Qu’est-ce que le ‘AI Kit’ pour Raspberry Pi ?

Avec le récent engouement pour l’intelligence artificielle (IA), tout le monde essaie de se faire une place dans ce secteur. Cependant, il est souvent très coûteux d’acheter du matériel capable de faire fonctionner des applications d’IA. Vous cherchez une alternative bon marché mais efficace pour vous lancer ? C’est là que le Raspberry Pi AI Kit intervient.

Le Raspberry Pi AI Kit officiel inclut une puissante carte AI Hailo qui permet au Raspberry Pi 5 d’exécuter des applications IA avancées avec une configuration minimale. Il est livré avec des modules complémentaires et un processus pas à pas pour la configuration matérielle et logicielle.

Dans ce tutoriel, je répondrai à toutes vos questions sur ce kit IA. Nous verrons ce que c’est, ce que vous pouvez faire avec, et comment vous lancer.

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Qu’est-ce que le kit IA ?

Avec l’arrivée de l’IA générative (comme ChatGPT et d’autres outils qui génèrent du texte et des images), l’intelligence artificielle a été l’un des sujets les plus discutés au cours des 2-3 dernières années et tout le monde est impatient de se lancer dans le domaine (y compris la Fondation Raspberry Pi).

Mais si vous voulez exécuter des modèles avancés sur votre appareil, c’est souvent coûteux : le Raspberry Pi était assez limité jusqu’à présent, et même les ordinateurs classiques ne suffisent généralement pas à moins de posséder un appareil de milieu à haut de gamme.

Le Raspberry Pi AI Kit est un module complémentaire abordable à ajouter à votre Raspberry Pi qui vous permet de tester des projets d’IA avec les derniers modèles. Vous n’avez donc pas besoin de matériel coûteux pour créer vos premiers projets avec l’IA.

C’est un kit développé par l‘équipe Raspberry Pi en collaboration avec Hailo, une entreprise connue pour la fabrication de puces IA à la pointe de la technologie. Vous pouvez consulter le prix actuel sur Amazon.

Bien que le Pi est utilisé pour des projets d’IA depuis un certain temps maintenant, le kit IA lui fournit le coup de pouce nécessaire pour exécuter des modèles avancés et lui offre la capacité de faire fonctionner des modèles plus simples plus rapidement.

En plus de cela, vous bénéficiez d’une base de code bien établie avec de nombreux exemples vraiment excellents à votre disposition, grâce à l’intégration étroite du kit IA avec le Raspberry Pi.

Pourquoi utiliser le kit IA ?

Les premières et les plus évidentes raisons pour lesquelles vous voudriez obtenir l’un de ces kits IA sont si vous souhaitez en savoir plus sur l’IA (Intelligence Artificielle), en particulier lorsqu’elle tourne directement sur l’appareil.

Vous pouvez trouver beaucoup de contenus qui vous apprennent des choses comme la vision par ordinateur, un domaine de l’IA qui traite des images et des vidéos.

Voici les 3 principales applications selon où vous pouvez utiliser ce kit.

Application 1 : détection d’objets

La détection d’objets est l’une des utilisations les plus fondamentales des applications basées sur la vision par ordinateur : reconnaître des choses. Cela peut être n’importe quoi, d’un intrus qui rôde autour de votre maison à un rongeur qui abîme votre jardin.

Faire fonctionner des applications basiques de détection d’objets sur le Pi avec la caméra peut être réalisé même sans le kit, mais les performances que vous obtenez sont très limitées. Si vous regardez les résultats de ces projets, vous verrez principalement une vidéo très saccadée, car le CPU et le GPU du Pi ne sont pas suffisants pour faire fonctionner de tels modèles avancés.

Avec le kit IA, cependant, vous disposez du matériel nécessaire pour exécuter ces modèles et vous pouvez créer des projets, comme un système de détection d’intrus ou un système de surveillance de jardin pour votre usage personnel. Ce qui est encore mieux, c’est que vous obtiendrez des performances et une expérience utilisateur supérieures à celles d’avant.

Cela, selon moi, est gagnant-gagnant ! Tout ce dont vous avez besoin, c’est de ce kit. Vous pouvez commencer à créer quelque chose de génial, et vous n’aurez pas à faire de compromis sur les performances.

Projet pour débuter : Si vous avez trouvé le cas d’utilisation ci-dessus intéressant, voici un projet pour débuter avec lequel vous pouvez commencer. Il vous guide sur la façon de configurer et d’exécuter le modèle YOLOv8 sur votre Pi avec le kit IA.

Application 2 : estimation de pose

L’estimation de pose est un autre cas d’utilisation intéressant pour le kit IA : suivre les mouvements de quelqu’un et effectuer quelque chose en fonction de ses actions.

Par exemple, disons que vous voulez surveiller vos exercices et vérifier si votre posture pour un exercice est correcte. Comment créeriez-vous cela ?

Une pose décrit une position particulière que vous pouvez prendre. Donc, ce que vous faites dans votre application, c’est configurer votre modèle pour reconnaître certaines positions (ce peut être des postures d’exercice ou même un geste de la main) et faire quelque chose comme allumer un appareil électronique ou appeler un numéro d’urgence.

Voici un exemple de la Fondation Raspberry Pi :

Ce qui est encore mieux, c’est que si vous obtenez le kit IA et installez une caméra sur le Pi, vous pouvez exécuter de l’apprentissage automatique avancé sur votre Pi, grâce aux capacités avancées de la puce Hailo du kit.

Projet pour débuter : Si vous avez trouvé l’utilisation ci-dessus intéressante, voici un projet pour débuter par lequel vous pouvez commencer. Il vous guide sur comment utiliser ce kit pour contrôler vos lumières en fonction de votre pose.

Application 3 : segmentation d’image

La segmentation d’images est le processus d’extraction de segments utiles d’une image. Cela va même plus loin que simplement reconnaître un objet dans l’image (c’est-à-dire la détection d’objets) ; cela vous donne l’emplacement de l’objet dans l’image.

Avec le kit IA, vous pouvez faire cela beaucoup mieux que vous ne pouviez auparavant. Dans cette vidéo, le kit IA est utilisé pour détecter l’ingénieur et la plante sur le bureau :

Un projet concret à la maison pourrait être de créer un système de verrouillage de porte basé sur la reconnaissance faciale. Le matériel du kit IA effectue une reconnaissance faciale à une vitesse jamais atteinte sur le Pi.

Ce ne sont que trois grandes applications dans lesquelles vous pouvez utiliser le kit AI de Raspberry Pi pour réaliser des projets innovants et qui valent le coup. L’une des applications ci-dessus vous intéresse-t-elle ? Si oui, procurez-vous un kit IA et lancez-vous !

La première chose que je vous suggérerais est de parcourir ce dépôt GitHub par Hailo, qui vous donne tout ce dont vous aurez besoin pour commencer à créer des projets avec votre kit IA. Cependant, pour cela, vous devrez d’abord configurer votre kit. Consultez la section suivante qui vous donnera un aperçu de la façon de procéder.

Comment installer le kit IA

Cette section vous guidera à travers le contenu et le processus d’installation du kit IA pour Raspberry Pi.

Installation du matériel

Avant de passer en revue l’installation du matériel, voyons ce que vous recevez avec ce kit. Le kit IA comprend tout ce dont vous avez besoin pour commencer :

• Le module IA Hailo avec son unité de traitement neuronal unique (NPU) fait fonctionner toutes les applications IA.
• Le Raspberry Pi M.2 HAT+ vous permet de connecter ce module IA à votre Pi (vous pouvez l’acheter séparément ici).
• Tapis thermique préinstallé entre le module et le M.2 HAT+ pour garder le module au frais même pendant l’exécution des applications les plus complexes.
• Le kit de montage pour connecter votre Kit IA à votre Raspberry Pi (fonctionne actuellement avec le Raspberry Pi 5).
• En-tête GPIO empilable de 16 mm pour accéder aux GPIO du Pi sur le HAT.

Connecter le kit IA à votre Raspberry Pi n’est pas compliqué, c’est presque comme installer n’importe quel HAT :

1. Connectez le module IA au HAT : La première étape consiste à connecter votre module IA Hailo à votre M.2 Hat+ et pendant ce temps, appliquez la pâte thermique fournie pour garder le module plus frais.
2. Connectez le HAT au Pi : Une fois que vous avez préparé le HAT, connectez-le au connecteur M.2 de votre Raspberry Pi pour pouvoir utiliser ce module avec le Pi pour exécuter vos applications IA. Vous avez tout ce dont vous avez besoin pour le faire dans votre kit.
3. Connectez votre caméra Pi : Enfin, une fois que vous avez installé le module IA, vous pouvez connecter votre caméra Pi au Pi (en anglais) car elle sera le point d’entrée pour chaque application que vous créerez (c’est-à-dire qu’elle sera celle qui collecte les images/vidéos d’entrée).

Consultez la documentation officielle pour les étapes détaillées sur le processus de configuration matérielle. Super ! Vous avez assemblé votre kit avec succès.

Installation du logiciel

En ce qui concerne le logiciel, vous devrez d’abord vous assurer que votre Pi exécute la dernière version de Raspberry Pi OS pour bénéficier de la meilleure expérience en termes de facilité et de performance. Voici un aperçu des étapes nécessaires pour configurer le logiciel :

1. Mise à jour du Raspberry Pi : Comme toujours, la première chose à faire est de mettre à jour tous les paquets système sur le Raspberry Pi pour s’assurer que tout est à jour. Cela garantit une sécurité maximale et nous donne accès aux nouvelles fonctionnalités proposées.
   
2. Installation des dépendances Hailo : Ensuite, vous aurez besoin de tout le logiciel nécessaire pour faire fonctionner le matériel Hailo et l’intégrer dans le Pi. Tout ce que vous avez à faire est d’installer un seul paquet appelé “hailo-all” et vous êtes prêt !
   
3. Installer et configurer rpicam-apps : Vous aurez besoin de la suite rpicam-apps, qui est une collection d’applications vous permettant d’utiliser le module d’IA avec votre Pi et la caméra.

Pour des instructions plus complètes à ce sujet, consultez cette section de la documentation du kit IA.

Existe-t-il une alternative au kit IA ?

L’article se concentre largement sur le kit IA officiel pour le Raspberry Pi. Cela étant dit, il existe de nombreuses alternatives lorsqu’il s’agit de faire tourner des applications IA sur le Raspberry Pi.

Par exemple, une alternative populaire est Pinecone’s AI Hat pour le Pi, qui vous permet de connecter la puce Google Coral TPU au Pi.

De nombreuses entreprises travaillent sur des solutions IA innovantes et économiques pour le Raspberry Pi, car c’est le moyen le plus efficace d’accroître l’adoption de l’IA auprès du grand public.

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