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A Inteligência Artificial aplicada a Indústria de Reciclagem de Resíduos

04.05.2021

Introdução ao Projeto

Governos e indústrias em todo o mundo estão elevando os padrões de reciclagem. Gigantescas quantidades de resíduos coletados requerem uma separação precisa dos materiais, desde pequenos objetos leves, como tampas de garrafas, a misturas de materiais complexos, como papel, plásticos e metais. Também há considerações essenciais de classificação em relação a produtos perigosos domésticos. Entretanto, com categorias e separação precisa dos resíduos, podemos ampliar a vida útil dos incineradores, reutilizar materiais valiosos e reduzir as emissões de gases do efeito estufa. Além disso, bilhões de dólares em materiais recicláveis não são recuperadores anualmente. Por isso, como mitigar o impacto no meio ambiente é uma questão importante na qual governos e indústrias devem se concentrar.

Um cliente de um centro de reciclagem estava procurando por uma solução de Inteligência Artificial de alto desempenho e uso industrial que pudesse funcionar, com sucesso, em ambientes agressivos.O cliente queria uma solução automatizada para ajudar a  identificar determinados materiais na linha de reciclagem.


Requisitos do Sistema

Um usuário final em um centro de reciclagem queria uma solução de IA para ajudar a identificar e filtrar os diferentes materiais na sua linha de reciclagem, tais como: vidro, plástico, latas,etc. Os materiais recicláveis são levados ao centro, separados por máquinas, colocados em recipientes para serem, posteriormente, levados ao seu destino final para processamento. Na sua busca por uma solução de IA, o usuário final já estava conectado a um Parceiro da Advantech, abrindo, assim, a porta para uma solução da Advantech.

O cliente precisa criar uma nova solução para melhorar o desempenho da reciclagem, acelerando a sua capacidade de identificação e classificação de objetos. Para tanto, era necessária uma solução de IA industrial para substituir a solução existente e menos eficiente de hardware comercial. A nova solução de IA demandava elevado desempenho computacional para o processamento no local. As soluções MIC-770 + MIC-75G20 da Advantech eram a melhor opção para satisfazer as elevadas exigências de Edge Computing do cliente.

O usuário final precisava de um sistema de processamento de alto desempenho que fosse capaz de acomodar uma placa de GPU e duas placas Power over Ethernet (PoE) com 4 portas para conectar oito câmeras. O hardware para o sistema também deveria ser capaz de funcionar corretamente nos ambientes agressivos e industriais de uma usina de reciclagem.

Descrição do Sistema

Os equipamentos MIC-770 e MIC-75G20, da Advantech, incorporam CPUs Intel de 9ª Geração e placas de GPU de alto desempenho da NVIDIA. Juntas, elas oferecem um dos mais compactos IPCs (computadores industriais) do mercado e que perfeitamente atendem as especificações de IA para vídeo nível Edge. O MIC-75G20 é um módulo de expansão da GPU e acomoda uma placa de GPU de alto desempenho e uma placa digitalizadora de vídeo PoE com 4 portas, conectada a quatro câmeras PoE. Ao agregar o PoE com 4 portas no MIC-770, as oito câmeras podem capturar muitos dados de vídeo.

Grandes quantidades de imagens podem ser capturadas e processadas pela placa de GPU e analisadas pelo modelo de IA do usuário, para identificar e classificar os objetos. As instruções são, então, enviadas ao controlador principal via MIC-770, que é um computador compacto que age como um módulo de expansão. As instruções precisamente informam aos braços robóticos para pegar e depositar os itens especificados em uma área designada. Todas as ações podem ser feitas em um piscar de olhos, permitindo que o sistema processe mais de 80 itens por minuto.

Implementação do Projeto

Os componentes individuais empregados foram o MIC-7700Q + MIC-75G20 com placas de GPU da NVIDIA + PCIe-1674 + avançado PoE com 4 portas. Os requisitos do usuário final incluíam um sistema de processamento de alto desempenho que também fosse capaz de receber uma placa de GPU e oito portas para câmeras Power over Ethernet (PoE). Os PCs da família MIC-7xxxx, da Advantech,satisfizeram esses requisitos com processamento de alto desempenho, múltiplas interfaces de I/Os e expansibilidade flexível com a integração de i-Modules.


Diagrama do Sistema













Destaques apresentados

  • Elevado Desempenho
  • Facilmente integrado a ambiente de trabalho agressivo com vibrações
  • Capaz de acomodar a placa de GPU e Plugin
  • Tempo de resposta rápido
  • Suporte técnico forte e local

Conclusão

A Advantech já possuía o hardware necessário no seu estoque e foi capaz de trabalhar com o nosso Parceiro para elaborar um pacote de solução completo para o usuário final. Esta parceria proporcionaram um tempo de resposta rápido para o cliente instalar e operar. A Advantech também preparou peças adicionais para a solução para reparos mais rápidos. 

Ao utilizar a Advantech para criar uma solução automática de IA para identificar determinados materiais, na linha de reciclagem, o cliente aperfeiçoou todo o processo com maior eficiência e precisão. Adicionalmente, usou produtos de classe industrial, o usuário final não precisava se preocupar com o funcionamento adequado em ambientes industriais agressivos.

Para saber mais sobre esta solução, entre em contato com um de nossos especialistas em IA

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