Aus der Zusammenarbeit der drei Vision-Komponentenhersteller Ambarella, Lumentum und ON Semiconductor sind zwei neue, integrierte Referenz-Designs aus Beleuchtung, 3D-Sensor und KI-gestützte Bildverarbeitung hervorgegangen, die die nächste Gerätegeneration für die biometrische Zugangskontrolle (Vision+) und für elektronische 3D-Schlösser sowie intelligente Bildsensorik (Saturn) einläuten sollen. (Bild: Lumentum)
Die beiden neuen Designs für intelligente IoT-Edge-Geräte durch integrierte KI-Prozesse (im Englischen als AIoT abgekürzt) bauen auf der vorherigen gemeinsamen Lösung für kontaktlose Zugangssysteme auf, die die drei Komponentenhersteller für 3D-Visionssysteme gemeinsam vorgestellt hatten. Die neuen Referenz-Designs ermöglichen höhere Genauigkeiten und bessere Entscheidungen in den IoT-Edge-Geräten und sollen damit den Schritt zur nächsten Gerätegeneration eröffnen. Dies wird durch leistungsfähigere Gerätekomponenten erreicht, aus der Kombination der Beleuchtung (Hochleistungs-VCSEL-Laserdiodenarrays) von Lumentum mit einem Bildsensor von ON Semiconductor und einem SoC zur KI-gestützten Bildverarbeitung von Ambarella.
Die drei Hersteller gehen davon aus, dass diese neuen Referenz-Designs durch ihre höhere Leistungsfähigkeit beziehungsweise Genauigkeit auch die Anforderungen von Smart Cities, Smart Buildings, Smart Homes und im Gesundheitswesen erfüllen können. Darüber hinaus senkt der hohe Integrationsgrad dieser gemeinsamen Lösungen den Stromverbrauch des Systems aus Beleuchtung, 3D-Sensor und Bildverarbeitung, verringert die Anforderungen an das thermische Design und erlaubt eine wesentlich kleinere Bauweise.
Nach Einschätzung von Téa Williams, Senior Vice President und General Manager, 3D Sensing von Lumentum, sind IoT-Edge-Geräte mit diesem Referenz-Designs sogar in der Lage „Menschen zu erkennen und ihre Bedürfnisse vorherzusagen, anstatt eine direkte menschliche Schnittstelle zu benötigen“.
Gianluca Colli, Vice President und General Manager der Industrial and Consumer Sensor Division (ICSD) -Gruppe bei ON Semiconductor sieht die Entwicklung so, dass Bildsensoren, die weiter und detaillierter sehen auch wesentlich mehr Daten für die Entscheidungsfindung des KI-Prozessors bereitstellen. Bei dieser zweiten Generation der Referenz-Designs ist die Auflösung der RGB-IR-Bildsensoren auf 4K (8MP) vervierfacht.
Das ‚Vision+‘-Referenzdesign zielt auf die nächste Generation biometrischer Zugangskontrollgeräte ab und ist die erste 4K-Lösung für diese Zwecke, die eine strukturierte 940-nm-Lichtabtastung mit einer Kamera auf Basis der RGB-IR-Technik durchführt. Es ist auch das erste, das eine Single-Chip-Lösung für Tiefenverarbeitung, KI-Verarbeitung und Videoverarbeitung nutzt. Basierend auf dem KI-Vision-Prozessor CV22 CVflow von Ambarella beinhaltet es eine strukturierte Lichtabtastung mit einer Kamera, die auf der VCSEL-Technik von Lumentum basiert und eine Reichweite von 2 m hat sowie dem RGB-IR-CMOS-Bildsensor mit 4K-Auflösung (8MP) von ON Semiconductor.
Das ‚Saturn‘-Referenzdesign zielt auf die nächste Generation intelligenter elektronischer Türschlösser (eLocks) für kommerzielle und private Anwendungen. Es ist das erste Industriedesign dieser Art, das KI-Verarbeitung sowohl für strukturiertes Licht mit einer Kamera als auch für Fast-Boot-Videoverarbeitung integriert. Es basiert auf dem KI-Vision-Prozessor CV25 CVflow von Ambarella und beinhaltet eine strukturierte Lichtkamera, die mit der VCSEL-Beleuchtungstechnik von Lumentum und den RGB-IR-Bildsensor AR0237CS mit 2-MP-Auflösung von ON Semiconductor betrieben wird.
Die auf dem KI-Vision-Prozessor CVflow basierenden Entwicklungskits der CV2-Serie von Ambarella, die auf intelligente Sensoranwendungen abzielen, können jetzt mit ToF-Sensoradaptern ausgestattet werden, die mit den VCSEL-Laserdiodenarrays von Lumentum betrieben werden. Ein optionaler 4K-RGB-IR-Bildsensoradapter ist für diese Kits ebenfalls erhältlich.
Das offene Software Development Kit (SDK) für KI-Vision-Prozessoren CVflow von Ambarella ermöglicht eine Integration von Anwendungen von Drittanbietern und erlaubt den IoT-Edge-Geräteherstellern unterschiedliche regionale Anforderungen mit einer einzigen Plattform zu erfüllen (etwa die Verwendung unterschiedlicher KI-Algorithmen in verschiedenen Regionen). Zusätzlich vereinfacht dieses robuste, Linux-basierte SDK die Produktentwicklung und erweitert die Fähigkeiten der Edge-Sensor-Geräte.
