超低価格なAI開発用シングルボードコンピュータキット 「NVIDIA Jetson Nano 2GB開発者キット」好評発売中！

　今回は、NVIDIA社が発売した非常に低価格なAI開発用シングルボードコンピュータ「NVIDIA Jetson Nano 2GB開発者キット」をご紹介します。

　AIは、最近の話題の中心です。理論の進歩とハードウェアの進歩が同時に進んだためにAIが実用になったと言えます。ロボットが人間のようになるには、人工頭脳が必要という考えは大昔からありました。そのため人工頭脳を作るための研究は絶えず行われてきたのですが、コンピュータが発達しても人間のように曖昧な情報からパターン認識することがコンピュータを使ってもできませんでした。一時は不可能であることを理論的に証明されたりもしましたが、ディープラーニング(深層学習)がその壁を破りました。

　コンピュータはパターン認識ができないと言いましたが、人間が特徴を抽出してそのデータを与えると、コンピュータでもパターン認識が可能です。ディープラーニングは自動的に特徴を抽出するアルゴリズムであり、それにより人間が指示しなくてもパターン認識が可能になります。ただし、精度を上げるためには大量のデータと大量の計算能力が必要になります。

　パターン認識ができるようになったと言っても、人間のように複雑な判断ができるわけではありませんが、画像認識や音声認識、自然言語処理、機械の異常検知などは、人間並みかそれ以上に実現できるようになっています。

＜　NVIDIA Jetson Nano 2GB開発者キット　＞

　NVIDIA社は、自社のグラフィックプロセッサをAI開発に利用するためJetsonシリーズという開発キットを販売しています。その中でも2019年に発売された「NVIDIA Jetson Nano開発者キット」は99ドルという低価格ながら高性能ということで注目されました。これは、GPU(128コアMaxwell)とCPU(クワッドコアArm Cortex-A57@1.43GHz)を搭載したJetson Nanoモジュールと周辺機能を受け持つベースボードで構成されています。「NVIDIA Jetson Nano 2GB開発者キット」は、メモリを4Gバイトから2Gバイトに減らし、周辺機能を変更することでより低価格にした開発キットです。

　変更された周辺機能は、カメラ用のMIPI CSI-2コネクタが2個から1個になり、ディスプレイ用のHDMIとDisplayPortがHDMIのみになりました。さらに、USBもUSB3.0コネクタが4個から1個になり、その代わりにUSB2.0コネクタが2個増えています。メモリが少なくなったのは残念ですが、見方を変えれば従来の方がオーバースペックだったような感じもします。改善された点として、従来の電源供給にはDCジャックまたはmicroUSB-Bが使用されていましたが、USB Type-C(5V/3A)に変更されました。さらに、Wi-Fi用に802.11acワイヤレスアダプタが付属するモデルと付属しないモデルがあります。残念ながら、現在のところ技適の問題で日本では付属しないモデルのみが販売されています。

RNVIDIA Jetson Nano 2GB開発者キット 【JETSON-NANO-2GB-DEV-KIT】　7,200円

　マルツエレックではさまざまな「ものづくりサービス」をご提供していますが、マルツオンラインのTOPページのリニューアルに合わせてご相談窓口をよりわかりやすく一新いたしました。学校などにおいて実験装置や電子教材を作りたいというご要望や、企業などでも新製品の試作や量産の計画などがございましたら、マルツエレックの「ものづくりサービス」を是非ご検討ください。

　電子回路の設計事例としては、

・電源回路/同期整流回路/インバータ回路
・モーター制御回路
・センシング回路
・2次電池アプリケーション回路
・LEDドライブ回路
・メガソーラーシステム回路

などがあります。その他の回路設計についてもご要望にお応えいたします。

＜　SPICEシミュレーション　と　RFハーベスティング回路基板　＞

　マルツエレックが実際に行ったものづくり事例として、「RFハーベスティング回路基板」をご紹介します。上に示したのはWISPによるRFハーベスティング回路基板です。WISP(Wireless Identification and Sensing Platform)は、RFエネルギーを動力源とするRFIDデバイスです。すなわち、RFIDリーダーが放射するUHF帯の無線信号をWISP内で電力に変換して動作し、RFIDリーダーはWISPからのデータを読み取ることができます。WISPの消費電力は1個当たり2μ～2mWと極めて小さく、RFIDリーダーから数m離れた位置でも動作が可能です。

　WISPの構成は、アンテナとインピーダンス整合回路、RF信号から電力を回収するハーベスティング回路、WISPに送られたデータを抽出する復調器、WISPからデータを送信する変調器、電源、低消費電力マイコン(MSP430)となっています。

　このシステムは、SPICEシミュレーションを駆使して基本設計を行い、アンテナの最適化も含めた回路設計と基板設計を行って高性能を実現しました。

　具体的な設計手順は、

・SPICEシミュレーションによる基本回路の動作の検証
・アンテナの最適化と最適なインピーダンス整合部品の選定
・RF信号から電力を回収するハーベスティング回路の設計
・必要に応じてMCUのプログラミングの開発

となっていて、これらをベースにカスタマイズすることもできます。

　マルツエレックでは回路設計だけでなく、部品の調達や基板の製造と実装、ハーネスやケースの加工まで行っています。マルツオンラインのTOPページにあるご相談窓口からお申込みいただけます。お客様のご要望に合わせてご相談しやすくなっていますので、お気軽にお問い合わせください。