اختيار الأجهزة: العوامل الرئيسية عند اختيار الحواسيب الصناعية

في تطبيقات رؤية الآلة، يعمل الحاسوب الصناعي (IPC) كجهاز حاسوب رئيسي، ويقوم بعدة مهام مثل معالجة الصور، وتحليل البيانات، والتحكم في المعدات. وبما أن رؤية الآلة تلعب في كثير من الأحيان دوراً أساسياً في أتمتة المصانع، وفحص الجودة، والتحكم الدقيق، فإن اختيار الحاسوب الصناعي (IPC) يؤثر بشكل مباشر على أداء النظام وموثوقيته.

في نظام رؤية الآلة، يتكون قسم اقتناء الصور بشكل رئيسي من كاميرا صناعية، وعدسة صناعية، وتركيب مصدر ضوء، في حين يتم تنفيذ قسم معالجة الصور بواسطة برنامج معالجة الصور. يمكن اعتبار جهاز التقاط الإطارات بمثابة واجهة بين الكاميرا الصناعية (مصدر الفيديو) والحاسوب (البرنامج). يتم تزويد الصور التي يلتقطها جهاز التقاط الإطارات إلى الحاسوب أو معالجات أخرى لمعالجتها.

I. سيناريوهات ومتطلبات التطبيق

تُستخدم أنظمة رؤية الآلة على نطاق واسع في مجالات مثل الأتمتة الصناعية، والتفتيش على الجودة، وتوجيه الروبوتات، والتحكم عالي الدقة. وفي هذه المجالات، يتم تحديد اختيار وحدة التحكم الصناعية (IPC) بناءً على النقاط التالية:

1. متطلبات معالجة الصور

تحتاج أنظمة رؤية الآلة إلى معالجة كميات كبيرة من بيانات الصور بكفاءة، مما يتطلب أن تمتلك وحدة التحكم الصناعية (IPC) قدرات معالجة قوية.

2. اتصال الأجهزة

غالبًا ما يكون من الضروري الاتصال بأجهزة مثل الكاميرات وأجهزة الاستشعار ووحدات التحكم القابلة للبرمجة (PLCs) من خلال واجهات متنوعة. ولذلك، يجب أن تكون وحدة الحاسوب الصناعية مزودة بواجهات إدخال/إخراج (I/O) كافية.

3. التكيف البيئي

قد تتعرض معدات الرؤية الآلية في البيئات الصناعية لظروف قاسية مثل الحرارة العالية والغبار والاهتزاز. ونتيجة لذلك، يجب أن تكون وحدة الحاسوب الصناعية مزودة بقدرات قوية على مقاومة التداخل والتأقلم مع الظروف البيئية.

ثانيًا. العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار وحدة الحاسوب الصناعية

عند اختيار وحدة حاسوب صناعية مناسبة لنظام الرؤية الآلية، يجب مراعاة الجوانب التالية:

1. الأداء في المعالجة

عادةً ما تتطلب أنظمة الرؤية الآلية معالجة الصور وحساباتها في الوقت الفعلي، مما يستدعي أن تكون وحدة الحاسوب الصناعية مزودة بقدرات حاسوبية قوية. من بين الخيارات المتاحة، يمكن اختيار نماذج مزودة بمعالجات مركزية عالية الأداء (مثل معالجات Intel Core i-series و Xeon) ووحدات معالجة رسومية (مثل بطاقات NVIDIA GPU المُسَرِّعة) لدعم مهام معالجة الصور.

2. متطلبات الواجهة

معدل أخذ العينات يعكس سرعة جهاز التقاط الإطارات وقدرته على معالجة الصور. أثناء اقتناء الصورة، يجب الانتباه إلى ما إذا كان معدل أخذ العينات لجهاز التقاط الإطارات يلبي المتطلبات.

3. التكيف البيئي

غالبًا ما تعمل أنظمة الرؤية الآلية في مواقع نسبيًا قاسية مثل ورش المصانع. يجب أن يمتلك الحاسوب الصناعي (IPC) خصائص مثل مقاومة الصدمة، ومقاومة الغبار، ومقاومة الماء، والعمل ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة.

4. الأداء الفعلي والثبات

تتطلب الرؤية الآلية استجابة فورية للإشارات الخارجية. لذلك، يحتاج نظام التشغيل الخاص بالحاسوب الصناعي (IPC) إلى دعم متطلبات التشغيل الفعالي. يمكن اختيار نظام تشغيل فعلي (RTOS) أو نظام تشغيل مُدمج لضمان توقيت ومعايير معالجة البيانات بدقة.

5. القابلية للتوسيع

مع استمرار توسع تطبيقات أنظمة الرؤية الآلية، يجب أن يتمتع الحاسوب الصناعي (IPC) بقابلية جيدة للتوسيع، مما يسمح بإضافة وحدات التخزين والذاكرة وواجهات الشبكة بسهولة لدعم ترقية وتحسين النظام.

III. مقارنة تكوينات الأجهزة الخاصة بالحاسوب الصناعي (IPC)

رابعًا. التوصية بتكوينات الأجهزة النموذجية

عند اختيار وحدة تحكم صناعية (IPC) لتطبيقات الرؤية الآلية، فيما يلي عدة تكوينات موصى بها لمساعدة المستخدم على اختيار الوحدة المناسبة وفقًا للاحتياجات المختلفة:

(في) ملخص والتوصيات الخاصة بالاختيار

في تطبيقات الرؤية الآلية، يجب أن يركز اختيار جهاز الكمبيوتر الصناعي (IPC) على جوانب متعددة تشمل الأداء في المعالجة ودعم الواجهات والملاءمة للبيئة والأداء الفعلي في الوقت الحقيقي والقابلية للتوسيع. ويجب أن يفي الجهاز الصناعي (IPC) المناسب ليس فقط باحتياجات المعالجة الفعالة للصور، بل أيضاً أن يضمن تشغيلاً مستقراً في البيئات القاسية، وأن يمتلك إمكانية كافية للاتصال والتوسيع.

توصيات الاختيار:

1. لمعالجة الصور الدقيقة والمهام المعقدة، اختر جهاز كمبيوتر صناعي (IPC) مزود بمعالج مركزي ووحدة معالجة رسومات قوية.

2.  للكاميرات المتعددة والمراقبة في الوقت الفعلي، يجب أن يدعم الـ IPC دعماً غنياً للشبكة والواجهات.

3.  في بيئات Farsh، اختر جهاز IPC مزود بخصائص مقاومة للصدمات، ومضاد للغبار، ومقاوم للماء، ويدعم نطاقاً واسعاً من درجات الحرارة.

4.  للتطبيقات التي تتطلب الحوسبة الحافة، اختر نظاماً مُدمجاً أو جهاز IPC صغيراً لتحقيق معالجة سريعة للبيانات.