Discussion :

[xe4b4ct]

Salut à tous,

Pour un project de recherche (publique et en open source), je suis à la recherche d'un PC embarqué pour un drone flottant.

Voici le cahier des charges (relativement sélectif):
- au moins 6 ports ethernet et une ou des carte(s) réseau(x) qui débitent fort - camera de 12 et 9 MPix, RGB, 14 bits, 12 images/seconde (flux de données brutes ca 1 TB / 10 min) - les autres port sont moins critiques sur le débit
- au moins 64 GB de RAM - pour le buffer entre le disque dur et les entrées
- Un proc qui tient la route - 4 ou 6 coeurs mini, pour extraire les composantes utiles des données (taille vidéos / 10000)
- une voire deux SSD grosse capacités pour stocker les données
- alimentation en basse tension (pas de 220V)
- un OS qui permet d'utiliser un programme Matlab compilé (Windows, macOS)

Je n'y connais rien en PC embarqué, mais le furetage sur les différents sites des fournisseurs reste, pour l'instant, sans succès.

Des idées de modèles? de configurations à monter?

Cordialement

[Vincent PETIT]

Salut,
Je pense qu'il a un truc qui ne va pas ! Ou celui qui a fait le cahier des charges aurait du le penser autrement.

Qui dit drone dit :

- énorme contrainte de consommation
- énorme contrainte de poids
- car impact avec la durée de vol.

Quand je vois ta config, je vois :

- du poids
- beaucoup de consommation

C'est simplement impossible de concilier les deux et il faut faire des choix.




Si le cahier des charges ne change pas, voilà l'impasse où vous aller vous retrouver (figure toi que c'est l'impasse où tout le monde s'engouffre) :

La configuration nécessitera des grosses batteries.
Les grosses batteries seront lourdes
Le drone ne pourra voler que quelques minutes a cause du poids et de la conso du PC
Les deux gros SSD n'auront pas le temps de se remplir de données
Là vous allez être déçu et vous allez doubler la quantité de batteries pour pouvoir voler plus longtemps.
Le drone sera beaucoup plus lourd et le drone lui même ou avec chances les moteurs + hélices, seulement, devront être changés et remplacés par des beaucoup plus puissants.
Le projet va coûter largement plus cher que ce n'était prévu initialement
Vous ferez marche arrière pour maîtriser l'aspect dépense en faisans un compromis avec la durée du vol.
Mais ça n'ira pas avec le cahier des charges initial puisque ce n'était pas prévu de voler aussi peu de temps

La solution c'est de faire uniquement acquisition depuis le ciel et faire les traitements/calculs informatique au sol.
Tu embarqueras moins de poids dans le drone (petit PC dans le drone) et ce qui consomme restera par terre (gros PC au sol).
Généralement les informations sont transmissent par radio, si le débit le permet, pour éviter le stockage (donc du poids) dans le drone .

Je n'essaie pas de te décourager, je dis juste qu'il y a un problème de taille avec l'application finale. Si tu as déjà connaissance des batteries qui sont prévues et de la consommation des moteurs ou de l'autonomie carrément, tu devrais avoir une idée de la puissance restante pour ton PC embarqué. Tout en sachant que le poid de ton PC + ses batteries aura un impact sur la durée de vol initialement calculée.

[xe4b4ct]

Bonjour Vincent,


Le drone flotte, c'est déjà bien.

Les données brutes sont énormes et il faut un moyen de les compresser. On arrive presque à saturer un Mac Pro dernière génération, toutes options avec les données brutes.
Pour le drone et les batteries, la conception sera finalisée une fois les différents composants retenus.

La transmission des données brutes est a priori pas envisageable: taille des données, contraintes liées à un environement confiné.

Il faut donc pré-traiter les données brutes sur la plateforme ou les stocker sur un support rapide: SSD M2.

Sauriez-vous quel fournisseur vends des PC embarqués puissants?

Cordialement

Mathieu

[Auteur]

Bonjour,

je suis comme Vincent assez perplexe. Quelles sont les dimensions de ton drone ?

Mais regarde du côté des ordinateurs ITX (ITX computer), peut-être que tu y trouveras quelque chose.

[xe4b4ct]

Re,

j'ai a priori trouver un constructeur: http://www.ruggedscience.com

connaissez-vous?

Cordialement,

Mathieu

[xe4b4ct]

Bonjour Auteur,

Vue du dessus, une grosse feuille A3.
A part le poids, Vecow a l'air de proposer des produits plutôt sympa: http://www.vecow.com/dispPageBox/vec...700GTX950_EN&#
Grosse connectique, un peu de RAM (mais pas assez), baies pour SSD, Skylake.

C'est un projet de recherche, donc on peut changer un peu le premier jet et passer par des Raspberry Pi (ou équivalent) pour prétraiter avant l'ordinateur maitre.

Connaissez-vous ce constructeur?

Cordialement

Mathieu

[Vincent PETIT]

Je ne connais pas ces revendeurs mais je te conseille vivement de leur envoyer un mail afin de demander le principal, le courant consommé par ce PC parce qu'ils disent entre 12V et 36V mais ne communique pas le courant.

Cette info va être déterminante pour le choix des batteries.

Exemple:
- Raspberry PI alimenté en 5V sous 2A
- Batterie choisie ici LIPO 7,4V 4Ah à 41€
- Le poids n'est pas donné mais il ne doit pas être gênant.
- Durée de vie (en négligeant les pertes) = 4Ah / 2A = 2h

Ici on voit tout de suite que la durée de fonctionnement coûte très cher 41€ pour seulement 2h.

Je suis presque sur que le PC embarqué doit consommer bien plus qu'un simple Raspberry.

Tu as des batteries de 24V 100Ah mais le soucis c'est qu'elle coûte 850€ et pèse 15kg (un parpaing creux 20x20x50 c'est 18kg) à mon avis le drone risque de ne pas apprécier.

Le compromis est de taille !

Ce que j'essaye de dire c'est que le projet peu devenir tout simplement irréalisable rien qu'à cause d'une histoire de courant et donc de batterie.

Moi c'est vraiment par là que je commencerai, conso des caméras + des SSD + du PC + les éventuels accessoires et au vu du résultat tu pourra dimensionner les batteries (poids/prix/durée de vie) et là ton choix sur le PC sera plus pertinent.

Dans tous les projets électronique que j'ai fait dans mon ancien labo c'est quasi toujours par la que j'ai commencé car sinon c'est un coup à se retrouver, à la fin du projet, à devoir acheter un groupe électrogène pour alimenter le truc

[Iradrille]

La solution c'est de faire uniquement acquisition depuis le ciel et faire les traitements/calculs informatique au sol.
Tu embarqueras moins de poids dans le drone (petit PC dans le drone) et ce qui consomme restera par terre (gros PC au sol).
Généralement les informations sont transmissent par radio, si le débit le permet, pour éviter le stockage (donc du poids) dans le drone .

Je n'essaie pas de te décourager, je dis juste qu'il y a un problème de taille avec l'application finale. Si tu as déjà connaissance des batteries qui sont prévues et de la consommation des moteurs ou de l'autonomie carrément, tu devrais avoir une idée de la puissance restante pour ton PC embarqué. Tout en sachant que le poid de ton PC + ses batteries aura un impact sur la durée de vol initialement calculée.

+1, mais la quantité de données est problématique.

Sans compression : 1TB / 10 min = ~208Mo / sec -> c'est pas simple à transférer (voire impossible avec tous les "trucs classiques" haut débit tel que le WiFi ou la 4G).
Même compressé (~quelques dizaines de Mo/sec) ça reste tendu à transférer.

Il faut donc pré-traiter les données brutes sur la plateforme ou les stocker sur un support rapide: SSD M2.

Là c'est différent, si tu n'as besoin de traitement temps réel, le plus simple est probablement de tout stocker (compressé de préférence; mais brut peut passer aussi) et de traiter les donner après le vol.
A priori un Raspberry Pi n'est pas capable d'écrire 200Mo/sec sur un disque (à moins que je sous-estime la bestiole ??), à voir si tu peux compresser ça, et si le Pi en est capable.

Traiter les données sur place semble irréalisable, tu auras besoin d'énormément de puissance de calcul (-> grosse consommation -> problème de batteries / faudra trouver un moyen de refroidir le truc).

[Kannagi]

Vincent a totalement raison , c'est presque utopique de trouver un PC embarqué avec une tel puissance x)

Pour ma part il faudrait peut être penser a recuperer les infos utile non ?
A quoi serve ces images ?
En terme de compressions simple , si la couleur est inutile en divise la par 2 les transferts
si tu veux garder de la couleur tu peux très bien mettre un peu de chrominance (c'est ce que fait le JPEG par exemple) , cela réduit de 33% en moyenne et presque imperceptible pour nous (en est plus sensible au différence de lumière que au couleur).

On peut réduire aussi la résolution par 2 , 9MPix c'est équivalent a 3000x3000 je trouve cela assez gros , après tout dépend de ce qu'on en fait , mais en général quand on parle de vidéo hors Blu Ray c'est pas la résolution très utilisé.
Par exemple une résolution de 1600x800 fait 1,2MPix , et la on réduit encore le taux transfert.
Donc si t'as suivi , si tu fait une résolution de 1600x800 en noir et blanc , tu as 15Mo/s a transférer et avec un peu de chrominance 20mo/s.

Les données brutes sont énormes et il faut un moyen de les compresser. On arrive presque à saturer un Mac Pro dernière génération, toutes options avec les données brutes.

Si tu as bien compris ça me semble assez normal , en enregistre jamais une vidéo avec des donnés brutes , parce que cela monte facilement en GO.

Je parle ici de compression simple (et donc qui peut se faire sans grand calcul).
On peut très bien faire une compression JPEG temps réel mais vu la taille des images , je pense que cela risque d’être un peu long.
(sur des tailles plus petite c'est néanmoins envisageable).

[Auteur]

bonjour,

j'ai trouvé ces liens :
- https://www.board-db.org/
qui te permet de trouver l'ordinateur mono-carte (SBC) en fonction des paramètres que tu auras choisi (essaye de ne pas être trop restrictif).

De là (parmi d'autres) :
- MIO-2263 : https://www.board-db.org/product/56/
- Up Squared Pentium Ultra : https://www.board-db.org/product/147/
- Beaglebord : https://www.board-db.org/product/94/
- Parallella : https://www.parallella.org/
- Gizmo2 : http://www.gizmosphere.org/products/gizmo-2/

[edit]
En voilà d'autres (de la même série que le MIO-2263) :
2.5” Pico-ITX (MI/O-Ultra) Single Board Computers
[/edit]

[Vincent PETIT]

Saut,
Etant donné que c'est :

Pour un project de recherche (publique et en open source)

La réponse a cette question m’intéresse aussi :

A quoi serve ces images ?

Si tu peux nous en dire un peu plus sur ce projet ? Je t'en remercie.



Normalement la cahier des charges doit ressembler a ça (je prends des valeurs au hasard) :

Durée de vol minimale pour la pertinence du projet = 4h
Autonomie du drone à vide = 8h
Autonomie du drone avec une charge de 2kg = 3.5h
Donc charge maxi a ne pas dépasser = 1.5kg

J'imagine que quelqu'un dans l'équipe doit avoir une idée assez précise, quitte même a faire un essai en accrochant une simple masse au drone, de la charge maxi "embarquable" pour respecter le temps de vol minimal pour rendre le projet pertinent ?


Le critère poids du PC embarqué est aussi important que le reste :

- poids maxi incluant les batteries = ?kg
(le calcul des batteries est simple : c'est la somme des courants de tous les appareils en mA * nombre d'heure nécessaire = capacité de la batterie en mA/h)
- au moins 6 ports ethernet et une ou des carte(s) réseau(x) qui débitent fort - camera de 12 et 9 MPix, RGB, 14 bits, 12 images/seconde (flux de données brutes ca 1 TB / 10 min)
- les autres port sont moins critiques sur le débit
- au moins 64 GB de RAM - pour le buffer entre le disque dur et les entrées
- Un proc qui tient la route - 4 ou 6 coeurs mini, pour extraire les composantes utiles des données (taille vidéos / 10000)
- une voire deux SSD grosse capacités pour stocker les données
- alimentation en basse tension (pas de 220V)
- un OS qui permet d'utiliser un programme Matlab compilé (Windows, macOS)

A+

[Delias]

Bonjour à tous

C'est un drone flottant pas volant! Mathieu l'indique depuis son 1er message.
Mathieu, les deux fournisseurs que tu indiques semblent proposer quelque-chose qui correspond à tes demandes en terme d'application. Avec la puissance de calcul que tu demandes tu ne trouvera rien de plus petit, léger et moins gourmandant en énergie.
Rugged Science propose des alim (230VAC->24VDC) de 120W à 240W pour les alimenter. Si cela vient de batteries faut compter dans le même ordre de grandeur.

Au niveau performance, ce que tu demandes c'est à mi-chemin entre un PC de gamer et un serveur! Là je rejoins mes collègues, il serait bien d’amélioré le soft. Comme tu le dit le Macbook tient à peine la route.

Reste la solution du montage maison, à condition d'avoir accès à des professionnels (c'était le cas à mon uni, mauvaise habitude et gros avantage par rapport à des entreprises externes on pouvait arriver à l'atelier avec juste une idée et ils nous aidaient à la mettre sur le dessin)
Faire construire un boîtier étanche pour monter une carte mère standard avec ce qu'il faut pour le(s) processeur(s), RAM, SSD, Ethernet, etc... L'important c'est de verrouiller toutes les connections par des vis, des étriers, etc...
L'alim doit être réalisée par un électronicien/ingénieur électricien à base de convertisseur DC/DC (compter dans les 300/400€ hors travail) pour fournir directement les tensions du PC (12V, 5V, 3.3V et éventuellement les tensions négatives). Une batterie auto devrait faire l'affaire pour l'alimentation des convertisseurs. Bien prévoir les protections sinon c'est la cata assurée (c'est pour cela que je dis que cela doit être conçu par une personne qualifiée)
Le refroidissement doit être bien pensé car il s'agit d'un boîtier sans échange d'air avec l’extérieur. Deux méthodes: un couvercle en alu qui incorpore de chaque côté de très gros radiateurs, ou un water cooling qui peut traverser le boîtier (ou mieux sa plaque de dissipation à l'intérieur du boitier, le radiateur à l'extérieur).

Delias

[Vincent PETIT]

C'est un drone flottant pas volant! Mathieu l'indique depuis son 1er message.

Ah d'accord, c'est un bateau !

Et est ce qu'il est sensé se mouvoir (avancer/reculer/tourner/naviguer...) ?

Parce que si oui alors le problème est exactement le même. (*) Plus il y a de poids à faire avancer et plus le ou les moteurs seront puissants donc chers, et moins il y aura d'autonomie. A moins d'augmenter la quantité de batterie et donc le poids (retour à *)

[djuju]

Salut,

Vu ce que tu cherches, rien ne t’empêche d'y aller pour un PC plus conventionnel, mais de petite taille.
Par exemple, si tu veux vraiment 6 cores réels, tu peux penser aux Intel extrem (X99) avec une carte mini ITX
http://www.asrock.com/mb/Intel/X99E-ITXac/

Il faudra donc des composants standard, dont une alim ATX.
Comme c'est un peu pénible à trouver, voici des convertisseurs DC/DC qui donnent une alim ATX avec les timmings qui vont bien:
https://fr.aliexpress.com/store/prod...747813627.html
https://fr.aliexpress.com/store/prod...828902505.html
http://www.mini-box.com/DCDC-USB-200

Ne prends pas peur avec Aliexpress, j'ai déjà acheté ce produit. Qualité moyenne, mais ça marche et c'est stable. Et si tu trouves un produit équivalent en taille et en puissance (même en y mettant le prix), fais moi signe, je cherche encore.
Pour MiniBox, c'est de meilleur qualité, mais la 200W est la plus puissante.

A+

[xe4b4ct]

Bonjour à tous,

et désolé pour le retard ... les déplacements limitants le temps dispo.

Je vais essayer de répondre à tous les points:
- taille des données - on ne peut pas réduire la résolution des caméras. Je m'intéresse à la couche rouge, mais la plupart des pixels sont noirs. J'ai écrits un bout de code pour extraire coordonnées des pixel, leur rouge. Réduction de la taille des données brutes: par 10000. Le problème, la RAM sert de buffer pour cette étape de sélection - on peut arriver à saturer un Mac Pro (et non pas un MacBook) et ses 64 GB de RAM. Aucun problème sur la version 128 GB. Je peux essayer d'améliorer le code, mais L'éditeur Matlab ne suggère aucune amélioration possible.
- les fournisseurs proposés saturent à 16 ou 32 GB. J'attends une réponse pour une configuration plus poussée.
- pour le poids, on est encore libre - on peut adapter un peu la taille du drone dans la limite du raisonnable.

Je pense que le montage d'un PC puis la création d'un boitier autour reste la meilleure option. A ce sujet, existe-t-il des cartes mères alimentées sur batterie? Question format, on peut voir grand (surface d'une feuille A4): il faudrait juste trouver une CM qui permet l'installation de la CG parallèle. Des idées? Et après, on booster la RAM, les SSD, Proc, etc.

C'est un projet de recherche public. En quelques mots, on cherche à construire un drone multi-capteurs pour l'inspection des conduites souterraines partiellement remplies d'eaux afin d'obtenir une cartographie 3D de la structure ou des sédiments + des données sur l'écoulement en lui-même. Pour l'instant, rien de publié mais je vous donnerai les liens vers les oublis dès quelles seront disponibles.

En espérant avoir répondu à vos questions. Je prendrai un peu de temps dans la semaine pour regarder les différents liens que vous m'avez envoyés.

Cordialement

Mathieu

[Kannagi]

Ok donc tu es plus du genre a vouloir augmenter la puissance de la bête que de vouloir faire un code optimisé x)

- taille des données - on ne peut pas réduire la résolution des caméras. Je m'intéresse à la couche rouge, mais la plupart des pixels sont noirs. J'ai écrits un bout de code pour extraire coordonnées des pixel, leur rouge. Réduction de la taille des données brutes: par 10000. Le problème, la RAM sert de buffer pour cette étape de sélection - on peut arriver à saturer un Mac Pro (et non pas un MacBook) et ses 64 GB de RAM. Aucun problème sur la version 128 GB. Je peux essayer d'améliorer le code, mais L'éditeur Matlab ne suggère aucune amélioration possible.

Je relis soit j'ai mal compris soit tu t'es mal exprimé, mais je vois que peut être matlab n'est pas la solution adéquate a ton projet (on choisi le langage le plus adapté a son projet en général).
Une image a traité de 9M de pixel (16 bits) prend tada 18Mo de RAM , de quoi ne rien saturer du tout :p
Surtout que si tu réduit ces donnée de 10 000 (je suis curieux de savoir quel algo ) , ça fait 1.8ko.
Du coup je ne comprend plus ton souci de puissance de PC de Gamer tant en transfert (parce que si tu dois transférait au final 1.8*15ko/s je pense que le souci est résolu) que en besoin de puissance.

Après je suis étonné que ton projet ne prend pas en compte un budget , parce que un ordi puissant en embarqué aussi puissant qu'un Mac Pro , voila quoi je doute que cela soit peu chère.

Je reste persuadé que un Rasperry Pi fait totalement l'affaire ,un pré-traitement de 9M et 12M de pixel sur un 1GHZ/512Mo est tout a fait faisable.

[xe4b4ct]

Salut,

Je cherche à optimiser.

En gros, les images sont quasiment noires. Il y doit avoir 6000-7000 pixels d'intérêt. En RGB, je vire G est B, je cherche les pixels avec une valeur R plus haute qu'un seuil et je n'enregistre que les pixels retenus et le veule valeur R.

18 Mo, par images, 12 images / seconde: 216 Mo/s - c'est ce qui pause problème. Je ne suis pas sur que le Rasberry Pi soit capable de gérer en flux entrant. Et puis in en faudra un par capteur + un maitre. Si c'est faisable, je prends.

Question budget, on est confort pour l'instant.

Cordialement

Mathieu

[Kannagi]

Alors ce que tu recherche n'est pas un Mac Pro version embarqué.
Mais un mini PC possédant un flux entrant de 216 Mo/s minimun.

Vu que l'algo que tu décrit est très facile a réalisé (et donc que n'importe quel mini-PC peut les traités).

Question budget, on est confort pour l'instant.

J'imagine que c'est pas ton argent pour lâcher ça aussi facilement
De manière personnelle , si je peux faire un truc au prix de 10 euros au lieu de 3000 euros je le fais , même si je suis millionnaire j'évite de tuer une mouche avec un bazooka.
Je rajouterai surtout si le projet et open source et public , il doit être penser a un coût correct.

[Vincent PETIT]

Tu captures des images aussi énormes juste parce qu'il fait noir ? Ou il y a un autre intérêt à avoir des images de telles qualités ?

[Auteur]

on ne peut pas réduire la résolution des caméras. Je m'intéresse à la couche rouge, mais la plupart des pixels sont noirs. J'ai écrits un bout de code pour extraire coordonnées des pixel, leur rouge. Réduction de la taille des données brutes: par 10000.

Je crois (à vérifier) qu'avec OpenCV tu peux utiliser la carte graphique (GPU) et non le processeur (CPU) pour certaines opérations sur les images. Si c'est possible, je crois que ça vaut la peine d'explorer cette voie.

En gros, les images sont quasiment noires. Il y doit avoir 6000-7000 pixels d'intérêt. En RGB, je vire G est B, je cherche les pixels avec une valeur R plus haute qu'un seuil et je n'enregistre que les pixels retenus et le veule valeur R.

Tu es sûr que tu ne fais pas une acquisition dans l'infrarouge ?

C'est un projet de recherche public.

Justement je ne suis pas sûr que ton budget soit infini. Tu es en thèse ou c'est un projet de M2 ?