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www computerautomation de ● 2 21 Selbstbeschreibende Inferenzkamera In der Welt der Automatisierung und im industriellen IoT gibt es viele Endpunktgeräte die Dienste und Informationen bereitstellen Sie fungieren als Server im OPC-UA-Netzwerk Je nachdem welche Informationen ein Client zur Weiterverarbeitung benötigt muss er sich gegebenenfalls mit mehreren Servern verbinden Bildlieferanten wie Industriekameras sind im Wesentlichen keine typischen OPCUA-Geräte Anders sieht es bei intelligenten Kameras aus die eine eigenständige Auswertefunktionalität besitzen Für Embedded-Vision-Geräte wie die NXT-Inferenzkameras von IDS etwa ist OPC UA die perfekte Sprache zur Selbstbeschreibung in der Industrie 4 0 Mit einer OPC-UA-Schale können sie von Steuerungsherstellern direkt eingesetzt werden Sie arbeiten wie ein Vision-Sensor nicht als Bildsondern als Ergebnislieferant und bieten damit Informationen und Services an Somit fungieren sie im OPC-UA-Umfeld als Server Produktwechsel auf Knopfdruck Die Kameras stellen Bildverarbeitungsaufgaben und deren Ergebnisse über Vision Apps bereit die ebenso einfach zu verwenden und zu wechseln sind wie Apps auf einem Smartphone Hardwareseitig wird die Kameraplattform durch einen zur Laufzeit programmierbaren parallel arbeitenden FPGA unterstützt der als KI-Beschleuniger viele bereits bekannte Architekturen neuronaler Netze beschleunigt ausführen kann Durch die schnelle Neukonfiguration des dedizierten Prozessors ergeben sich zusätzlich Vorteile was Zukunftssicherheit geringe wiederkehrende Kosten und Timeto-Market betrifft Zudem ist es möglich zur Laufzeit in wenigen Millisekunden zwischen mehreren neuronalen Netzen umzuschalten Durch die OPC-UA-Rezeptund Konfigurationsverwaltung wird die Verwendung der Vision Apps vollständig im Industrienetz abgebildet und ermöglicht damit beispielsweise einen Produktwechsel auf Knopfdruck Plugand-Produce Geräte-Infos und Ergebnisdaten der unterschiedlichen Vision Apps einer IDS NXT-Kamera werden durch die OPC-UADevice-Informationsmodelle sowie die Companion-Spezifikation für MachineVision-Systeme als beliebig erweiterbare Objektstruktur jedem Client offengelegt Sie können durch dieses Netz navigieren und sich alle erforderlichen Informationen beschaffen auch für Typen die ihnen vorher nicht bekannt waren Damit schafft die einheitliche Kommunikation über OPC UA die Grundlage für PlugandProduce neuer Geräte Somit können die IDS NXT-Inferenzkameras aufwandsarm in einem OPC-UA-Netzwerk als MachineVision-System eingesetzt werden Schnittstellen-Kombi Mit einem REST Representational State Transfer Webservice bieten die Kameras eine weitere plattformunabhängige Schnittstelle die eine einfache Vernetzung mit anderen webfähigen Geräteklassen ohne zusätzliche Software oder Gateways basierend auf dem http-Protokoll erlaubt Zusätzlich bleibt der Webservice die maßgebliche Schnittstelle wenn es darum geht die Inferenzaufgaben mit den zugehörigen Einstellungen einzurichten und sie per Rezepte und Konfigurationen in der OPC-Welt bereitzustellen Denn für diese Geräteund Herstellerspezifischen Prozesse stellt die OPC-UA-Spezifikation selbst keine einheitlichen Funktionsaufrufe zur Verfügung da Bildverarbeitungssysteme kaum vergleichbar sind was ihre Steuerung Arbeitsweise und die verwendeten Einstellungen und Daten angeht Daraus lässt sich nur schwer ein Standard schaffen ohne die sehr individuellen Systeme in ihrer Funktionalität zu stark zu beschränken beziehungsweise eine generische Schnittstelle zu stark aufzublasen So bleiben Alleinstellungsmerkmale für die Gerätehersteller weiterhin möglich und die OPC-UA-Kommunikation schlank und skalierbar OPC UA wird die GeräteSchnittstellen also nicht ersetzen sondern ergänzt die Möglichkeiten im Industrieumfeld Kamerakonfigurationen und VisionAppbasierte Inferenzaufgaben werden dazu in einem für OPC UA kompatiblen und lesbaren Format abgespeichert ik Heiko Seitz ist technischer Autor bei IDS Imaging Development Systems in Obersulm Usability weitergedacht IDS NXT ocean ist eine Allin-One-Inferenzkamera deren Usability einfach genug ist um selbst ohne Bildverarbeitungsund KI-Kenntnisse komplexe Analysen intuitiv zu realisieren Mit der Cloudbasierten Softwarelösung IDS NXT lighthouse lassen sich Trainingsbilder einer Anwendung für KIbasierte Bildverarbeitungsaufgaben verwalten und damit innerhalb weniger Minuten individuelle neuronale Netze erzeugen Dazu sind lediglich drei Schritte notwendig Trainingsbilder hochladen Trainingsbilder labeln und anschließend das gewünschte Netz trainieren das sofort auf IDS NXT-Kameras lauffähig ist Anwender benötigen somit nur das Wissen über ihre Bilder und deren Bewertung um beispielsweise Bildverarbeitungsaufgaben mit stark variierenden Objekten zu lösen wie etwa unterschiedliche Obstsorten zu klassifizieren oder schadhafte Teile zum Beispiel Äpfel mit Druckstellen oder Farbabweichungen zu identifizieren Mit OPC UA gelingt zusätzlich die geforderte Kapselung der Funktionsblöcke wodurch die industrielle Bildverarbeitung und die SPS endlich näher zusammen rücken Geräteund herstellerspezifische Fähigkeiten bleiben über die Rest-Schnittstelle weiterhin eingestellt Die Verwendung wird hingegen von der OPC-MachineVision-Companion-Spezifikation effektiv gekapselt und als zusätzliche Schnittstelle standardisiert _0CUW6_Fernstudium_Weber_CA_09 pdf S 1 Format 43 00 x 25 00 mm 19 Aug 2014 14 30 51 machine vision 26