Makeblock AI Camera 2.0 – inteligentny moduł wizyjny AI do edukacji, robotyki i programowania

Makeblock AI Camera 2.0 – inteligentny moduł wizyjny AI do edukacji, robotyki i programowania

Makeblock AI Camera 2.0 to autonomiczny moduł sztucznej inteligencji przeznaczony do nauki widzenia komputerowego, programowania, robotyki oraz podstaw uczenia maszynowego. W przeciwieństwie do zwykłej kamery internetowej urządzenie posiada własny procesor, jednostkę NPU do obliczeń AI, pamięć operacyjną, pamięć masową, ekran dotykowy, mikrofon, głośnik oraz interfejsy komunikacyjne.

Dzięki temu AI Camera 2.0 może samodzielnie wykonywać analizę obrazu oraz realizować zadania związane z rozpoznawaniem obiektów, twarzy, gestów, kolorów, pozycji ciała, tekstu czy ścieżek. Urządzenie zostało zaprojektowane przede wszystkim z myślą o edukacji K–12, laboratoriach STEM/STEAM oraz projektach robotycznych.

AI Camera 2.0 oferuje 9 gotowych funkcji AI, które można wykorzystywać bez konieczności wcześniejszego trenowania własnych modeli. Uczniowie mogą rozpocząć pracę od programowania blokowego, a następnie przejść do programowania w języku Python oraz tworzenia własnych modeli uczenia maszynowego.

Moduł współpracuje bezpośrednio z platformą Makeblock CyberPi, robotem mBot2 oraz systemem modułów mBuild. Dzięki standardowym interfejsom komunikacyjnym może być również wykorzystywany w bardziej zaawansowanych projektach opartych na innych platformach sprzętowych.

Najważniejsze cechy

autonomiczny moduł AI Vision do edukacji i robotyki,
przeznaczony do nauki sztucznej inteligencji i widzenia komputerowego,
procesor RISC-V C906 o częstotliwości 1 GHz,
dedykowana jednostka NPU do obliczeń AI,
wydajność NPU: 1 TOPS przy obliczeniach INT8,
obsługa modeli BF16,
kompatybilność z popularnymi architekturami modeli, m.in. MobileNetV2, YOLOv5 i YOLOv8,
256 MB pamięci DDR3,
karta TF o pojemności 32 GB,
kamera 12 Mpix,
ręczna regulacja ostrości,
kolorowy ekran dotykowy IPS 2,4",
rozdzielczość ekranu 640 × 480 pikseli,
wbudowany mikrofon,
wbudowany głośnik 1 W,
wbudowany wzmacniacz audio,
wbudowane oświetlenie LED,
6-osiowy moduł IMU,
3-osiowy akcelerometr,
3-osiowy żyroskop,
komunikacja Wi-Fi 6,
interfejs USB Type-C,
USB 2.0,
2 porty mBuild,
interfejs I2C,
interfejs UART,
2 wyjścia PWM,
przycisk Learning,
przełącznik 3-pozycyjny,
wyłącznik zasilania,
standardowy gwint montażowy 1/4",
możliwość współpracy z CyberPi,
możliwość współpracy z mBot2,
możliwość integracji z modułami mBuild,
programowanie blokowe,
programowanie w Python,
możliwość tworzenia własnych modeli AI,
możliwość zbierania danych treningowych,
możliwość trenowania i wdrażania modeli,
możliwość wykonywania przetwarzania AI bezpośrednio na urządzeniu.
Funkcje sztucznej inteligencji

AI Camera 2.0 posiada 9 gotowych funkcji rozpoznawania:

rozpoznawanie twarzy,
rozpoznawanie kolorów,
rozpoznawanie gestów,
rozpoznawanie znaczników,
rozpoznawanie obiektów,
rozpoznawanie ścieżek,
rozpoznawanie pozycji ciała,
rozpoznawanie tekstu – OCR,
rozpoznawanie głosu.

Moduł może być dzięki temu wykorzystywany m.in. do budowy systemów:

śledzenia obiektów,
klasyfikacji obiektów,
sortowania według kolorów,
sterowania gestami,
sterowania głosem,
rozpoznawania twarzy,
odczytywania tekstu,
nawigacji robotów,
śledzenia linii i tras,
wykrywania pozycji człowieka,
interakcji człowiek–robot,
automatyki edukacyjnej.

Rozpoznawanie obiektów

Wbudowany system rozpoznawania obiektów obsługuje rozpoznawanie wielu typowych kategorii obiektów. Według dokumentacji producenta AI Camera 2.0 posiada funkcję rozpoznawania 80 typów obiektów.

Urządzenie umożliwia wykorzystanie rozpoznawania do tworzenia projektów obejmujących m.in.:

klasyfikację przedmiotów,
lokalizację przedmiotów,
śledzenie obiektów,
sortowanie,
sterowanie robotem na podstawie wykrytego obiektu.

Tworzenie własnych modeli AI

AI Camera 2.0 nie ogranicza się do fabrycznie przygotowanych algorytmów. Użytkownik może przygotowywać własne modele uczenia maszynowego.

Proces może obejmować:
zebranie własnego zestawu danych,
przypisanie klas i oznaczeń,
utworzenie projektu treningowego,
trenowanie modelu,
wdrożenie modelu na urządzeniu,
wykorzystanie wyników rozpoznawania w programie lub robocie.

Platforma Makeblock umożliwia przygotowywanie projektów typu:
Image Classification – klasyfikacja obrazów,
Image Detection – wykrywanie i lokalizacja obiektów.

Do trenowania własnych modeli wykorzystywana jest internetowa platforma mTraining.

Specyfikacja techniczna
producent: Makeblock,
model: AI Camera 2.0,
numer katalogowy / SKU: P1100032,
typ urządzenia: autonomiczny moduł wizyjny AI,
zastosowanie: edukacja AI, robotyka, STEM/STEAM, machine learning, computer vision,
procesor: RISC-V C906,
częstotliwość procesora: 1 GHz,
jednostka AI: NPU,
wydajność NPU: 1 TOPS @ INT8,
obsługiwane formaty obliczeń NPU: INT8, BF16,
przykładowe kompatybilne modele: MobileNetV2, YOLOv5, YOLOv8,
pamięć operacyjna: 256 MB DDR3,
pamięć masowa: karta TF 32 GB,
kamera: 12 Mpix,
optyka: obiektyw z ręczną regulacją ostrości,
ekran: IPS,
przekątna ekranu: 2,4",
obsługa dotyku: tak, ekran pojemnościowy,
rozdzielczość ekranu: 640 × 480 px,
mikrofon: wbudowany analogowy mikrofon krzemowy,
głośnik: wbudowany,
moc głośnika: 1 W,
wzmacniacz audio: wbudowany PA,
Wi-Fi: Wi-Fi 6,
USB: USB 2.0,
złącze USB: USB Type-C,
porty mBuild: 2,
I2C: 1,
UART: 1,
PWM: 2,
IMU: 6-osiowy,
akcelerometr: 3-osiowy,
żyroskop: 3-osiowy,
oświetlenie: wbudowana dioda doświetlająca LED,
przycisk Learning: 1,
przełącznik funkcyjny: 3-pozycyjny,
wyłącznik zasilania: 1,
mocowanie: standardowy gwint fotograficzny 1/4",
materiał / wykonanie obudowy: formowana wtryskowo, matowa, półprzezroczysta obudowa,
wymiary: 70 × 54 × 21 mm.

Interfejsy

AI Camera 2.0 wyposażona jest w:
2 × port mBuild,
1 × I2C,
1 × UART,
2 × PWM,
USB Type-C / USB 2.0,
Wi-Fi 6.

Porty mBuild umożliwiają bezpośrednią integrację z urządzeniami Makeblock.

Producent przewidział także interfejsy UART, I2C i PWM do rozbudowy o urządzenia zewnętrzne. Należy jednak pamiętać, że zgodnie z dokumentacją Makeblock obsługa programowa części bocznych interfejsów do urządzeń innych producentów jest nadal rozwijana.

Współpraca z CyberPi

AI Camera 2.0 może zostać bezpośrednio połączona z Makeblock CyberPi za pomocą przewodu mBuild.
Do programowania zestawu wykorzystywane jest środowisko mBlock.

Dla poprawnej współpracy z AI Camera 2.0 wymagane jest:
urządzenie CyberPi,
AI Camera 2.0,
przewód mBuild,
mBlock,
rozszerzenie AI Camera 2.0 w mBlock,
odpowiednia wersja firmware CyberPi.

Producent określa minimalną wersję firmware CyberPi jako
44.01.014 lub nowsza.
Dla wersji desktopowej Makeblock rekomenduje mBlock 5.6.0 lub nowszy odpowiedni dla aktualnego środowiska.

Współpraca z mBot2

AI Camera 2.0 może zostać zamontowana na robocie Makeblock mBot2.

Połączenie pozwala wykorzystać wyniki analizy obrazu bezpośrednio do sterowania robotem, np.:
jazdy za obiektem,
reagowania na gesty,
rozpoznawania kolorów,
śledzenia trasy,
klasyfikacji obiektów,
budowy autonomicznych systemów robotycznych.

Do połączenia wykorzystywany jest interfejs mBuild.

Fotografowanie i nagrywanie

AI Camera 2.0 może być również wykorzystywana do:
wykonywania zdjęć,
nagrywania materiałów wideo,
przeglądania zapisanych materiałów na urządzeniu,
przesyłania zdjęć i filmów do komputera.
Materiały zapisane w pamięci mogą być następnie wykorzystane np. jako dane treningowe podczas tworzenia własnych modeli AI.

Modele i warianty

Na aktualnej stronie producenta dostępne są dwie opcje zakupu.

Makeblock AI Camera 2.0

Samodzielny moduł wizyjny AI.
model: AI Camera 2.0,
SKU: P1100032,
zawiera 1 moduł AI Camera 2.0 Vision Module.

Jest to podstawowa wersja produktu przeznaczona m.in. do współpracy z istniejącym CyberPi, mBot2 lub modułami mBuild.

mBot2 AI Learning Kit

Rozbudowany zestaw edukacyjny obejmujący:

Makeblock mBot2 Coding Robot Pack,
AI Camera 2.0 Vision Module,
dodatkowe materiały / elementy zestawu zgodnie z aktualną konfiguracją producenta.

Jest to zestaw przeznaczony przede wszystkim do kompletnego stanowiska edukacyjnego z zakresu robotyki i sztucznej inteligencji.

AI Camera 2.0 w obu przypadkach jest tym samym modułem sprzętowym – mBot2 AI Learning Kit jest zestawem, a nie inną wersją techniczną kamery.

Oprogramowanie wymagane do działania

mBlock 5

Podstawowym środowiskiem programistycznym używanym z AI Camera 2.0 jest Makeblock mBlock.
mBlock umożliwia:
programowanie blokowe,
programowanie w Python,
obsługę funkcji AI Camera 2.0,
odczytywanie wyników rozpoznawania,
sterowanie CyberPi,
sterowanie mBot2,
tworzenie projektów wykorzystujących AI,
wykorzystanie danych rozpoznawania do sterowania robotem.

Rozszerzenie AI Camera 2.0 dla mBlock

W przypadku pracy z CyberPi należy dodać w mBlock rozszerzenie:

AI Camera 2.0
Rozszerzenie udostępnia bloki programistyczne pozwalające wykorzystywać funkcje rozpoznawania kamery.

mTraining

Do trenowania własnych modeli AI producent udostępnia platformę internetową mTraining.

mTraining umożliwia:
tworzenie projektów treningowych,
budowę własnego datasetu,
klasyfikację obrazów,
wykrywanie obiektów,
trenowanie modelu,
przygotowanie modelu do wdrożenia na AI Camera 2.0.
Do podstawowego korzystania z dziewięciu gotowych funkcji AI platforma mTraining nie jest wymagana.

Python

AI Camera 2.0 może być wykorzystywana w projektach programowanych w języku Python.
Producent udostępnia przykłady i materiały dydaktyczne obejmujące zarówno:
programowanie blokowe,
Python.
Pozwala to rozpocząć naukę od prostych bloków graficznych, a następnie przejść do programowania tekstowego.

balenaEtcher – tylko aktualizacja / odzyskiwanie systemu

balenaEtcher nie jest wymagany do normalnego działania AI Camera 2.0.
Program jest potrzebny wyłącznie w przypadku wykonywania dużej aktualizacji systemowej lub ponownego zapisania obrazu systemu na urządzeniu.
Procedura aktualizacji systemowej może wymagać:
pobrania obrazu systemu Makeblock,
podłączenia AI Camera 2.0 do komputera przez USB,
zapisania obrazu przy użyciu balenaEtcher,
połączenia AI Camera 2.0 z Wi-Fi,
ponownej instalacji środowiska Runtime.

Wymagane oprogramowanie – podsumowanie

Do standardowej pracy:
mBlock 5 – do programowania i integracji z CyberPi / mBot2,
rozszerzenie AI Camera 2.0 dla mBlock – przy programowaniu kamery z CyberPi.

Do tworzenia własnych modeli AI:
mTraining – internetowa platforma Makeblock do trenowania modeli.

Opcjonalnie:
Python – do bardziej zaawansowanego programowania,
balenaEtcher – tylko do aktualizacji lub odtwarzania systemu.

Zastosowanie

Makeblock AI Camera 2.0 może być wykorzystywana do:
nauki sztucznej inteligencji,
nauki uczenia maszynowego,
nauki widzenia komputerowego,
nauki programowania,
programowania w Python,
zajęć STEM i STEAM,
robotyki edukacyjnej,
laboratoriów AI,
projektów IoT,
automatyki,
projektów typu smart city,
autonomicznych robotów,
systemów śledzenia obiektów,
rozpoznawania gestów,
rozpoznawania kolorów,
rozpoznawania twarzy,
rozpoznawania tekstu OCR,
interakcji człowiek–robot,
analizy ruchu i pozycji,
tworzenia własnych modeli rozpoznawania obrazów.

Dzięki własnemu procesorowi i jednostce NPU AI Camera 2.0 stanowi samodzielną platformę do nauki pełnego procesu pracy z AI – od pozyskania danych, poprzez rozpoznawanie i trenowanie modeli, aż po wykorzystanie wyników w rzeczywistych projektach robotycznych.