可灵活配置的边缘计算设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可灵活配置的边缘计算设备。适用于边缘计算设备领域。本实用新型专利技术所采用的技术方案是：一种可灵活配置的边缘计算设备，包括：路由模块；网口，连接所述路由模块；交换机模块，连接所述路由模块；板卡插槽，在每个所述交换机模块上接有多个，用于插装边缘计算板卡；所述路由模块将接收的待处理数据经交换机模块转发给与该待处理数据的上传设备对应的边缘计算板卡，经边缘计算板卡处理后的数据经交换机模块转发给路由模块，处理后数据通过路由模块发送至相应服务器。本实用新型专利技术将待处理数据转发给对应的边缘计算板卡，由相应的边缘计算板卡进行数据处理，从而使本实用新型专利技术具有更高的集成度和算力，成本上也更具竞争力。争力。争力。

Flexibly configurable edge computing devices

【技术实现步骤摘要】
可灵活配置的边缘计算设备


[0001]本技术涉及一种可灵活配置的边缘计算设备。适用于边缘计算设备领域。

技术介绍

[0002]目前，大部分人工智能算法，特别是基于深度学习的算法，需要大数据量的训练和计算，对计算能力要求非常高，都是在云端通过大规模的处理器阵列来完成，但在很多应用场景，受限于通信带宽、时延和隐私等使用场景限制，人工智能算法需要在设备端实现，例如高空抛物监测、自动驾驶、家庭安防等。现有的边缘计算设备基本采用单路边缘计算核心板，存在计算资源不够，产品集成度不高和安装复杂等问题。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种可灵活配置的边缘计算设备。
[0004]本技术所采用的技术方案是：一种可灵活配置的边缘计算设备，其特征在于，包括：
[0005]路由模块；
[0006]网口，连接所述路由模块；
[0007]交换机模块，连接所述路由模块；
[0008]板卡插槽，在每个所述交换机模块上接有多个，用于插装边缘计算板卡；
[0009]所述路由模块将接收的待处理数据经交换机模块转发给与该待处理数据的上传设备对应的边缘计算板卡，经边缘计算板卡处理后的数据经交换机模块转发给路由模块，处理后数据通过路由模块发送至相应服务器。
[0010]路由模块通过交换机模块连接多个板卡插槽，根据上传待处理数据的上传设备数量确定插装边缘计算板卡的量，从而可根据计算需求灵活增加算力；路由模块用于数据流的调度以及其他系统控制工作，将待处理数据经交换机模块转发给对应的边缘计算板卡进行数据处理，经处理后的数据通过交换机模块转发给路由模块并由路由模块发送至相应服务器。
[0011]在一些实施例中，还包括：
[0012]MCU，通过I2C与各个所述边缘计算板卡通信，获取边缘计算板卡的温度和运行情况信息；
[0013]风扇，对应所述边缘计算板卡设置，与所述MCU连接，由MCU根据获取的温度和运行情况信息进行控制。
[0014]MCU与风扇的配合，智能控制系统的散热，做到功耗与性能的最优解。
[0015]在一些实施例中，还包括：
[0016]GPIO，与所述MCU和边缘计算板卡通信，用于触发边缘计算板卡主动发送信息给MCU。
[0017]为保证MCU随时能获取信息，添加GPIO用于触发边缘计算板卡I2C主动发送信息给MCU。
[0018]在一些实施例中，还包括：
[0019]I2C交换机，设置于所述MCU和边缘计算板卡之间，多个边缘计算板卡经同一I2C交换机与所述MCU通信。
[0020]为避免各节点I2C地址冲突，增加I2C交换机。
[0021]在一些实施例中，所述路由模块具有MT7621A芯片。
[0022]在一些实施例中，所述交换机模块具有RTL8367S芯片。
[0023]在一些实施例中，所述边缘计算板卡采用Jetson Nano或Jetson TX2 NX1。
[0024]本技术的有益效果是：本技术通过板卡插槽灵活的调节边缘计算板卡，通过路由模块进行数据流的调度，将待处理数据转发给对应的边缘计算板卡，由相应的边缘计算板卡进行数据处理，从而使本技术具有更高的集成度和算力，成本上也更具竞争力。
附图说明
[0025]图1为实施例的结构框图。
[0026]图2为实施例的低速总线连接图。
[0027]图3为实施例的上下电及复位图。
具体实施方式
[0028]如图1所示，本实施例为一种可灵活配置的边缘计算设备，该设备采用底板与边缘计算板卡的方式组成，底板上主要设有交换机模块、路由模块、网口、电源、调试口、MCU、风扇等，同时底板上预留12个板卡插槽，用于安装边缘计算板卡。
[0029]本例中网口包括WAN网口和LAN网口，网口连接路由模块，路由模块经三路交换机模块连接12个板卡插槽，每路交换机模块连接4个板卡插槽。
[0030]本实施例中12个板卡插槽均为DDR SO DIMM Connector，其中1号位和2号位板卡插槽中的板卡用于检测到抛物事件后的视频编码及上传工作，剩余板卡插槽中的板卡用于视频解码及检测，该架构可根据业务需求灵活配置两种核心板卡(JetsonNano或Jetson TX2 NX1)，可实现10路摄像头到30路摄像头的灵活配置，形成兼容成本与性能的最佳搭配。同时12路核心板也可进行集群配置。
[0031]路由模块(具有带有路由功能的控制调度芯片，如MT7621A芯片)用于数据流的调度以及其他系统控制工作，同时确保整个设备具有唯一的IP地址，为安装时节省社区的IP资源。
[0032]本例中交换机模块(具有多口的千兆交换机芯片，如RTL8367S芯片)用于将待处理数据转发给对应的边缘计算板卡，同时将边缘计算板卡处理后的数据转发给路由器。
[0033]本实施例中路由模块通过网口接入相应网络，与网络中相应的数据上传设备(如摄像头)和服务器通信连接，获取数据上传设备发送的待处理数据，并将待处理数据经交换机模块转发给与该待处理数据的上传设备对应的边缘计算板卡；边缘计算板卡对待处理数据进行数据处理，并将处理后数据经交换机模块转发给路由模块，处理后数据通过路由模
块发送至相应服务器。
[0034]如图2所示，本例中MCU通过I2C与各个节点通信，获取温度、运行情况等基本信息。为避免各节点I2C地址冲突，增加两路I2C交换机，MCU可通过I2C获取相关节点信息。由于JetsonNano I2C目前只能作为主机，为保证MCU随时能获取信息，添加12路GPIO(I2C_INT)用于触发JetsonNano I2C主动发送信息给MCU。MCU与风扇的配合，智能控制系统的散热，做到功耗与性能的最优解。预留USB、JTAG、UART等调试接口。
[0035]本实施例中，MCU同时用于系统上下电及复位控制(见图3)，具体如下：
[0036]A.上电开机时序
[0037]由于MCU的电源是Standy，所以当ATX上电后，MCU即上电工作。按下机箱开机键即ALL_PWR_BTN#信号低脉冲后，MCU执行开机动作，具体流程如下：
[0038]1.拉低PS_ON_N信号，用于打开ATX其他电源。若此时检测到PWR_OK_3V3_N为低进行下一步。
[0039]2.所有12路PWR_BTN产生低脉冲，12路板卡开机成功后，12路板卡的RST信号会拉高，MCU检测到12路均拉高后进行下一步。
[0040]3.拉高PWR_EN_SW/ROUTER信号，使能路由器及交换机的电源。
[0041]4.拉高3V3_PU_OFF信号，开启上啦电源，上电完成。
[0042]B.下电关机
[0043]长按开机键3S设备进行关机处理(开机后开机键短按无效)。关机先将PWR_EN_SW/ROUTER、3V3_本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可灵活配置的边缘计算设备，其特征在于，包括：路由模块；网口，连接所述路由模块；交换机模块，连接所述路由模块；板卡插槽，在每个所述交换机模块上接有多个，用于插装边缘计算板卡；所述路由模块将接收的待处理数据经交换机模块转发给与该待处理数据的上传设备对应的边缘计算板卡，经边缘计算板卡处理后的数据经交换机模块转发给路由模块，处理后数据通过路由模块发送至相应服务器。2.根据权利要求1所述的可灵活配置的边缘计算设备，其特征在于，还包括：MCU，通过I2C与各个所述边缘计算板卡通信，获取边缘计算板卡的温度和运行情况信息；风扇，对应所述边缘计算板卡设置，与所述MCU连接，由MCU根据获取的温度和运行情况信息进行控制。3.根据权利要求2所述的可灵活...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩金，李倩，介祥，李晓宁，刘志刚，
申请(专利权)人：中科计算技术创新研究院，
类型：新型
国别省市：