راهنمای جامع راهاندازی بردهای شتابدهنده هوش مصنوعی رزبریپای (Raspberry Pi AI HATs)
بردهای سری AI HAT که به طور ویژه برای رزبریپای ۵ (Raspberry Pi 5) طراحی شدهاند، پردازشهای سنگین شبکههای عصبی را از پردازنده اصلی (CPU) گرفته و به تراشه سختافزاری فوقسریع Hailo NPU واگذار میکنند.
این یعنی:
- عدم وابستگی به سرورهای ابری و اینترنت
- تأخیر بسیار پایین و پاسخدهی بلادرنگ (Real-Time)
- حفظ حریم خصوصی و امنیت کامل اطلاعات تصویری و متنی
در این مقاله، راهنمای گامبهگام اتصال سختافزاری، نصب نرمافزارها و اجرای اولین تست بینایی ماشین یا مدل زبانی محلی را با هم مرور میکنیم.
۱.تفاوت مدلهای مختلف AI HAT در چیست؟
بنیاد رزبریپای این خانواده را در دو نسل کلی بر مبنای توان پردازشی (بر حسب TOPS) عرضه کرده است:
| ویژگی | AI HAT+ (نسخه پایه) | AI HAT+ (نسخه پیشرفته) | AI HAT+ 2 (پرچمدار) |
| تراشه شتابدهنده | Hailo-8L | Hailo-8 | Hailo-10H |
| توان پردازشی | 13 TOPS | 26 TOPS | 40 TOPS |
| حافظه رم (RAM) | مشترک با رم رزبریپای | مشترک با رم رزبریپای | ۸ گیگابایت حافظه اختصاصی روی برد |
| پشتیبانی از مدلهای زبانی (LLM) | خیر | خیر | بله (تا ~۶ میلیارد پارامتر) |
| کاربرد هدف | تشخیص چهره، تفکیک اشیاء، سیستمهای امنیتی | استریمهای موازی و شبکههای عصبی پیچیدهتر | پردازش تصویر + اجرای چتباتها و مدلهای محلی |
۲. ملزومات و ابزار مورد نیاز
- برد Raspberry Pi 5
- یکی از بردهای AI HAT+ یا AI HAT+ 2
- سیستمعامل بهروزشده Raspberry Pi OS (نسخه ۶۴ بیتی ترجیحاً بر پایه Bookworm)
- پیچگوشتی چهارسو کوچک
- خنککننده فعال رزبریپای (Raspberry Pi Active Cooler) (شدیداً توصیه میشود)
- دوربین رسمی رزبریپای (برای تستهای بینایی ماشین)
۳.مراحل نصب سختافزاری (گامبهگام)
| نکته ایمنی:حتماً قبل از شروع کار، آداپتور برق رزبریپای ۵ را جدا کنید تا از هرگونه اتصالی و آسیب جلوگیری شود. |
گام اول: نصب خنککننده فعال (Active Cooler)
برچسبهای محافظ پدهای حرارتی کف خنککننده را بردارید.
پایههای فشاری سفید رنگ خنککننده را روی سوراخهای برد رزبریپای قرار داده و به آرامی فشار دهید تا کلیک کنند.
فیش فن را به درگاه کوچک Fan روی رزبریپای ۵ متصل نمایید.
گام دوم: نصب هیتسینک AI HAT+ 2 (فقط مخصوص نسخه ۲)
- اگر برد شما AI HAT+ 2 است، درون جعبه یک هیتسینک جداگانه وجود دارد:
- پلاستیک محافظ پدهای حرارتی زیر هیتسینک را جدا کنید.
- دو پین فشاری مشکی هیتسینک را به صورت ضربدری روی برد AI HAT+ 2 تراز کرده و فشار دهید تا چفت شوند.
گام سوم: اتصال نهایی شیلد به رزبریپای
- اسپیسرها: با ۴ عدد پیچ بلندتر، پایههای برنجی/فلزی (اسپیسرها) را از زیر برد به چهار سوراخ طلاییرنگ رزبریپای محکم کنید.
- هدر ۴۰ پین (GPIO): هدر افزاینده را با احتیاط و به صورت تراز روی پینهای رزبریپای سوار کنید.
- کابل فلت PCIe: قفل درگاه PCIe روی رزبریپای ۵ را کمی به بالا بکشید؛ کابل فلت را طوری وارد کنید که اتصالات مسی آن به سمت پورتهای USB رزبریپای باشد و سپس قفل را فشار دهید تا محکم شود.
- پیچ کردن شیلد: شیلد هوش مصنوعی را روی پایهها بنشانید و با ۴ پیچ کوتاهتر فیکس کنید.
- اتصال سر دیگر فلت: قفل پورت PCIe روی برد شتابدهنده را باز کرده، سر دیگر فلت را جا زده و قفل آن را ببندید.
۴.راهاندازی و کانفیگ نرمافزاری
پس از اتصال سختافزار، رزبریپای را به برق وصل کرده و آن را روشن کنید. مراحل زیر را در Terminal انجام دهید:
۱. بهروزرسانی پکیجها و سیستم
۲. نصب درایورها و هسته Hailo
بسته به مدلی که خریدهاید، یکی از دستورات زیر را اجرا کنید:
- برای بردهای AI HAT+ (نسخههای ۱۳ و ۲۶ تاپس):
- برای برد هوش مصنوعی پرچمدار AI HAT+ 2 (نسخه ۴۰ تاپس):
۳. ریبوت و اطمینان از شناسایی سختافزار
سیستم را ریستارت کنید:
پس از بالا آمدن مجدد سیستم، برای اینکه مطمئن شوید شتابدهنده به درستی توسط هسته لینوکس شناسایی شده، دستور زیر را اجرا کنید:
(اگر مشخصات تراشه، نسخه فریمور و شناسه بورد بدون خطا نمایش داده شد، سختافزار آماده به کار است).
۵. اجرای اولین تستها
الف) تست بینایی ماشین (تشخیص اشیاء با YOLO)
اگر ماژول دوربین به رزبریپای متصل است، میتوانید با بهرهگیری از فریمورک استاندارد دوربین و مدلهای Hailo، اشیاء را به صورت زنده رهگیری کنید:
# نصب ابزارهای دوربین (در صورت نبود)
# اجرای نمایش زنده و تشخیص اشیاء بیدرنگ با مدل YOLOv8
در این حالت پنجرهای باز میشود و دوربین اشیاء مختلف، افراد، لپتاپ و ... را با کادر سبز و درصد اطمینان در فریمریت بالا تشخیص میدهد.
ب) اجرای مدل زبانی بزرگ (LLM) محلی (مخصوص برد AI HAT+ 2)
به لطف ۸ گیگابایت رم اختصاصی و توان پردازش ۴۰ ترافلاپسی نسخه دوم، میتوانید یک مدل زبانی هوش مصنوعی (مشابه هوش مصنوعی ابری اما کاملاً آفلاین) را بدون افت فریم اجرا کنید:
# اجرای سرویس لوکال
در ترمینال دیگر، با یک درخواست ساده میتوانید با مدل گفتوگو کنید:
نتیجهگیری
بردهای شتابدهنده Raspberry Pi AI HAT فاصله میان پروژههای اینترنت اشیا (IoT) و سامانههای پیشرفته هوش مصنوعی لبه را از بین بردهاند. اکنون شما میتوانید در پروژههای رباتیک، دوربینهای پلاکخوان هوشمند، سامانههای کشاورزی دقیق و حتی دستیارهای صوتی و متنی محلی، بدون هزینه سرورهای خارجی و بدون دغدغه قطع اینترنت، از قدرت شگفتانگیز هوش مصنوعی لذت ببرید.
خرید برد Raspberry Pi 5 با رم 4GB
خرید Raspberry Pi AI HAT+ 26 TOPS-Hailo-8
دیدگاه خود را بنویسید