적용사례

[적용사례] 엣지 AI 로보틱스 | 비맥스테크놀로지

Author
newbemax
Date
2025-12-11 09:54
Views
76

안녕하세요!

Digital 시대를 만들어가는 Embedded System 산업용컴퓨터Display Solution 전문기업 비맥스테크놀로지입니다!

Overview

엣지 AI 기반 머신비전은 사전에 정의된 좌표와 쉽게 식별되는 물체에 의존하는 기존의 피킹·플레이스 시스템을 뛰어넘는 중요한 기술적 도약입니다. 기존 시스템은 로봇 팔과 함께 구조화된 환경에서 일정한 형태나 색상을 가진 소수의 물체를 옮기는 데에는 적합하지만, 비정형 환경, 물체의 다양성, 실시간 의사결정이 필요한 상황에서는 한계를 보입니다.

반면, 엣지 AI 머신비전은 장치 수준의 임베디드 AI 컴퓨팅을 활용하여 로봇 이 다양한 형태의 예측 불가능한 물체를 실시간으로 인식·분류·정렬할 수 있도록 합니다. 고정된 템플릿 대신, 엣지 AI 모델은 크기·형태·질감·결함 등 미세한 차이를 감지하도록 학습되며, 이를 통해 농업·재활용·물류 등 더욱 복잡한 분류 작업에 적합합니다. 





반도체 검사와 같은 고급 애플리케이션에서는 엣지 AI 머신비전이 미세 균열, 정렬 오류, 오염과 같은 마이크로 수준의 결함을 매우 높은 정확도로 탐지합니다. 클라우드 기반 시스템에 비해 지연(latency)이 없기 때문에 속도 또한 빠릅니다. 금속 가공, 샌드블라스팅, 소형 부품 제조와 같은 분야에서는 AI 비전이 로봇 팔을 안내하여 표면 품질, 소재 일관성, 조립 정렬 상태 등을 분석하며, 이는 전통적인 규칙 기반 시스템이 대응하기 어려운 변동성까지 처리할 수 있습니다.

엣지 AI는 데이터 전송량 감소, 지연 최소화, 온사이트 데이터 처리로 인한 보안 강화라는 장점도 제공합니다. 이를 통해 더 빠른 의사결정, 네트워크가 없어도 중단 없는 운영, 다수 생산 라인에 대한 확장성을 보장합니다. 엣지 AI는 현대 제조 환경에서 로봇 의 적응성과 지능을 강화하여 효율성을 크게 향상시킵니다.

Challenges

공장 환경에서 머신 비전을 구현하기 위해 엣지 AI 컴퓨터를 배포하는 것은 열악한 환경과 높은 작업 부하로 인해 여러 가지 어려움이 있습니다. 핵심적인 문제 중 하나는 열 관리입니다. 공장은 종종 높은 주변 온도에 직면하며, 팬리스 시스템은 스로틀링 없이 안정적인 AI 추론을 보장하기 위해 효율적으로 열을 발산해야 합니다.

충격과 진동은 특히 중장비, 로봇 팔 또는 컨베이어 시스템 근처에서 흔히 발생합니다. 엣지 AI 컴퓨터는 장기적인 신뢰성을 보장하기 위해 견고한 케이스, 산업용 등급 커넥터(M12 또는 나사 잠금형 등) 및 진동 방지 마운팅으로 내구성을 강화해야 합니다.

먼지, 물, 공기 중 미립자는 공장과 야외 현장 환경 모두에서 추가적인 위협 요소가 됩니다. 이러한 오염 물질은 시스템이 제대로 밀봉되지 않으면 성능을 저하시키거나 내부 부품을 손상시킬 수 있습니다. 이러한 환경에 배포하려면 엣지 AI 컴퓨터는 먼지와 물의 침투를 방지하기 위해 IP65 이상의 높은 방수/방진 등급을 충족해야 합니다. 팬이 없는 완전 밀폐형 설계는 개구부와 공기 흐름 경로를 최소화하여 입자 축적을 방지하므로 선호됩니다. 스마트 농업이나 금속 가공 분야에서는 진흙, 분무, 미세 입자 또는 부식성 잔류물에 대한 저항성이 지속적인 작동에 필수적입니다.

연결성 또한 매우 중요합니다. 머신 비전 애플리케이션은 검사, 분류 또는 정밀 작업을 위해 로봇 팔과 통합되는 경우가 많으며, 이러한 작업에는 실시간 이미지 캡처와 컨트롤러 또는 공장 네트워크와의 원활한 통신이 필수적입니다. 시스템은 카메라용 GigE/PoE, USB3, 디지털 I/O 및 필드버스 프로토콜을 포함한 다양한 I/O 인터페이스를 지원해야 합니다. 원격 모니터링 또는 업데이트를 위해서는 Wi-Fi, 4G/5G 또는 이더넷과 같은 연결 옵션이 필수적입니다.

실시간 AI 추론을 구현하려면 컴퓨터는 NVIDIA® GPU, 추론 가속기 또는 Jetson 모듈과 같은 강력한 처리 장치를 지원해야 합니다. 그러나 고성능 AI 하드웨어를 소형의 수동 냉각 시스템에 통합하면서 전력 효율성, 열 안정성 및 산업용 내구성을 유지하는 것은 매우 어려운 과제입니다.

Solution





시스템 통합업체들은 열악한 공장 환경에서 엣지 AI 산업용 PC를 구축하는 데 따르는 어려움을 해결하도록 특별히 설계된 Neousys의 견고한 임베디드 시스템을 선호합니다. NVIDIA® 그래픽 카드를 지원하도록 설계된 이 시스템은 강력한 AI 추론 기능을 제공하는 동시에 산업용 수준의 신뢰성과 효율성을 유지합니다.

엣지 AI 구축의 핵심 과제 중 하나는 열 관리입니다. 네오시스는 특허받은 열 설계 기술을 통해 이 문제를 해결합니다. 이 기술에는 고성능 GPU(예: NVIDIA RTX A2000, A4500 또는 6000 Ada) 장착을 가능하게 하는 패시브 또는 세미 패시브 냉각 기술이 포함됩니다. 이를 통해 GPU에 최대 부하가 걸린 상태에서도 고온 환경(최대 60°C)에서 안정적인 작동을 보장합니다.

공장 환경에서 흔히 발생하는 충격과 진동을 견딜 수 있도록 Neousys 시스템은 MIL-STD-810G 규격을 준수하며, M12/잠금식 커넥터와 솔리드 스테이트 부품을 사용합니다. 견고한 섀시, 진동 방지 기능, 그리고 전용 GPU 장착 브래킷은 중장비 산업 현장 근처에 설치하더라도 장기간 시스템 안정성을 보장합니다.

산업 자동화에 최적화된 연결성을 제공합니다. 이 시스템은 카메라 입력을 위한 기가비트 PoE+ 포트, USB 3.2, COM 포트, 로봇 팔 제어 및 조작을 위한 절연 디지털 I/O 등 풍부한 I/O 포트를 제공하며, 필드버스 프로토콜도 지원합니다. 또한 원격 모니터링, 제어 및 실시간 데이터 다운로드/업로드를 위한 4G/5G 및 WiFi 모듈 설치용 확장 슬롯도 마련되어 있습니다.

금속 가공, 식품 가공, 농업 등 먼지, 물, 오일 미스트 또는 기타 미세 입자가 존재하는 환경에서 Neousys는 공기 흐름에 대한 의존성을 없애는 IP 등급의 인클로저와 특허받은 플랫탑 방열판 설계를 제공합니다. 이러한 팬리스 시스템은 밀폐된 금속 인클로저 내부에 설치되도록 설계되었으며, 플랫탑 시스템은 인클로저 자체를 확장된 방열판으로 활용하여 열을 발산할 수 있습니다. 이는 내부 전자 장치를 오염으로부터 보호하는 동시에 열 효율을 유지하므로 입자가 많거나 습기가 많은 환경에서 장기간 사용하기에 이상적입니다.

또한 Neousys는 GPU, 스토리지 또는 프레임 그래버 카드용 확장 슬롯을 제공합니다. 뿐만 아니라 8V~48V DC의 유연한 전원 입력과 점화 제어 기능을 갖추고 있어 모바일 플랫폼에도 충분히 적합한 시스템입니다.

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*GPU 엣지 AI Computing(컴퓨팅) 차내 팬리스 PC

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*감시 / 비디오 분석 컴퓨터 시스템

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