一种基于Jetson Nano的边缘计算设备系统技术方案

本实用新型专利技术为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种基于Jetson Nano的边缘计算设备系统，不仅可以支持多路摄像头，方便摄像头多角度、多位置分布，降低边缘计算设备部署成本，提高部署灵活性，而且通过安全访问模块的设计，保证只有获得授权的安全访问模块接入时，才可以正常使用边缘计算设备的USB接口和HDMI接口等对设备进行访问和操作，提高了边缘计算设备系统的安全性以及可靠性；而且通过增加温度检测模块、负载开关、电热片等，保证边缘计算设备在低温环境下也能正常开机使用，扩大了设备使用场景的范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于JetsonNano的边缘计算设备系统
本技术涉及边缘计算设备系统领域，尤其是涉及一种基于JetsonNano的边缘计算设备系统。
技术介绍
边缘计算是指靠近数据源头一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台。边缘计算可以实时进行数据处理和分析，让数据处理更靠近源头，而不是外部数据中心或者云，具有低延时、低成本、高效率、个性化的特点。边缘计算技术的成熟推进了AI+应用场景模式的发展，AI+安防、AI+交通、AI+建筑等越来越多的应用场景出现边缘计算的身影。这些边缘计算应用场景不再需要在现场布置昂贵笨重的硬件设备，极大的提高了AI+应用场景的落地效率和复制速度，实现就近采集、处理、存储数据，快速部署迭代应用。边缘计算应用场景的实现依赖于部署在现场的边缘计算设备，边缘计算设备需要具有体积小、功耗低、可靠性高、计算能力强的特点、JetsonNano是NVIDIA推出的人工智能计算模块，外观小巧，可以并行处理多个传感器，并且可在每个传感器上运行多个现代神经网络，支持许多常见的人工智能框架，适合边缘计算部署。基于JetsonNano的边缘计算设备应用于AI+安防，主要功能是基于AI图像自动识别技术，部署于应用现场，当出现非法人员、非法车辆以及现场人员非法操作时，设备自动报警并保存视频，上传至控制中心，未出现异常状态时不上传视频，整个过程无须人员干预。目前基于JetsonNano开发的应用于AI+安防的边缘计算设备如图1所示。整个设备的核心为JetsonNano模块，支持USB(UniversalSerialBus，通用串行总线)2.0、USB3.0、MicroUSB、RJ45、HDMI(HighDefinitionMultimediaInterface，高清多媒体接口)、DB9多种外围设备接口，可扩展4组MIPI(MobileIndustryProcessorInterface，移动产业处理器接口)CSIx2(CMOSSerialInterface，相机串行接口)信号，最多可支持4个2路摄像头，USB扩展5G模块，MCU控制输出端控制整个系统的上电时序并外接AudioCodec(音频编解码器)和喇叭。设备的应用场景如图2所示，根据需求一定数量的边缘计算设备部署在应用现场，每个边缘计算设备可扩展4组MIPICSI摄像头进行监控，当有异常情况发生时，边缘计算设备会自动识别并保存异常情况发生时的视频，并通过5G网络上传至后台控制中心，同时触发报警信号给MCU，MCU通过音频解码器以及喇叭发出报警声。边缘计算设备使用JatsonNano扩展的MIPICSI接口来连接有线摄像头，一方面最多支持4个2路有线摄像头，当需要多点监控时，只能通过增加更多的边缘计算设备来实现；另一方面边缘计算设备使用场景为户外，无法做到专人实时看管，任何人都可以通过边缘计算设备的外围USB、HDMI接口接入设备，进行操作并获取信息，安全性和可靠性极差，不利于边缘计算设备高效安全使用。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种基于JetsonNano的边缘计算设备系统，不仅可以支持多路摄像头，而且提高了边缘计算设备系统的安全性以及可靠性。本技术第一方面提供了一种基于JetsonNano的边缘计算设备系统，包括：JetsonNano模块、MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元或单片机)、多种外围设备接口，JetsonNano模块通过外围设备接口与外围设备连接，MCU上电时序发送端与JetsonNano模块上电时序接收端连接，还包括：WeFi模块、网络摄像头、金手指插槽、安全访问模块、电源芯片，所述JetsonNano模块通过WeFi模块与多个网络摄像头连接，所述JetsonNano模块还通过金手指插槽与安全访问模块连接，所述安全访问模块通过金手指与MCU连接，所述MCU的通信端与JetsonNano模块通信端连接，所述MCU的使能信号发送端与电源芯片的使能信号控制端连接，所述电源芯片的电源输出端与JetsonNano模块外围设备接口连接。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述安全访问模块包括存储芯片以及接地端，所述存储芯片通过金手指插槽与JetsonNano模块的数据读取端连接，所述接地端通过金手指插槽与MCU的在位检测端连接。进一步地，所述存储芯片为EEPROM(ElectricallyErasableProgrammablereadonlymemory，带电可擦可编程只读存储器)。结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述存储存储芯片的电源输入端与电源连接，所述MCU的在位检测端通过上拉电阻与电源连接。结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，还包括温度检测模块、负载开关、电热片，所述温度检测模块与MCU的接收端连接，所述MCU的控制信号发送端与负载开关的接收端连接，所述负载开关的接收端与电热片的加热控制端连接。进一步地，所述温度检测模块包括温度传感器、温度比较器、A/D转换模块，所述温度传感器的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端与温度比较器的输入端连接，所述温度比较器的输出端与MCU的输入端连接。结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述WeFi模块通过PCIE(peripheralcomponentinterconnectexpress，高速串行计算机扩展总线标准)接口和USB接口与JetsonNano模块连接。本技术采用的技术方案包括以下技术效果：本技术为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种基于JetsonNano的边缘计算设备系统，不仅可以支持多路摄像头，方便摄像头多角度、多位置分布，降低边缘计算设备部署成本，提高部署灵活性，而且通过安全访问模块的设计，保证只有获得授权的安全访问模块接入时，才可以正常使用边缘计算设备的USB接口和HDMI接口等对设备进行访问和操作，提高了边缘计算设备系统的安全性以及可靠性。本技术技术方案中通过增加温度检测模块、负载开关、电热片等，保证边缘计算设备在低温环境下也能正常开机使用，扩大了设备使用场景的范围。应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。附图说明为了更清楚说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中边缘计算设备系统的结构示意图；图2为现有技术中边缘计算设备系统应用场景的结构示意图；图3为本技术方案中实施例一的系统结构示意图；图4为本技术方案中实施例一的系统应用场景的结构示意图；图5为本技术方案中实施例一的系统中安全访问模块的结构示意图；图6为本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于JetsonNano的边缘计算设备系统，包括：Jetson Nano模块、MCU、多种外围设备接口，JetsonNano模块通过外围设备接口与外围设备连接，MCU上电时序发送端与Jetson Nano模块上电时序接收端连接，其特征是，还包括：WeFi模块、网络摄像头、金手指插槽、安全访问模块、电源芯片，所述Jetson Nano模块通过WeFi模块与多个网络摄像头连接，所述Jetson Nano模块还通过金手指插槽与安全访问模块连接，所述安全访问模块通过金手指与MCU连接，所述MCU的通信端与JetsonNano模块通信端连接，所述MCU的使能信号发送端与电源芯片的使能信号控制端连接，所述电源芯片的电源输出端与Jetson Nano模块外围设备接口连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于JetsonNano的边缘计算设备系统，包括：JetsonNano模块、MCU、多种外围设备接口，JetsonNano模块通过外围设备接口与外围设备连接，MCU上电时序发送端与JetsonNano模块上电时序接收端连接，其特征是，还包括：WeFi模块、网络摄像头、金手指插槽、安全访问模块、电源芯片，所述JetsonNano模块通过WeFi模块与多个网络摄像头连接，所述JetsonNano模块还通过金手指插槽与安全访问模块连接，所述安全访问模块通过金手指与MCU连接，所述MCU的通信端与JetsonNano模块通信端连接，所述MCU的使能信号发送端与电源芯片的使能信号控制端连接，所述电源芯片的电源输出端与JetsonNano模块外围设备接口连接。


2.根据权利要求1所述的基于JetsonNano的边缘计算设备系统，其特征是，所述安全访问模块包括存储芯片以及接地端，所述存储芯片通过金手指插槽与JetsonNano模块的数据读取端连接，所述接地端通过金手指插槽与MCU的在位检测端连接。


3.根据权利要求2所述的基于JetsonNano的边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴金锐，孔祥涛，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32