在智能制造與倉儲物流場景中,傳統有線工業相機存在部署成本高、靈活性差等痛點。?eFish-SBC-RK3576? 通過 ?5G無線傳輸 + 分布式NPU協同?,實現跨產線、跨工廠的AI質檢系統,檢測效率提升300%,布線復雜度降低90%。
?1. 系統架構:無線邊緣AI的終極形態?
?硬件配置?:
- ?主控單元?:EFISH-SBC-RK3576(內置5G模組,支持SA/NSA雙模)
- ?無線相機?:
- 海康威視MV-CA016-10GC(5G版,200萬像素,IP67防護)
- Basler blaze 101(ToF 3D相機,5G無線傳輸點云數據)
- ?網絡拓撲?:
[5G工業相機集群]?
? │ 無線傳輸(Sub-6GHz頻段)?
? ▼?
[EFISH-SBC-RK3576邊緣節點]?
? │ MQTT + 5G回傳?
? ▼?
[云端管理平臺](缺陷數據可視化管理)?
?5G模組關鍵參數?:
- ?速率?:下行2.4Gbps / 上行600Mbps(理論值)
- ?時延?:端到端≤15ms(實測產線環境)
- ?可靠性?:99.999%(抗電磁干擾設計)
2. 軟件棧:從端到云的協同推理?
?分布式任務調度策略?:
- ?邊緣層?(EFISH-SBC-RK3576):
- 實時缺陷檢測(YOLOv8s-INT8量化模型)
- 動態碼率調整:根據網絡狀態切換480P/1080P傳輸
- ?云端層?:
- 全局模型優化(FedAvg聯邦學習框架)
- 跨節點數據同步(基于Redis的時序數據庫)
?核心代碼邏輯?:
# 邊緣端:5G視頻流接收與推理?
class EdgeInferer:?
??? def __init__(self):?
??????? self.tpu = EdgeTPUModel("yolov8s_coral.tflite")?
??????? self.5g = FiveGModule(APN="industrial.iot")?
??? def on_5g_frame(self, frame):?
??????? results = self.tpu.inference(frame)?
??????? if results.conf > 0.95:? # 高置信度結果本地報警?
??????????? trigger_alarm()?
??????? else:?????????????????? # 低置信度幀上傳云端?
??????????? self.5g.upload(frame, QoS=HIGH)?
# 云端:聯邦學習模型聚合?
def federated_update():?
??? client_models = get_edge_models()?
??? global_model = average_weights(client_models)?
??? broadcast_to_edges(global_model)?
?3. 性能實測:無線VS有線?
指標 | 5G無線方案 | 傳統有線方案(GigE) |
多節點擴展時間 | 10分鐘/節點 | 2小時/節點 |
抗干擾能力 | 動態頻段切換(DFS) | 受電機干擾丟包 |
最高分辨率 | 4K@30fps(H.265編碼) | 1080P@60fps |
網絡時延抖動 | ≤±3ms | 依賴交換機穩定性 |
?注?:5G方案支持50節點并發接入,滿足大規模產線擴展需求。
?4. 場景落地:汽車零部件跨廠質檢?
?客戶痛點?:
- 多生產基地質檢標準不統一
- 有線網絡無法適應柔性產線調整
?EFISH方案?:
- ?硬件部署?:
- 每個產線部署3×EFISH-SBC-RK3576 + 5G相機
- 云端統一管理平臺(Kubernetes集群)
- ?核心創新?:
- ?動態模型同步?:新缺陷類型3小時內全局更新
- ?帶寬優化?:ROI區域傳輸(1080P→200KB/幀)
- ?成效對比?:
- ?漏檢率?:從2.1%降至0.4%
- ?部署效率?:新產線接入從2周縮短至4小時?
?三步驗證Demo?:
# 克隆示例倉庫?
git clone https://github.com/efish-tech/5g-ai-inspection.git?
# 啟動5G模擬環境?
cd 5g-simulator && ./launch.sh --nodes=5 --latency=15ms?
# 運行分布式推理?
python edge_cloud_demo.py --model yolov8s-5g?
?方案優勢總結?
- ?無線自由?:擺脫GigE/PoE線纜束縛,支持產線快速重組
- ?算力下沉?:90%缺陷在邊緣端實時判定,減少云端負擔
- ?彈性擴展?:5G網絡支持50+節點動態接入與負載均衡
- ?統一管理?:跨地域質檢模型一鍵同步,確保標準一致性