Como começar a desenvolver para direção automática

De estradas seguras a viagens agradáveis, a direção automatizada está destinada a mudar a vida e sociedade para melhor.

À medida que o automóvel vai para o centro do mundo autônomo, os desenvolvedores serão encarregados de criar soluções inovadoras e perfeitamente integradas para responder rapidamente e crescer com as demandas do mercado. Isso exige notáveis recursos, tanto no veículo como no data center. A Intel já tem um ecossistema construído com você em mente. Com essas ferramentas, você será capaz de criar–e recriar–a experiência de dirigir.

 

Conceitos automotivos básicos

Níveis de direção automática

Direção altamente automatizada (HAD)—Suporta a condução com sistemas de auxílio de direção avançada (ADAS). Esses sistemas envolvem navegação, segurança, monitoramento de segurança, reconhecimento e processamento de imagens e dados de sensores–o centro de processamento de dados.

Direção totalmente automatizada (FAD)—Coloca o motorista no assento do passageiro com inteligência a bordo.

Centro de dados

Os dados gerados por um único carro automatizado equivalem aos dados gerados por cerca de 3000 pessoas. O data center será crucial para o armazenamento, compartilhamento e proteção do enorme volume de dados gerados pelos algoritmos de aprendizagem profunda, e para manter o veículo na estrada.

Conectividade 5G

Mais do que apenas velocidade bruta, a conectividade 5G proporciona latência extremamente baixa à velocidade de gigabits e grande largura de banda. Isso permite que redes ágeis e inteligentes priorizem os dispositivos críticos de segurança requeridos por um veículo automatizado.

Interface homem-máquina

Um cockpit definido por software é uma consolidação de grupos de displays com sistemas de informação e entretenimento internos ao veículo (IVI - In-vehicle infotainment). Esta abordagem combina perfeitamente as experiências conectadas à IoT, dentro e fora do veículo, em um console centralizado de comunicações, comando e controle, que se conforma automaticamente às necessidades individuais dos motoristas. O cockpit definido por software está se tornando o ponto central para:

  • Gerenciamento de mídia
  • Conectividade de disponibilidade ubíqua
  • Sistemas de segurança e conexão à nuvem
  • Designs de interfaces homem-máquina (HMI - Human Machine Interfaces) que estabelecem confiança entre o motorista e o veículo

Computação intraveicular

Ao passo que o veículo automatizado evolui, ele irá depender mais e mais de sensores, dados e capacidade de processamento. Um veículo gera aproximadamente um gigabyte de dados de sensores por segundo. O portfólio da Intel de processadores eficientes em termos de energia, matrizes de portas programáveis em campo (FGPAs) e software para fazer tudo isso funcionar é projetado para oferecer alto desempenho computacional por watt.

 

Soluções para direção automatizada

Crie uma experiência livre de acidentes

A complexidade do aprendizado e navegação de um carro em seu ambiente demanda mais que capacidade de processamento bruto. Para um carro perceber, aprender e tomar decisões corretas, ele precisa algoritmos de aprendizagem profunda e meios para observar o ambiente à volta.

A construção de um veículo autônomo e seguro requer:

  1. Um conhecimento básico de aprendizagem profunda para os algoritmos dos sistemas de auxílio à direção avançada (ADAS).
  2. Habilidade para processar enormes quantidades de dados do ambiente.
  3. Habilidades de percepção ao ambiente.
    • Crie acesso a aceleradores de hardware para o desenvolvimento de rotinas comuns de visão computacional
    • Proporcione a inferência de dados reunidos pelas câmeras
    • Métodos para a extração e rastreamento de recursos do vídeo.

 

Comece a desenvolver para a direção autônoma

O SDK Intel® Automated Driving (Intel® AD SDK) fornece um conjunto de ferramentas rico e abrangente para criar projetos de alto desempenho e eficiência energética para plataformas intraveiculares e de data centers baseados em nuvem. Cientistas de dados, designers de sistemas e desenvolvedores de soluções de direção autônoma podem usar este SDK para maximizar o desempenho do hardware, otimizar sistemas e aplicativos, e melhorar a percepção dos sensores e algoritmos de aprendizagem profunda. O SDK inclui vários módulos de fluxo de trabalho e ferramentas de otimização, incluindo os especializados para desenvolvimento automotivo. Ele também pode ser customizado para que os desenvolvedores possam baixar apenas o que eles precisam.

Saiba mais

Nota: o SDK beta está disponível apenas para clientes atuais de direção autônoma que estão colaborando com a Intel. Os desenvolvedores podem solicitar acesso ao SDK. Embora nem todas as ferramentas estejam disponíveis publicamente, a maioria está, e podem ser baixadas individualmente, se necessário (por exemplo: Intel® System Studio, Intel® Distribution for Python, bibliotecas de desempenho Intel® gratuitas e conjunto de ferramentas OpenVINO ™ para as ferramentas Intel® de implantação de aprendizagem profunda.) A Intel também está trabalhando para atender ao padrão ISO 26262 para aplicativos que requerem a certificação Functional Safety (FuSa).¹

Desenvolvimento intraveicular

  • Conecte o veículo ao motorista
  • Acelere a fusão de sensores e modelagem de ambiente
  • Otimize o desempenho, ajuste e depure o código
  • Acelere o bring-up e a validação do sistema

O carro automatizado precisa interagir com seu motorista no cockpit e compreender os dados que ele reúne de outros sensores. Esses dados precisam ser processados de modo rápido e eficaz. As ferramentas do SDK Intel AD para desenvolvimento de software intraveicular ajudam a criar, depurar, analisar e ajustar o código, bem como a otimizar a inicialização do sistema e automatizar a validação. Ao desenvolver o código que é executado no hardware do veículo, você instala as ferramentas do SDK em uma estação de trabalho baseada no processador Intel® (o host). O código é compilado no host, que então conecta-se e deposita o código no hardware intraveicular (o destino).

As ferramentas no fluxo de trabalho do desenvolvimento intraveicular incluem:

O Intel® System Studio 2018 Beta Ultimate Edition—um conjunto abrangente de ferramentas e bibliotecas que ajudam os usuários a desenvolver, depurar e ajustar o código para sistemas embarcados direcionados.

  • Várias bibliotecas SDK funcionam em conjunto para:
    • Aceleram o processamento de matemática e as rotinas da rede neural
    • Possui funções altamente ajustadas para aprendizagem profunda e para agilizar o desenvolvimento de aplicativos de direção autônoma.
    • Oferecer soluções prontas para usar otimizadas para hardware Intel® para necessidades de processamento de imagem para veículos, processamento de sinal e processamento de dados.
  • Perfiladores e inspetores otimizam a eficiência da memória, monitoram o desempenho através do hardware heterogêneo no carro autônomo, melhoram a eficiência energética e muito mais.
  • Os compiladores e depuradores ajudam a melhorar o desempenho na arquitetura Intel®.

A Intel® Autonomous Driving Library inclui recursos de threading, algoritmos e funções de biblioteca que cobrem aprendizado de máquina, processamento de sinal, threading, algoritmos de robótica, álgebra linear densa e muito mais.

Desenvolvimento para data center

  • Crie aplicativos escaláveis e multinode para gerenciar dados da frota e facilitar o aprendizado de máquina
  • Melhore o desempenho, o processamento de dados e mais com as ferramentas de desempenho de software de data center

Um veículo automatizado gera, consome e processa uma enorme quantidade de dados. Você precisará de ferramentas para acelerar e otimizar o processamento de dados e se conectar a data centers. As ferramentas de desenvolvimento para data center do SDK incluem bibliotecas e analisadores específicos de otimização de desempenho, além das mesmas ferramentas usadas no desenvolvimento intraveicular (excluindo o depurador do sistema e o perfilador de consumo de energia):

  • Intel® Advisor: use este conjunto de ferramentas de análise para otimização de vetorização e prototipagem de threads.
  • Intel® MPI Library: essa biblioteca é usada para acelerar o desempenho do data center para simulações de condução e análises de computação distribuída para processamento de dados do veículo.
  • Intel® Trace Analyzer and Collector: essa ferramenta de análise permite que você visualize dados e perfile o balanço de carga em seu data center.
  • Intel® Distribution for Python*: essa distribuição é integral para melhorar o desempenho do código em plataformas de data centers baseadas em arquitetura Intel, particularmente para simulações automatizadas de condução.

Fluxos de trabalho de condução autônoma adicionais

Outros fluxos de trabalho e ferramentas dentro do SDK Intel Automated Driving ajudam a acelerar a aprendizagem profunda, a rotulagem de dados e a visualização, e permitem aproveitar ao máximo os FPGA da Intel. Eles incluem:

  • Intel® FPGA SDK para tecnologia OpenCL™: essa ferramenta facilita abstrair as complexidades do design FPGA e escrever funções de kernel aceleradas por hardware no OpenCL™ C.
  • Frameworks de treinamento de aprendizagem profunda: aproveite os frameworks de treinamento populares, como a Intel® Distribution of Caffe* e a Intel Optimization for TensorFlow*, para criar modelos para classificação e processamento.
  • Implantação de aprendizagem profunda: otimize modelos de aprendizagem profunda para implantação em veículos autônomos e então integre seu modelo implantado em seu aplicativo de condução autônomo.
  • Rotulagem e visualização de dados: visualize vários fluxos de dados da sua frota em uma única exibição intuitiva e registre (rotule) seus dados para estabelecer cenários de treinamento e modelagem do ambiente. Os gestores de rotulagem podem particionar o trabalho na equipe de rotuladores para habilitar rotulagem colaborativa entre rotuladores múltiplos.

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¹Informação sobre as previsões de lançamentos: todas as informações fornecidas aqui estão sujeitas a alterações sem aviso prévio. Entre em contato com o representante da Intel para obter as últimas especificações e previsões de lançamento dos produtos da Intel.

Para obter informações mais completas sobre otimizações do compilador, consulte nosso aviso de otimização.