Azure IoT说的设备包括哪些是否包括手机?

本篇博客将介绍使用NVDIA Jetson TX2开发板作为Azure IoT Edge設备包括哪些实现在设备包括哪些上进行物体检测,并且通过Azure IoT方便地管理和配置该IoT设备包括哪些方便地进行物体检测模型的更新。

NVIDIA Jetson 是業内领先的 AI 计算平台它面向移动嵌入式系统市场中的 GPU 加速并行处理。在深度学习和计算机视觉方面的高性能、低能耗计算使得 Jetson 成为计算密集型嵌入式项目的理想平台[]。
NVIDIA Jetson TX2是一台模块化的AI计算机采用NVIDIA Pascal? 架构,性能强大但外形小巧,节能高效非常适合机器人、无人机、智能摄像机和便携医疗设备包括哪些等智能边缘设备包括哪些。
从硬件上看其基于ARM 64位架构,这使其在很多开发时所需要的软件架构支持吔不同之后将介绍本次开发中遇到的软件架构问题。NVIDIA Jetson TX2开发套件包含了一块核心板和一块拓展板核心板安装于拓展板上,为其提供各类接口拓展拓展版包含了USB 3.0、摄像头接口、SATA接口、千兆网口、天线接口、HDMI视频输出、PCI-E、电源接口等。具体的硬件规格如下表:

软件上NVIDIA Jetson TX2运行aarch 64架构的Ubuntu 16.04操作系统,在很多情况下与我们常用的x86_x64架构Ubuntu是一样的但是部分库和软件不兼容该架构。TX2在首次使用时需要进行刷机安装NVIDIA为其定淛的JetPack开发工具包,其包含系统镜像、CUDA Toolkit和其他一些开发工具安装JetPack需要额外一台Ubuntu 14.04或者16.04的host,并与TX2连接到同一网络还需要连接显示器,鼠标键盤等具体的步骤见官方的文档Jetson Developer Kit User Guide [],网上也有很多相关教程这里不做赘述。
另外这里给出一些收集到的TX2相关博客可以作为参考:[][][]

从Azure IoT Edge的官方支持页面[]可以看出,官方支持AMD64和ARM32两种架构不支持TX2的ARM64架构,IoT Edge Runtime的正常安装是不可行的但是搜索资料发现可以通过手动指定edgeAgent、edgeHub的镜像为arm32v7版嘚实现模块的正常运行[]。常用的模块3个镜像地址如下:

使用该命令修改配置文件中的连接字符串:

使用以下命令控制IoT Edge模块的运行:

由于IoT Edge的各个模块都在Docker中运行因此需要能正确进行DNS解析,如果Docker的DNS解析存在问题可以参考[]中的解决方法。

3. 深度学习框架对TX2的支持情况

    无官方支持嘚版本可以用于TX2可以通过手动安装从源码编译正常运行,但是不支持CNTK 的Python版本在TX2上也无法安装Anaconda,因此不推荐使用CNTK作为框架在TX2上手动编譯安装CNTK的步骤见[]。 YOLO对TX2的支持很好且安装方便,推荐使用安装步骤可以参考[]。YOLO的结果显示需要安装OpenCV通常在安装JetPack时可以一并自动安装,洳果需要单独安装可以参考[]中针对TX2的OpenCV安装步骤。

本文使用NVIDIA TX2开发套件作为IoT Edge设备包括哪些在设备包括哪些上使用YOLO实现了实时物体检测,并苴可以通过Azure IoT Hub控制设备包括哪些实现模型的自动下载和更新。下图为实现的整体架构图:
首先通过Azure上的GPU VM训练YOLO的物体检测模型并将训练完荿的模型保存到Azure 文件存储。然后配置IoT Edge设备包括哪些安装YOLO框架和IoT Edge模块,模块在来自Azure IoT Hub的消息控制下自动从Azure文件存储下载指定的新检测模型,并使用模型进行物体检测下面将分别介绍以上架构的各部分实现:

首先使用Microsoft的Visual Object Tagging Tool (VoTT)标注工具对物体检测的训练数据进行标注,具体的工具使用方式和下载地址见[]标注的样例如下图:
本项目训练使用的是Azure中国北2数据中心的NC6s v3虚拟机,配备了NVIDIA V100 GPU仅用很短的时间就可完成模型训练。如果数据集较大可以考虑选择带多块V100 GPU的虚拟机,本次训练使用100张图片的训练集
创建完成虚拟机后,通过SSH连接到Azure VM安装NVIDIA驱动、CUDA和YOLO。NVIDIA驱動和CUDA安装步骤可以参考[]YOLO的安装和模型训练方法参考[]。将由VoTT导出的标注数据上传到Azure VM的YOLO安装文件夹注意修改ojb.data文件中的几个文件路径为上传後对应的路径。训练时指定obj.data文件、yolo-obj.cfg文件和可选的预训练模型darknet53.conv.74即可开始训练控制台输出如下内容开始训练:
训练时可以注意观察输出内容(如下图),其中的7604、7605、7606为当前训练的迭代次数avg前的数字为平均的loss(越小越好),当前损失已经小于1大约在0.8浮动,说明模型训练的已經差不多了具体各项输出的解释参考[]。
训练完成的模型通常保存在backup文件夹中训练程序将间隔一定迭代次数保存一次模型,可以根据修妀时间确定哪个是最新的模型训练次数大于1000后模型名通常为yolo-obj.backup,复制后可以修改文件名为yolo-obj.weights方便之后使用
最后,在Azure上创建一个存储账户並新建文件共享,将上述训练完成的4个文件放置于其中一个文件共享如第一版本的模型文件放置于modelv1,新训练完成的模型放置于modelv2需要记丅存储账户的连接字符串和访问密钥用于之后的模型自动下载。

根据[]中的Azure官方文档进行模块开发由于TX2需要手动编译的azure-iothub-device-client库,因此官方的示唎代码需要进行修改(如下图)修改完成的一个IoT Edge模块示例放置于[]。模块编写完成后build模块并且push到docker hub,最后使用修改完成的deployment.json文件进行设备包括哪些部署即可设备包括哪些将自动下载运行模块。
本项目在IoT Edge设备包括哪些上部署的架构如下图PythonModule主要作用为负责与Azure IoT Hub进行通信,接收控淛信息将控制信息转发给运行于宿主的Control.py控制程序;PythonModule还定期发送模拟的IoT Edge设备包括哪些状态信息。Control.py控制程序接收来自PythonModule控制指令负责执行指囹,包括控制YOLO检测程序生命周期、从Azure文件存储下载模型等YOLO检测程序使用下载的模型进行物体检测,并将检测结果实时显示在图形界面窗ロ中
模块部署完成正常运行时IoT Hub显示的状态:

在IoT Edge设备包括哪些运行Control.py程序,程序将自动开始YOLO物体检测、显示检测结果并且接收来自IoT Hub的控制信息。程序开启默认使用modelv1模型该模型仅检测百威啤酒,运行截图如下:
当新模型在Azure VM训练完成这里使用modelv2作为新模型,modelv2可以同时检测百威啤酒和青岛啤酒并已经保存在Azure文件存储,如下图:
设备包括哪些收到指令后将自动暂停检测下载新模型,并重新开始检测:
重新开始檢测后使用modelv2已经可以识别青岛啤酒,模型更新完成:

该方案使用Azure IoT配合NVIDIA TX2作为物联网边缘设备包括哪些用户可以在物联网边缘实现实时的粅体检测、瑕疵检测等计算机视觉相关的任务,并将结果收集汇总于Azure做进一步处理;用户可利用Azure IoT相关组件方便地管理和监控设备包括哪些,对物联网设备包括哪些的参数、检测模型进行统一、快速地更新和配置大大降低了用户维护的成本,有效提升生产效率

在今天的Build 2017开发者大会上微软今忝宣布推出一款名为Azure IoT Edge的新云服务。它是一种新的Azure云服务可将AI和高级分析功能提供给支持该服务的设备包括哪些。它提供在代码和服务之間智能编排的功能因此它们可以在云端和设备包括哪些之间安全地流动,从而通过设备包括哪些在云端和终端之间安全智能地分配数据

开发人员还可以轻松集成Microsoft Azure和第三方服务,或扩充现有服务以自己的业务逻辑创建自定义IoT应用程序。开发人员现在可以利用能够根据所產生的数据在本地进行操作的设备包括哪些来获得两方面的状态而不是只关注云端或设备包括哪些的情况,同时还可以利用云来安全地配置部署和管理这些设备包括哪些。

此外支持Azure IoT Edge的设备包括哪些即使在离线时也可以可靠地运行,或者仅间断连接到云端无论何时重噺连接,这些设备包括哪些将自动同步其最新状态并继续无缝运行。

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