EN
Pemilihan Perangkat Keras: Pertimbangan Utama dalam Memilih Industrial PC
Dalam aplikasi machine vision, Industrial PC (IPC) berfungsi sebagai perangkat komputasi inti yang menjalankan berbagai tugas seperti pemrosesan citra, analisis data, dan kontrol peralatan. Karena machine vision sering memainkan peran penting dalam otomasi industri, inspeksi kualitas, dan kontrol presisi, pemilihan IPC secara langsung memengaruhi kinerja dan keandalan sistem.
Dalam sistem machine vision, bagian akuisisi citra terutama terdiri dari kamera industri, lensa industri, dan kombinasi sumber cahaya, sedangkan bagian pemrosesan citra diimplementasikan melalui perangkat lunak pemrosesan citra. Frame grabber dapat dipahami sebagai antarmuka antara kamera industri (sumber video) dan komputer (perangkat lunak). Citra yang diambil oleh frame grabber disuplai ke komputer atau prosesor lain untuk diproses.
I. Skenario dan Persyaratan Aplikasi
Sistem visi mesin banyak digunakan di bidang-bidang seperti otomasi industri, inspeksi kualitas, panduan robot, dan kontrol presisi tinggi. Di bidang-bidang tersebut, pemilihan IPC perlu ditentukan berdasarkan poin-poin berikut:
1. Kebutuhan Pemrosesan Gambar
Sistem visi mesin perlu memproses sejumlah besar data gambar secara efisien, sehingga membutuhkan IPC yang memiliki kemampuan pemrosesan yang kuat.
2. Konektivitas Perangkat
Seringkali perlu menghubungkan perangkat-perangkat seperti kamera, sensor, dan PLC melalui berbagai antarmuka. Oleh karena itu, IPC harus memiliki cukup antarmuka masuk/keluar (I/O).
3. Adaptabilitas Lingkungan
Di lingkungan industri, peralatan visi mesin mungkin terpapar kondisi keras seperti suhu tinggi, debu, dan getaran. Akibatnya, IPC harus memiliki kemampuan anti-gangguan yang kuat dan adaptabilitas lingkungan yang baik.
II. Faktor-faktor yang Perlu Dipertimbangkan dalam Pemilihan IPC
Dalam memilih IPC yang sesuai untuk visi mesin, aspek-aspek berikut perlu dipertimbangkan:
1. Kemampuan Pemrosesan
Sistem visi mesin umumnya memerlukan pemrosesan dan komputasi citra secara real-time, sehingga menuntut IPC memiliki kemampuan komputasi yang kuat. Opsi yang tersedia adalah memilih model yang dilengkapi CPU berkinerja tinggi (seperti Intel Core seri i, prosesor Xeon) dan GPU (seperti kartu akselerasi GPU NVIDIA) untuk mendukung tugas pemrosesan citra.
2. Kebutuhan Antarmuka
Laju pencuplikan mencerminkan kecepatan dan kemampuan frame grabber dalam memproses gambar. Selama pengambilan gambar, perlu diperhatikan apakah laju pencuplikan frame grabber memenuhi persyaratan.
3. Adaptabilitas Lingkungan
Sistem visi mesin sering kali beroperasi di lokasi yang relatif keras, seperti bengkel pabrik. IPC perlu memiliki kemampuan seperti tahan guncangan, tahan debu, tahan air, dan operasi pada kisaran suhu yang luas.
4. Kinerja dan Stabilitas Real-Time
Visi mesin memerlukan respons real-time terhadap sinyal eksternal. Oleh karena itu, sistem operasi IPC harus mendukung kebutuhan real-time. Memilih Sistem Operasi Real-Time (RTOS) atau sistem operasi tertanam dapat memastikan ketepatan waktu dan akurasi pemrosesan data.
5. Kemampuan Ekspansi
Seiring dengan terus berkembangnya aplikasi sistem visi mesin, IPC perlu memiliki kemampuan ekspansi yang baik, memungkinkan penambahan mudah hard drive, memori, antarmuka jaringan, dll., untuk mendukung peningkatan dan optimasi fungsi sistem.
III. Perbandingan Konfigurasi Perangkat Keras IPC
|
Item |
Kebutuhan IPC |
Deskripsi |
|
Kekuatan Pengolahan |
Dukungan CPU dan GPU yang kuat |
Perlu memilih IPC dengan CPU berkinerja tinggi (misalnya, Intel Core, Xeon) dan dukungan GPU. |
|
Kebutuhan Antarmuka |
Dukungan CPU dan GPU yang kuat |
Perlu menyediakan antarmuka seperti USB, GigE, RS-232/485, Camera Link. |
|
Adaptabilitas Lingkungan |
Tahan guncangan, tahan debu, tahan air, suhu kerja luas. |
IPC membutuhkan casing yang kokoh yang mampu bertahan di lingkungan keras seperti fluktuasi suhu, debu, dan getaran. |
|
Kinerja Real-Time |
Dukungan untuk RTOS atau OS tertanam |
Menyediakan OS yang mendukung pemrosesan data real-time untuk memastikan pemrosesan citra secara real-time. |
|
Kemampuan untuk diperluas |
Mendukung desain modular & ekspansi perangkat keras |
Mendukung penambahan memori tambahan, hard drive, antarmuka I/O untuk memudahkan ekspansi sistem. |
IV. Konfigurasi Perangkat Keras Standar yang Direkomendasikan
Saat memilih IPC untuk aplikasi visi mesin, berikut beberapa konfigurasi perangkat keras standar yang direkomendasikan untuk membantu memilih IPC yang sesuai berdasarkan kebutuhan berbeda:
|
Skenario Aplikasi |
Konfigurasi Perangkat Keras Direkomendasikan |
Alasan |
|
Pemrosesan Citra Presisi Tinggi |
CPU berkinerja tinggi (mis., Intel Core i7/i9) + GPU (mis., NVIDIA Jetson) |
Prosesor dan GPU berkinerja tinggi mempercepat tugas pemrosesan gambar, menyesuaikan diri dengan tugas visi yang kompleks. |
|
Sinkronisasi Multi-Kamera. Monitor. |
Multi-interface (GigE, USB3.0), jaringan berkecepatan tinggi |
Berbagai interface mendukung akuisisi dan transmisi data secara real-time dari beberapa kamera, memastikan tidak ada latensi. |
|
Operasi di Lingkungan Ekstrem |
Kotak tahan goncangan/debu, suhu lebar (-20°C~60°C) |
Cocok untuk lingkungan keras seperti suhu tinggi, kelembapan, debu; memastikan operasi stabil jangka panjang. |
|
Kebutuhan Komputasi Tepi |
Sistem tertanam berkinerja tinggi (misalnya, arsitektur ARM) |
Tugas komputasi tepi memerlukan kemampuan pemrosesan lokal yang cepat untuk mengurangi latensi jaringan. |
|
Kontrol Automasi Ind. |
Antarmuka I/O Multipel (misalnya, RS-232, CAN bus) |
IPC perlu mendukung akses dan kontrol berbagai perangkat industri, memastikan komunikasi yang efisien antar peralatan. |
V. Rekomendasi Ringkasan dan Pemilihan
Dalam aplikasi machine vision, pemilihan IPC harus berfokus pada berbagai aspek termasuk performa pemrosesan, dukungan antarmuka, adaptabilitas lingkungan, performa real-time, dan kemampuan ekspansi. IPC yang sesuai tidak hanya harus memenuhi kebutuhan pemrosesan citra yang efisien, tetapi juga memastikan operasi yang stabil di lingkungan keras, serta memiliki cukup konektivitas dan potensi ekspansi.
Rekomendasi Pemilihan:
1. Untuk pemrosesan citra presisi tinggi dan tugas kompleks, pilih IPC yang dilengkapi CPU dan GPU handal.
2. Untuk aplikasi dengan banyak kamera dan pemantauan real-time, IPC harus memiliki dukungan jaringan dan antarmuka yang kaya.
3. Untuk lingkungan keras, pilih IPC dengan fitur tahan guncangan, tahan debu, tahan air, serta mendukung rentang suhu luas.
4. Untuk aplikasi yang memerlukan edge computing, pilih sistem terbenam atau IPC kompak agar dapat memproses data secara cepat.
