OpenMV 攝像頭旨在實(shí)現(xiàn)可破解和開放。Banana Pi 和嘉楠科技發(fā)布了一款基于 Kendryte K230D 的 RISC-V 開發(fā)板，該開發(fā)板支持 OpenMV IDE，但價(jià)格僅為官方硬件的一小部分。

熟悉Banana Pi 主板產(chǎn)品線的人都會立即注意到，CanMV-K230D-Zero在該公司的其他產(chǎn)品名稱中脫穎而出。Zero部分應(yīng)該指的是它是一塊 Raspberry Pi Zero 格式的主板，這 (在大多數(shù)情況下) 是正確的。K230D指的是嘉楠科技的K230D RISC-V SoC，該系統(tǒng)基于此。K230D 是 K230 的低配版——兩者都采用雙核設(shè)計(jì)，采用玄鐵 C908 RISC-V 核心設(shè)計(jì)（其中一個(gè)核心運(yùn)行頻率為 1.6 GHz，另一個(gè)核心運(yùn)行頻率為 800 MHz）和定制設(shè)計(jì)的第三代KNU。KNU是知識神經(jīng)單元的縮寫，本質(zhì)上是一種 NPU。不過，K230D 和 K230 確實(shí)存在一些差異，前者放棄了對外部內(nèi)存的支持，轉(zhuǎn)而采用 128 MB 內(nèi)置單通道 LPDDR4 RAM，運(yùn)行頻率為 2666 MHz。K230 采用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存接口，最高支持 2 GB RAM。這種差異可能看起來并不顯著，但正如我們稍后將看到的，它在 AI 功能方面會產(chǎn)生一些重大的實(shí)際影響。

讓我們回到命名方案——產(chǎn)品名稱中剩下的CanMV部分實(shí)際上可能是最有趣的。它影射了OpenMV，這是一家生產(chǎn)多種可使用 MicroPython 編程的 ARM 嵌入式攝像頭板的公司。不出所料，Banana Pi CanMV-K230D-Zero 也主要設(shè)計(jì)為使用 MicroPython 編程。與 OpenMV 開發(fā)板一樣，CanMV-K230D-Zero 也配備了攝像頭模塊，但它不是直接安裝在 PCB 上，而是使用帶狀電纜連接。附帶的 TYS-K230-200W-V2 模塊以 1920 x 1080 的分辨率和 30 FPS 的最大幀速率進(jìn)行錄制。如果長時(shí)間使用，此模塊往往會發(fā)熱，因此我們建議采取某種方式進(jìn)行冷卻。話雖如此，K230D SoC 本身也是一個(gè)產(chǎn)熱組件。我們沒有任何科學(xué)證據(jù)表明會節(jié)流，但我們最基本的手指測試確實(shí)顯示芯片溫度過高。如果可以的話，最好裝上散熱器。

Banana Pi CanMC-K230D-Zero 的設(shè)計(jì)靈感源自 Raspberry Pi Zero，配備 40 針接口，部分信號可在同一組引腳上復(fù)用。除了 GPIO 接口外，它還配備了三個(gè) UART、I2C 和 SPI（一個(gè) OSPI 和兩個(gè) QSPI）接口，以及一個(gè) I2S 接口——足以滿足較為簡單的自動化和大多數(shù)創(chuàng)客項(xiàng)目的需求。

該開發(fā)板具有兩個(gè) USB-C 連接器，一個(gè)標(biāo)有USB，另一個(gè)標(biāo)有 POWER。前者用于從連接的 PC 傳輸數(shù)據(jù)，后者用于連接 5V / 2A 電源。它不支持 USB PD，更糟糕的是，使用支持 PD 的電源模塊會導(dǎo)致板載電源調(diào)節(jié)器迅速過熱并最終損壞（我們嘗試時(shí)有煙霧冒出 - 值得慶幸的是，我們的開發(fā)板之后仍然可以工作，但我們再怎么強(qiáng)調(diào)不要這樣做的重要性也不為過）。我們建議使用計(jì)算機(jī)的內(nèi)置 USB-A 端口之一為 CanMV-K320D-Zero 供電。這樣，您將在規(guī)格范圍內(nèi)保持安全，但必須放棄計(jì)算機(jī)的兩個(gè)端口。

提供的攝像頭模塊通過 22 針 ZIF 線纜連接到開發(fā)板的 2 通道 MIPI-CSI 連接器（簡稱為攝像頭）。開發(fā)板上還有一個(gè)額外的 4 通道 MIPI-CSI 連接器（標(biāo)記為CSI0+CSI1），支持高達(dá) 4K 的攝像頭分辨率。

開發(fā)板上有兩個(gè)按鈕。一個(gè)是重置按鈕，位于兩個(gè) USB-C 端口之間；另一個(gè)安裝在側(cè)面，可編程。可編程按鈕旁邊是一個(gè) RGB 二極管，同樣可編程。雙通道 MIPI-CSI 攝像頭連接器正上方安裝了一個(gè)小型紅色 LED，系統(tǒng)通電時(shí)會亮起。

也許最吸引人的硬件選擇是 Wi-Fi 模塊。它很容易識別，因?yàn)樗侨{(lán)色電路板上唯一的綠色 PCB。但令人驚訝的并不是顏色——我們只是不太明白為什么 Banana Pi 決定選擇極為罕見的 Realtek RTL 8198F 網(wǎng)絡(luò)芯片組。規(guī)格方面，這款僅支持 2.4 GHz 的模塊可以在 AP 和路由器模式下工作。它沒有內(nèi)置天線，而是利用主板上的標(biāo)準(zhǔn) U.FL 連接器連接外部天線（請注意，不包含在內(nèi)）。這里的主要問題是驅(qū)動程序支持不太穩(wěn)定，不過，如果一定要猜測的話，我們會說選擇它的原因是，與 Kendryte K230D 一樣，它是一款基于 RISC-V 的芯片，其核心是 RLX5281 RISC-V CPU，運(yùn)行頻率為 800 MHz。

開發(fā)板的 SD 卡槽位于背面，采用推拉式設(shè)計(jì)。首先，您需要將合適的圖像加載到 SD 卡中。這里有幾種選擇，但推薦的基于 MicroPython 的 SD 卡相當(dāng)小，大約 600 kB。由于 CanMV-K230D-Zero 最高支持 1 TB 的 SD 卡，因此您應(yīng)該有足夠的空間來存儲數(shù)據(jù)。

背面還配備了一個(gè)支持 1080p 顯示器的 DSI 顯示端口。可惜的是，我們沒有兼容的屏幕來測試此功能。最后，還有一個(gè)有趣的ADC/音頻接口，它集成了 SoC 六個(gè) 12 位 ADC 通道中的三個(gè)，采樣率為 1 MHz，以及立體聲麥克風(fēng)輸入和音頻輸出（兩者均可選采樣率為 8 至 192 kHz）。雖然官方文檔提到了內(nèi)置麥克風(fēng)，但我們沒能找到。

軟件

Banana Pi CanMV-K230D-Zero 官方支持兩種類型的鏡像。一種基于 Linux，并支持nncase，這是一款專為 Kendryte SoC 中的 AI 加速器引擎設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編譯器——更多信息可在官方 GitHub 倉庫中找到。

另一種是基于 MicroPython 的鏡像，可直接從Kendryte 網(wǎng)站下載。下載時(shí)，請確認(rèn)所下載的鏡像帶有BPI-CanMV-K230D-Zero標(biāo)簽。另外，請務(wù)必檢查網(wǎng)站上的 K230 和 K230D 下載文件夾，因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn) K230 SoC 的一些鏡像也潛入了前一類別。

Banana Pi 網(wǎng)站上的所有指南和教程都針對 MicroPython 圖像，這可能是因?yàn)?MicroPython 圖像易于使用，而且 Python 在 AI 編程領(lǐng)域內(nèi)外都廣受歡迎。另一個(gè)原因可能是 MicroPython 路線可以與官方 OpenMV IDE（所有 OpenMV（以及類似 OpenMV）相機(jī)的官方 Python 環(huán)境）無縫集成。因此，我們也推薦 MicroPython 路線，并認(rèn)為它更適合入門 Kendryte 生態(tài)系統(tǒng)。

許多提供的 MicroPython 示例廣泛涵蓋了 GPIO、音頻處理、各種圖形和顯示庫，并最終展示了如何利用系統(tǒng)專用的 KNU 硬件。請注意，由于 K230D 內(nèi)存有限，僅為 128 MB，并非所有 AI 演示都能兼容。大多數(shù)演示都是針對 K230 構(gòu)建的，它除了擁有更大的內(nèi)存外，還配備了 HDMI 輸出。由于后者，需要對代碼進(jìn)行一些修改，主要是將display_mode變量的值從hdmi更改為lcd。這通常可以在以下代碼中找到：

if __name__ == "__main__":
    display_mode = “hdmi"

…雖然它并不總是出現(xiàn)在這個(gè)成語之后的第一行，而且變量也并不總是叫做 display_mode。只要你在正確的if語句中搜索hdmi，你就很可能找到你想要的結(jié)果。

該系統(tǒng)的主要痛點(diǎn)在于很少使用的 RTL8198 Wi-Fi 芯片，MicroPython 沒有提供該芯片的庫。這意味著所有包含網(wǎng)絡(luò)連接的示例都無法運(yùn)行。考慮到 OpenMV 攝像頭作為小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的優(yōu)勢，這確實(shí)令人遺憾。Kendryte K230 Linux SDK 支持 AP6212 Wi-Fi 模塊，這意味著（截至撰寫本文時(shí)）在 Linux 端也同樣沒有機(jī)會。

結(jié)論

Banana Pi CanMV-K230D-Zero 是該公司最新的 RISC-V 實(shí)驗(yàn)之一。該開發(fā)板的核心是高效且支持 AI 的 Kendryte K230D SoC，但受限于 128 MB 的內(nèi)存，這限制了它執(zhí)行更復(fù)雜的 AI 任務(wù)，例如 OCR 或?qū)ο蠓指睢Ｋ饕槍ΩA(chǔ)的用途，例如姿勢和人臉檢測。二維碼和條形碼雖然尺寸足夠大，但可以接受，因?yàn)槠涓綆У膹V角攝像頭存在一些問題，無法對焦 50 厘米以內(nèi)的物體，而且不支持更換鏡頭。

如果您有興趣基于 K230 平臺開發(fā)產(chǎn)品，這款開發(fā)套件附帶了相當(dāng)豐富的文檔，以及大量可立即部署的預(yù)訓(xùn)練 AI 模型。畢竟，這是嘉楠耘智（一個(gè)頗具象征意義的名字）與香蕉派官方合作的成果，這意味著兩家公司都提供了堅(jiān)實(shí)的支持資源。除了 AI 產(chǎn)品系列外，香蕉派還專注于提供針對加密貨幣挖礦和哈希計(jì)算的專業(yè)級和家用產(chǎn)品。因此，Wi-Fi 連接問題應(yīng)該很快就會得到解決。

這款 Raspberry Pi Zero 格式的開發(fā)系統(tǒng)僅售 30 美元，內(nèi)置攝像頭和豐富的連接功能，是一個(gè)非常有吸引力的選擇，尤其是在 RISC-V 領(lǐng)域。盡管如此，我們?nèi)匀幌Ｍ吹揭恍└倪M(jìn)——可更換攝像頭鏡頭的選項(xiàng)、隨套裝捆綁的 MIPI DSI 顯示器，以及一些急需的熱管理選項(xiàng)。

審核編輯 黃宇