Banana Pi CanMV-K230D-Zero
Za cenu od $30, AI sposoban razvojni sistem u Raspberry Pi Zero formatu, opciono sa dve kamere, 1080p displejom i In/Out stereo audio interfejsom, uz bogat GPIO i tri 12-bitna ADC ulaza, ovaj prilagodljiv sistem koji se programiran u MicroPythonu je veoma interesantna opcija u RISC-V realizaciji za AI cameru.
Pros
- Zvaničan Kendryte K230D razvojni sistem sa odličnom bazom literature i Ai modela
- Programira se u MicroPython-u u OpenMV IDE okruženju
- Cena je veoma primerena mogućnostima
Cons
- Ne radi Wi-Fi u MicroPython-u
- Memorijsko ograničenje od 128 MB ne dozvoljava sve AI aplikativne primene
- Jedina zvanična dostupna kamera nije adekvatna za sve moguće upotrebe
- Nismo pronašli uputstvo za korišćenje Linux OS-a čiji imidž se može naći na Kendryte sajtu za ovu ploču
- Wi-Fi antena se ne dobija uz komplet
Ko poznaje Banana Pi asortiman zna da je CanMV-K230D-Zero, koga smo dobili od proizvođača za potrebe ovog testa, neuobičajeno ime za BPi razvojni sistem. Zero ukazuje da je u Raspberry Pi Zero formatu, što je ispoštovano u visokom stepenu. K230D otkriva da je srce Kendryte K230D RISC-V SoC kompanije Canaan Technology. On je manji brat Kendryte K230 modela, oba bazirana na po dva XuanTie C908 jezgra (jedno radi na 1.6 GHz, a drugo na 800 MHz) i posebno dizajniranoj KNU jedinici treće generacije. KNU je skraćenica od Knowledge Neural Unit koji je zapravo Neural Network Processing Unit. Razlika između ova dva modela je pre svega u 32-bitnom LPDDR4 RAM-u na 2666 Mbps koji je kod K230D integrisan u SoC-u i veličine je 128MB, dok je kod K230 on eksterni i može biti do 2 GB. Ova razlika će se pokazati bitnom kasnije kada budemo pričali o AI mogućnostima.
Vratimo se imenu i njegovom trećem delu: CanMV. Ono bi trebalo da asocira na OpenMV iz podnaslova. OpenMV proizvodi nekoliko OpenMV kamera pogodnih za ugradnju u veće projekte baziranih na ARM arhitekturi procesora, a koje se sve programiraju u MicroPython-u. Programiranje u MicroPython-u Banana Pi CanMV-K230D-Zero razvojnog sistema jeste predviđeni način korišćenja. I ovaj sistem kao i OpenMV dolazi sa kamerom, sa time da ovde ona nije fiksirana na ploči već se povezuje trakastim namenskim kablom. Koristi TYS-K230-200W-V2 modul koji može dati video snimak rezolucije 1920×1080 px sa maksimalnih 30 fps. Prilikom neprekidnog rada modul se zagreva i dobro ga je opremiti pasivnim hladnjakom. Preporuka je da se Kendryte K230D hladi pri radu. Nemamo načina da istestiramo eventualno trotlovanje procesora, ali metodom „na dodir“ primećujemo da se primetno zagreva.
Prateći Zero format ploča i Banana Pi CanMV-K230D-Zero ima četrdesetopinski heder na kome su signali multipleksirani. Raspored naponskih i signalnih linija je usaglašen sa Raspberry Pi rasporedom signala na hederu. Obezbeđena su po tri UART, I2C, SPI ( 1 x OSPI + 2 x QSPI) interfejsa i jedan I2S – sasvim dovoljno za osnovne automatizacione i mejkerske projekte.
Na ploči su dva USB-C konektora, jedan označen sa USB, drugi sa POWER. Prvi je namenjen za prenos podataka sa računara prilikom programiranja ili kao USB port za eksterne jedinice. Drugi služi za napajanje razvojnog sistema, te kroz njega treba obezbediti 5 V, 2 A. Port nema PD, pa će povezivanje sa takvim napajanjem dovesti do pregrevanja ulaza i oštećenja napojnog dela hardvera. Zato za napajanje koristite isključivo standardan USB port sa računara. Računajte da će vam rad sa ovim razvojnim sistemom zauzeti dva USB porta računara na kome ga programirate.
Glavni kamera modul se povezuje 22-linijskim trakastim kablom za 2 lane MIPI-CSI konektor označen natpisom Camera. Postoji i dodatni 31-linijski konektor za 4 lane MIPI-CSI koji može prihvatiti video ulaz do 4K i on je označen sa CSI0+CSI1.
Na ploči su i dva tastera, jedan između USB portova kojim se sistem resetuje i drugi, montiran bočno, čija se funkcija može programirati. Do njega je postavljena i programabilna RGB dioda. Mala crvena dioda je locirana iznad 22. pina Camera konektora i ona se uključuje kada je sistem pod naponom.
Najneobičniji deo je 2.4 Wi-Fi modul, koga ćete lako uočiti budući da je zelen. Nije nam najjasnije što se Banana Pi odlučio za veoma redak Realtek RTL 8198F gigabitni network procesor. Po specifikacijama može raditi u AP i Router modu. Nema sopstvenu antenu, već je za njenu ugradnju predviđen u.fl konektor na osnovnoj ploči. Problem sa ovim čipom je što mu je drajverska podrška upitna, a razlog za njegovu ugradnju možda može biti želja da svi čipovi budu u RISC-V arhitekture. RTL8198 pokreće RLX5281 RISC-V CPU na 800 MHz.
Na poleđini ploče pronalazimo push-pull ležište za SD karticu na koju je potrebno flešovati MicroPython imidž, ali se istovremeno može koristiti i za smeštanje podataka. Kartica može biti maksimalne veličine 1 TB, a sam imidž zauzima nešto manje od 600 KB.
Na DSI displej port može se povezati 1080P ekran. Mi uz Banana Pi CanMV-K230D-Zero nismo dobili prateći ekran kako bi istestirali ovu mogućnost. Neobičan je i ADC/Audio konektor za 12-linijski trakasti kabl. Kroz njega se vuku tri 12-bitne ADC linije sa učestanošću uzorkovanja od 16 MHz, kao i jedan ulaz za stereo mikrofon i izlaz za stereo slušalice. Iako na sajtu proizvođača stoji da je na ploči ugrađen mikrofon, mi nismo uspeli da ga pronađemo.
Software
Banana Pi CanMV-K230D-Zero zvanično ima dva tipa imidža. Jedan je sa Linux OS-om i nncase podrškom. nncase je neural network compiler za AI accelerator za Kendryte K230 i K230D i o tome možete više saznati na zvničnom GitHub-u. Drugi je sa MicroPython-om koga možete preuzeti sa Kendryte sajta. Obratite pažnju prilikom preuzimanja da je vaš razvojni sistem K230D-Zero.
Sva uputstva na Banana Pi sajtu su data za ovaj drugi, MicroPython imidž, verovatno zbog jednostavnosti korišćenja i široke prihvaćenosti jezika. Drugi razlog bi mogao biti i želja da se omogući korišćenje OpenMV IDE-a koji je zvanični Python razvojni sistem za OpenMV kamerice.
Veliki broj primera pokriva i kontrolu GPIO-a, rad sa audio signalom, grafičkim bibliotekama i na kraju, što i jeste posebna odlika ovog AI sposobnog razvojnog sistema sa KNU. Obratite pažnju da neće svi AI demoi raditi zbog memorijskog ograničenja K230D. Naime, demoi su napravljeni za K230, a on ima i HDMI izlaz. Neophodno je da u svakom primeru u kome se vrši ispis na ekran promenite ciljnu lokaciju sa hdmi na lcd. U kodu se to nalazi u __main()__-u i to samo jedanput.
Ono što je bolna tačka ovog razvojnog sistema u ovom trenutku je retko korišćen RTL8198 Wi-Fi čip, te MicroPython primeri sa mrežnom komunikacijom neće raditi. Nažalost, jer time ovaj sistem gubi opciju upotrebe kao IP AI kamera. Kendryte K230 Linux SDK podržava AP6212 Wi-Fi modul, pa je i to jedan od činilaca ovog problema.
Zaključak
Banana Pi CanMV-K230D-Zero je jedan od najnovijih izleta u RISC-V arhitekturu. Korišćen je energetski efikasan i AI sposoban Kendryte K230D. Ograničen sa svojih 128 MB RAM-a neće uspeti da izvrši složene zadatke prepoznavanja tipa: face 3D mash, OCR prepoznavanje i YOLOv8 Segmentation, ali će bez problema prepoznati lica, pokrete ili položaje ljudskog tela. QR i bar kodove će prepoznati ukoliko su dovoljno veliki, pa tu dolazimo do problema koji potiče od isporučene širokopojasne kamere čiji je fokus na oko 50 cm. Dodatni optički sistem uz konstrukciju koja fiksira kameru je stoga neophodan da bi se koristio za tu namenu.
Ko bude želeo da koristi ovaj razvojni sistem za svoj proizvod, biće zadovoljan količinom dostupne literature na internetu, kao i brojem modela koji se već sada mogu preuzeti. Ovo zvaničan Canaan-ov razvojni sistem za Kendryte K230D čip te je podrška ove velike kompanije, koja inače proizvodi profesionalne i kućne računare za rudarenje Bitcoin-a neupitna. Ime kompanije je simbolički interesantno. Kendryte je njihova serija AI čipova namenjena za IoT aplikacije, pa očekujemo da će se problem sa Wi-Fi-em na ovoj ploči u MicroPython-u brzo rešiti, ako ništa promenom bežičnog modula.
Za cenu od $30, AI sposoban razvojni sistem u Raspberry Pi Zero formatu, sa jednom ugrađenom i jednom dodatnom opcionom 4K kamerom i mogućnošću povezivanja 1080p displeja i nezavisnog In/Out stereo audio interfejsa, uz bogat GPIO i tri 12-bitna ADC ulaza, ovaj hakabilan MicroPython sistem je veoma interesantna opcija u RISC-V realizaciji. Voleli bi da vidimo komplet u kome se nalazi veći izbor optike, adekvatan MIPI DSI ekran i opcija za termalnu regulaciju.
Sa pozadinom u električnom inženjeringu i dugom istorijom rada u stručnim časopisima, on se fokusira na ključnom sadržaju magazina Mehatronika i stoji iza brojnih inicijativa.
- 67. Sajam tehnike u Beogradu: Slika trenutka - 01/06/2025
- Seeed Studio XIAO nRF52840 Sense - 31/05/2025
- Sistem za brzu zamenu čeljusti RAPIDO kompanije SCHUNK - 30/05/2025