Industrielle Videoskop-Optimierung: Verbesserungen der Softwarearchitektur, Implementierung von Edge-KI und OTA

Vadim Shilov

 

Von Vadim Shilov,

Leiter der Video-Streaming-Einheit bei Promwad 

 

Projekt in Kürze: Wir halfen unserem Kunden, sein Produkt, ein industrielles Videoskop, in die Massenproduktion und rechtzeitig auf den Markt zu bringen. In einem engen Zeitrahmen verbesserten wir die Softwarearchitektur, um spontane Neustarts und das Einfrieren des Videostreams zu beheben. Darüber hinaus implementierten wir OTA (over-the-air) Updates, um die Wartungs- und Betriebskosten um bis zu 30% zu senken. 

Kunde & Herausforderung 

Ein Anbieter von Inspektionsgeräten bat uns, eine Fehlfunktion eines kamerabasierten Inspektionssystems zu beheben, um es innerhalb von 3 Monaten in die Massenproduktion zu überführen. Die von einem Partner unseres Kunden entwickelte Software war aufgrund der folgenden Probleme mit dem Gerät nicht produktionsreif: 

  • Die Anwendung stoppte nach etwa 30 Minuten ununterbrochener Nutzung. 
  • Das Gerät startete spontan neu. 
  • Die Videoqualität verschlechterte sich nach längerem Gebrauch, wobei Interferenzen auftraten oder das Bild einfror.
     

Lösung 

Angesichts der Dringlichkeit der Situation unseres Kunden stellten wir schnell ein dediziertes Team von drei Entwicklern und einem Schaltungsdesign-Ingenieur zusammen. Unsere Experten stellten fest, dass die Hardwarekomponenten zwar korrekt entworfen waren, das Hauptproblem jedoch auf der Softwareseite des kamerabasierten Bildverarbeitungssystems lag. 

Unsere Problemlösungsstrategie verfolgte drei Richtungen: 

  • Softwareoptimierung. Wir adressierten Schwachstellen in der Softwarearchitektur, indem wir die Modulkommunikation reorganisierten und die Codeorganisation vereinfachten. Wir optimierten die Datenverarbeitung durch die Verwendung effizienterer Algorithmen für die Plattform. Dies führte zu einem reduzierten CPU-Stromverbrauch und einer ausgeglichenen Geräteleistung.
     
  • Implementierung von OTA-Updates. Mit der neuen Funktion können Geräte Updates drahtlos empfangen, wodurch die Notwendigkeit einer physischen Verbindung oder manuellen Installation entfällt.
     
  • Verbesserung der Funktionalität. Nachdem wir herausgefunden hatten, dass der SoC-Hersteller eine neue SDK-Version mit Edge-KI-Algorithmen veröffentlicht hatte, nutzten wir diese, um die Videoqualität zu verbessern und fortschrittliche Rauschunterdrückung zu implementieren.

Geschäftswert 

Wir haben kritische Probleme mit der Software gelöst und die Fähigkeiten des industriellen Videoskops in einem engen Zeitrahmen erweitert. Dank rechtzeitiger Verbesserungen brachte unser Kunde die Massenproduktion rechtzeitig in Gang und brachte das Produkt wie geplant auf den Markt. 

Durch die Behebung von Problemen in der Architektur verbesserten wir die Geräteleistung:

  • Implementierung einer Rauschunterdrückungsfunktion basierend auf KI-Algorithmen.
     
  • Beseitigung von Softwareausfällen: Die Gesamtausfallrate wurde während 12 Stunden ununterbrochener Nutzung auf 1% reduziert.
     
  • Implementierung von OTA-Updates, wodurch die Notwendigkeit einer manuellen Aktualisierung der Systemsoftwarekomponenten entfällt. Darüber hinaus haben OTA-Firmware-Updates die Wartungs- und Betriebskosten um bis zu 30% gesenkt. 
     

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