器人通讯驱动及数据库对应的程序，以符合应用程序编程接口；所述tensorflow lite模型g，用于为智能机器人的机械学习。
60.如此，利用边缘计算机1驱动人工智能模块，提高数据处理的速度，同时，集成5g技术与驱动人工智能模块的边缘计算机1中，能够给人工智能模块的应用场景带来新的展现，提高了人工智能数据采集的时效性。
61.应当理解，在本技术中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
62.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。