Edge AI на практике: как камеры Arducam серии IMX500 решили проблемы системы предотвращения столкновений погрузчиков у крупного производителя

1 июля 2026 · По материалам Arducam

В эпоху промышленной автоматизации ИИ на устройстве (Edge AI) стал для предприятий главным инструментом повышения безопасности и эффективности. Но развернуть систему машинного зрения, которая работает в реальном времени и стабильно, при ограниченных затратах на оборудование и жёстком бюджете по энергопотреблению по-прежнему непросто даже лидерам отрасли.

Недавно Arducam помогла нескольким крупным мировым клиентам устранить застарелые узкие места в их системах машинного зрения с помощью новой серии камер на интеллектуальном сенсоре Sony IMX500. Ниже — первый кейс этой серии: комплексная модернизация системы обнаружения пешеходов и предотвращения столкновений для погрузчиков.

1. Узкие места у производителя: три главные проблемы традиционных систем машинного зрения для погрузчиков

Клиент — по данным Arducam, один из крупнейших мировых производителей — ведёт интенсивную складскую логистику на огромных заводских площадях. Работа погрузчиков в таких условиях сложна, поэтому надёжное обнаружение пешеходов (в том числе людей без меток и без средств индивидуальной защиты) — главный приоритет безопасности в цехах.

В прежней системе безопасности клиент использовал 4 камеры Arducam для обзора с разных сторон. Но при масштабном развёртывании на заводах традиционная аппаратная архитектура быстро упёрлась в технический предел:

1. Узкий угол обзора. Прежние камеры недостаточно покрывали пространство и оставляли опасные слепые зоны — в сложной и динамичной складской среде защиты это не давало.
2. Высокие затраты на внешнюю обработку и вычисления. Традиционные камеры только захватывали изображение. Все необработанные видеопотоки приходилось собирать на мощном и дорогом внешнем центральном процессоре (промышленном ПК или производительной SoC). Это создавало серьёзные проблемы с отводом тепла и питанием, а у компании возникали вопросы к конфиденциальности данных.
3. Нехватка пропускной способности USB и падение частоты кадров. Одновременная передача четырёх видеопотоков высокого разрешения по общей шине USB полностью забивала канал. Кадры часто пропадали, видео подтормаживало, а задержка инференса резко росла — для быстрых сценариев безопасности погрузчиков это критический недостаток.

Клиенту нужно было срочно переоснастить сотни погрузчиков на своих заводах, и для этого требовалась высокоинтегрированная система захвата и обработки изображения с низкой нагрузкой на канал и вычислениями на устройстве.

2. Выход из тупика: как Arducam IMX500 изменил архитектуру системы

Чтобы решить проблемы клиента с углом обзора, стоимостью и пропускной способностью, Arducam разработала решение Edge AI на базе интеллектуального сенсора Sony IMX500.

ИИ-инференс в камере разгружает внешние вычисления

Главное в новой архитектуре — сенсор IMX500 со встроенным ИИ-ускорителем на кристалле. Сенсор позволяет развернуть лёгкие модели YOLO и выполняет весь ИИ-инференс прямо в камере. Системе обнаружения больше не нужно передавать необработанное видео на центральный процессор: она выдаёт только структурированные метаданные (рамки объектов, предупреждения о расстоянии). Вычисления на периферии избавляют от дорогих внешних вычислительных чипов, а необработанное видео остаётся на устройстве — это защищает данные на производстве.

Без конфликтов на шине USB и со стабильными 30+ к/с

Камера выполняет основную часть ИИ-обработки сама, поэтому объём передаваемых данных резко сокращается. В сочетании с оптимизированным для промышленности интерфейсом новая система полностью обходит конфликты пропускной способности USB. Даже при высокой промышленной нагрузке система стабильно выдаёт 30 к/с и выше; по данным Arducam, ложных срабатываний почти нет, а предупреждения о столкновении приходят в реальном времени.

Широкоугольная оптика (>78°) для максимального охвата

Arducam оснастила решение широкоугольной оптикой с углом обзора не менее 78°. Это значительно расширяет зону обзора каждой камеры и сокращает слепые зоны водителя погрузчика без мощной внешней обработки.

Масштабируемые конфигурации из нескольких камер и централизованная система оповещения

Под разные типы заводского транспорта и уровни защиты Arducam предлагает гибкую схему развёртывания с расширением от 1 до 4 камер:

• Одна камера — для заднего обзора на обычных погрузчиках.
• Две камеры — обзор спереди и сзади для работы в обоих направлениях.
• Три камеры — обзор спереди и по бокам для более широкого специального транспорта.
• Четыре камеры — полный круговой обзор 360° без слепых зон.

Все камеры подключаются напрямую к централизованной системе оповещения, и это даёт важные преимущества в работе:

• Единое управление: один блок оповещения управляет всеми подключёнными камерами, синхронизирует их и задаёт расписание.
• Мгновенная реакция: если любая камера обнаружила пешехода или опасность, оповещение срабатывает за миллисекунды.
• Указание направления: система оповещения точно показывает, какая камера обнаружила опасность, и водитель погрузчика может мгновенно и правильно среагировать.

3. Продукты: две платформы для внедрения

Для разных этапов разработки и бюджетов на площадках клиента Arducam предложила два варианта внедрения на базе сенсора IMX500. Оба поддерживают расширение от 1 до 4 камер:

Вариант A: ИИ-модуль камеры Arducam IMX500 для ESP32 и микроконтроллеров (артикул B0642)

Экономичная архитектура, которая даёт микроконтроллерам машинное зрение с аппаратным ускорением и соединяет системы со сверхнизким энергопотреблением с ИИ.

Состав системы и интерфейсы

Интеллектуальный сенсор Sony IMX500 и главный контроллер (ESP32-P4 или другая SoC с микроконтроллером). Для быстрой связи сенсора с хостом используется высокоскоростной интерфейс SPI, а выход AHD передаёт видео с низкой задержкой прямо на бортовые дисплеи.

Основные преимущества

• Низкая стоимость оборудования: выгодно при массовом оснащении большого парка техники.
• Компактность: небольшие размеры, камера легко встраивается и почти не загораживает обзор на тяжёлой промышленной технике.
• Энергоэффективность: минимальное потребление, почти нулевая нагрузка на электросистему или аккумулятор погрузчика.
• Проверенная экосистема микроконтроллеров: распространённая и стабильная архитектура ESP32.

Что учесть

По сравнению с платформами на Linux на старте нужно больше усилий на разработку собственной прошивки — без ОС (bare-metal) или на RTOS.

Вариант B: комплект ИИ-камеры Raspberry Pi «всё в одном» с CM0 внутри (артикул B0606)

Удобный для разработки комплект серии qb (Cubic) — готовая к работе промышленная платформа «всё в одном» на экосистеме Raspberry Pi.

Состав системы и интерфейсы

Сенсор Sony IMX500 и встроенный Raspberry Pi Compute Module 0 (CM0). Видео передаётся по высокоскоростному интерфейсу MIPI; есть гибкие варианты питания — PoE (питание по Ethernet) и питание по USB.

Основные преимущества

• Быстрая разработка и развёртывание: готовая среда Linux на устройстве значительно сокращает время вывода продукта на рынок.
• Широкая программная поддержка: полная совместимость со стандартными фреймворками камер Raspberry Pi, встроенная поддержка libcamera и Picamera2.
• Много ресурсов: большое сообщество и множество инструментов, поверх которых легко добавить корпоративные приложения.
• Компактный корпус qb «всё в одном»: прочный кубический корпус для аккуратного монтажа.

Что учесть

Оборудование на старте немного дороже, чем на микроконтроллерах, но это легко окупается сокращением сроков программной разработки.

Как выбрать архитектуру. Выбирайте B0642 (ESP32) для массовых проектов с ограниченным бюджетом, где важна энергоэффективность. Выбирайте B0606 (Raspberry Pi CM0) для проектов, где нужны быстрая разработка, широкая совместимость ПО и гибкое питание (PoE/USB).

Чтобы узнать характеристики камер серии Arducam IMX500 и поддержку SDK или заказать решение машинного зрения под вашу задачу, напишите нам на quote@arducam-russia.ru. Документация — на странице модуля Arducam IMX500 для ESP32/MCU (B0642) и на странице комплекта ИИ-камеры Raspberry Pi с CM0 (B0606).