بررسی و خرید Raspberry Pi AI HAT 26 TOPS

Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS یک شتاب‌دهنده سخت‌افزاری هوش مصنوعی قدرتمند برای Raspberry Pi 5 است که امکان اجرای مدل‌های یادگیری ماشین و شبکه‌های عصبی را مستقیماً روی دستگاه فراهم می‌کند. این ماژول به پردازنده عصبی Hailo-8 NPU مجهز شده و توان استنتاج 26 TOPS با دقت INT8 را ارائه می‌دهد؛ بنابراین گزینه‌ای مناسب برای پروژه‌های Edge AI، بینایی ماشین، پردازش تصویر، رباتیک و اتوماسیون هوشمند محسوب می‌شود. اگر پروژه شما به پردازش سریع مدل‌های بینایی ماشین، تشخیص اشیا یا اجرای هم‌زمان چند شبکه عصبی نیاز دارد، رزبری پای 26 TOPS می‌تواند قدرت پردازشی موردنیاز را در قالب یک ماژول کوچک و یکپارچه در اختیار Raspberry Pi 5 قرار دهد.

پردازش اطلاعات به‌صورت محلی روی Raspberry Pi 5 باعث می‌شود بسیاری از وظایف هوش مصنوعی بدون نیاز به ارسال مداوم داده‌ها به سرویس‌های Cloud انجام شوند. این موضوع می‌تواند ضمن کاهش تأخیر، به حفظ بهتر حریم خصوصی داده‌ها و توسعه سیستم‌های مستقل‌تر کمک کند.

پردازنده Hailo-8 با توان 26 TOPS

قلب اصلی Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS، پردازنده عصبی Hailo-8 است. این NPU توان استنتاج 26 تریلیون عملیات در ثانیه یا 26 TOPS را ارائه می‌دهد و برای شتاب‌دهی سخت‌افزاری شبکه‌های عصبی طراحی شده است.

AI HAT+ در دو نسخه 13 و 26 TOPS عرضه شده است. نسخه 13 TOPS از Hailo-8L استفاده می‌کند، در حالی که نسخه 26 TOPS به Hailo-8 مجهز شده است. مدل 26 TOPS قادر است شبکه‌های بزرگ‌تر را اجرا کند، توان عملیاتی بیشتری ارائه دهد و چند مدل هوش مصنوعی را به‌صورت موازی با کارایی بالاتری پردازش کند.

این ویژگی، نسخه 26 TOPS را برای پروژه‌هایی که به پردازش سنگین‌تر و اجرای چند وظیفه هوش مصنوعی به‌صورت هم‌زمان نیاز دارند، به گزینه مناسب‌تری تبدیل می‌کند.

اتصال پرسرعت PCIe به Raspberry Pi 5

ماژول از طریق رابط PCIe به Raspberry Pi 5 متصل می‌شود. طبق مشخصات رسمی Raspberry Pi، این ماژول از رابط PCIe Gen 3 سیستم برای ارتباط با برد میزبان استفاده می‌کند و امکان انتقال سریع داده‌ها میان Raspberry Pi 5 و پردازنده Hailo-8 را فراهم می‌سازد.

اتصال فیزیکی از طریق کابل Ribbon همراه محصول انجام می‌شود و ماژول با استفاده از اسپیسرها و GPIO stacking header روی Raspberry Pi 5 نصب می‌شود. طراحی مطابق استاندارد HAT+ نیز موجب یکپارچگی مناسب سخت‌افزار با اکوسیستم Raspberry Pi شده است.

یکپارچگی با Raspberry Pi OS و دوربین

یکی از مزایای مهم Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS، یکپارچگی آن با سیستم‌عامل و پشته نرم‌افزاری دوربین Raspberry Pi است. در نسخه به‌روز Raspberry Pi OS، شتاب‌دهنده Hailo به‌صورت خودکار توسط سیستم شناسایی می‌شود و برای وظایف هوش مصنوعی پشتیبانی‌شده در اختیار نرم‌افزار قرار می‌گیرد.

ابزارهایی مانند rpicam-apps و Picamera2 نیز می‌توانند برای وظایف سازگار مانند تشخیص اشیا و پردازش تصویر از NPU استفاده کنند. البته برای اجرای inference سخت‌افزاری همچنان باید نرم‌افزارهای موردنیاز و مدل‌های سازگار روی سیستم نصب شوند.

کاربرد Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS در بینایی ماشین

یکی از مهم‌ترین کاربردهای این ماژول، Computer Vision یا بینایی ماشین است. توان پردازشی Hailo-8 امکان اجرای مدل‌های هوش مصنوعی مختلف را برای تحلیل تصاویر و ویدیو فراهم می‌کند.

از Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS می‌توان برای کاربردهایی مانند موارد زیر استفاده کرد:

1. تشخیص اشیا (Object Detection): شناسایی اشیا، افراد یا تجهیزات در تصاویر و ویدیوی زنده.
2. تقسیم‌بندی تصویر (Image Segmentation): تفکیک بخش‌ها و اشیای مختلف موجود در یک تصویر.
3. تخمین حالت بدن (Pose Estimation): شناسایی موقعیت و وضعیت بدن افراد در تصویر.
4. پردازش هم‌زمان چند مدل: اجرای چند شبکه عصبی برای پروژه‌های پیچیده‌تر.
5. تحلیل Real-time ویدیو: اجرای پردازش‌های هوش مصنوعی روی تصاویر دوربین با تأخیر پایین.

این کاربردها به‌طور رسمی در قابلیت‌های AI HAT+ و پردازنده Hailo-8 پشتیبانی می‌شوند.

کاربرد در اتوماسیون صنعتی و کنترل کیفیت

Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS می‌تواند در پروژه‌های اتوماسیون و سیستم‌های کنترل هوشمند نیز مورد استفاده قرار گیرد. ترکیب Raspberry Pi 5 با این شتاب‌دهنده امکان توسعه سیستم‌های کوچک Edge AI برای تحلیل اطلاعات در محل را فراهم می‌کند.

برای مثال، در یک سیستم کنترل کیفیت تصویری می‌توان تصاویر قطعات تولیدشده را توسط دوربین دریافت کرد و مدل هوش مصنوعی را برای شناسایی نقص‌های ظاهری یا طبقه‌بندی محصولات روی Hailo-8 اجرا کرد. Raspberry Pi نیز از Process Control به‌عنوان یکی از حوزه‌های کاربرد AI HAT+ نام می‌برد.

استفاده از AI HAT+ در رباتیک

رباتیک یکی دیگر از کاربردهای مهم Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS است. پردازش محلی مدل‌های هوش مصنوعی به ربات اجازه می‌دهد اطلاعات دوربین و محیط را بدون وابستگی دائمی به یک سرور خارجی تحلیل کند.

این ماژول می‌تواند در پروژه‌هایی مانند تشخیص موانع، شناسایی اشیا، تحلیل محیط، ربات‌های متحرک و سیستم‌های هوشمند مبتنی بر دوربین مورد استفاده قرار گیرد. Raspberry Pi نیز رباتیک را یکی از کاربردهای اصلی AI HAT+ معرفی کرده است.

سیستم‌های امنیتی و نظارتی هوشمند

توانایی اجرای مدل‌های بینایی ماشین به‌صورت محلی، Raspberry Pi AI HAT+ را برای توسعه سیستم‌های امنیتی و نظارتی نیز مناسب می‌کند.

از این ماژول می‌توان برای تشخیص اشیا، شناسایی رویدادهای مشخص در تصویر و تحلیل تصاویر دوربین استفاده کرد. پردازش محلی همچنین میزان نیاز به انتقال دائمی تصاویر به سرورهای Cloud را کاهش می‌دهد که در پروژه‌هایی با حساسیت بالا نسبت به حریم خصوصی اهمیت دارد.

پشتیبانی نرم‌افزاری و اجرای مدل‌های هوش مصنوعی

AI HAT+ علاوه بر مدل‌های نمونه ارائه‌شده توسط Hailo، از مدل‌های سفارشی آموزش‌دیده برای کاربردهای مختلف نیز پشتیبانی می‌کند. Raspberry Pi در مستندات خود به امکان اجرای مدل‌های سفارشی برای وظایفی مانند تحلیل صحنه، تشخیص اشیا و دیگر کاربردهای AI اشاره کرده است.

در نتیجه توسعه‌دهندگان محدود به مدل‌های آماده نیستند و می‌توانند مدل متناسب با پروژه خود را آموزش داده و برای اجرای شتاب‌یافته روی Hailo-8 آماده کنند. توجه داشته باشید که AI HAT+ 26 TOPS برای LLM و VLM طراحی نشده‌است. این قابلیت‌ها مربوط به نسل جدیدتر Raspberry Pi AI HAT+ 2 با پردازنده Hailo-10H و حافظه اختصاصی هستند. AI HAT+ 26 TOPS عمدتاً برای بینایی ماشین، پردازش دوربین، رباتیک و سایر شبکه‌های عصبی متداول مناسب است.

نصب Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS

نصب ماژول روی Raspberry Pi 5 نسبتاً ساده است. این محصول همراه با کابل Ribbon، GPIO stacking header، اسپیسرها و پیچ‌های نصب عرضه می‌شود. ابتدا باید Raspberry Pi 5 را از منبع تغذیه جدا کرده و سپس ماژول را از طریق پورت PCIe و تجهیزات نصب همراه آن روی برد قرار دهید.

قبل از راه‌اندازی توصیه می‌شود Raspberry Pi OS و Firmware برد به آخرین نسخه به‌روزرسانی شوند. پس از نصب صحیح، Raspberry Pi OS می‌تواند AI HAT+ را به‌صورت خودکار شناسایی کند. برای اجرای مدل‌های هوش مصنوعی نیز باید بسته‌های نرم‌افزاری و مدل‌های سازگار نصب شوند. برای دستیابی به عملکرد پایدار در پردازش‌های سنگین، استفاده از Raspberry Pi Active Cooler برای Raspberry Pi 5 نیز توصیه می‌شود.

چرا Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS بخریم؟

اگر قصد دارید پروژه‌ای مبتنی بر Raspberry Pi 5 توسعه دهید که به پردازش سریع شبکه‌های عصبی و بینایی ماشین نیاز دارد، Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS یکی از قدرتمندترین گزینه‌های خانواده AI HAT+ برای این کاربرد است. توان 26 TOPS، پردازنده Hailo-8، امکان اجرای شبکه‌های بزرگ‌تر، پردازش چند مدل به‌صورت موازی، اتصال PCIe و یکپارچگی با اکوسیستم نرم‌افزاری Raspberry Pi این ماژول را برای پروژه‌های حرفه‌ای Edge AI، رباتیک، پردازش تصویر، اتوماسیون و سیستم‌های نظارتی هوشمند مناسب می‌کند.

با خرید Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS می‌توانید توان پردازش هوش مصنوعی Raspberry Pi 5 را بدون انتقال دائمی محاسبات به Cloud افزایش دهید و پروژه‌های بینایی ماشین و Edge AI را مستقیماً روی دستگاه اجرا کنید.

سوالات متداول نسخه 26 TOPS

1. آیا Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS می‌تواند بدون اینترنت کار کند؟

پس از نصب مدل و نرم‌افزارهای موردنیاز، پردازش هوش مصنوعی می‌تواند به‌صورت محلی روی Raspberry Pi 5 و شتاب‌دهنده Hailo-8 انجام شود. این ویژگی در پروژه‌های Edge AI باعث کاهش وابستگی به Cloud و کاهش نیاز به ارسال دائمی تصاویر و اطلاعات به سرورهای خارجی می‌شود.

2. آیا برای Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS به سیستم خنک‌کننده نیاز داریم؟

در پروژه‌هایی که Raspberry Pi 5 برای مدت طولانی تحت بار پردازشی بالا قرار می‌گیرد، استفاده از سیستم خنک‌کننده مناسب توصیه می‌شود. برای کنترل بهتر دمای پردازنده اصلی Raspberry Pi 5 می‌توانید از Raspberry Pi 5 Active Cooler استفاده کنید.

3. آیا Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS از دوربین Raspberry Pi پشتیبانی می‌کند؟

این ماژول با اکوسیستم دوربین Raspberry Pi و ابزارهایی مانند rpicam-apps و Picamera2 قابل استفاده است و می‌توان پردازش‌های هوش مصنوعی مربوط به تصاویر دوربین را به پردازنده Hailo-8 منتقل کرد. برای تکمیل پروژه‌های پردازش تصویر می‌توانید محصولات موجود در بخش لوازم جانبی Raspberry Pi را نیز مشاهده کنید.

4. آیا Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS برای رباتیک مناسب است؟

بله. توان پردازشی Hailo-8 این ماژول را برای پروژه‌هایی مانند ربات‌های هوشمند، تشخیص موانع، شناسایی اشیا، تحلیل تصاویر دوربین و سیستم‌های خودکار مبتنی بر بینایی ماشین مناسب می‌کند. ترکیب آن با Raspberry Pi 5 امکان انجام پردازش‌های AI را مستقیماً روی ربات فراهم می‌کند.

5. آیا Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS برای اجرای LLM مناسب است؟

این مدل عمدتاً برای بینایی ماشین و شبکه‌های عصبی مبتنی بر Hailo-8 طراحی شده است. اگر هدف اصلی پروژه شما اجرای مدل‌های زبانی بزرگ یا LLM و مدل‌های Vision-Language است، نسل جدیدتر یعنی Raspberry Pi AI HAT+2 گزینه مناسب‌تری است؛ زیرا به Hailo-10H و حافظه اختصاصی مجهز شده است.

6. برای راه‌اندازی Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS به چه تجهیزاتی نیاز داریم؟

برای راه‌اندازی این ماژول در درجه اول به Raspberry Pi 5، سیستم‌عامل به‌روز Raspberry Pi OS و تجهیزات نصب همراه AI HAT+ نیاز دارید. بسته به نوع پروژه ممکن است به دوربین، منبع تغذیه مناسب، حافظه و سیستم خنک‌کننده نیز نیاز داشته باشید. برای تکمیل سیستم می‌توانید Pi 5 8GB، Raspberry Pi 5 Active Cooler و سایر لوازم جانبی Raspberry Pi را در ای‌نبض بررسی کنید.