Intel Joule : Un ordinateur minuscule pour Frankenstein robotiques

Décidément, les hommages aux grands anciens sont à la mode. Après Curie, Galilée et Edison c’est désormais au tour de James Prescott Joule d’avoir droit aux honneurs d’Intel. Il faut dire que l’effet Joule est une préoccupation constante du fondeur. Cette reconnaissance tombait donc sous le sens.

L’Intel Joule, c’est un ordinateur presque complet, le cerveau de la machine avec une carte mère, un processeur et de la mémoire vive, le tout assemblé sur une plateforme capable de communiquer avec des éléments extérieurs. L’idée de Joule, comme de l’Intel Galileo ou de L’Intel Edison, c’est de devenir le cerveau mécanique de Frankenstein robotiques.

Deux modules sont prévus, le premier sera l’Intel Joule 550x équipé d’un Intel Atom T5500 quadruple coeur cadencé à 1.5 GHz associé à 3 Go de mémoire vive LPDDR4 et 8 Go de mémoire eMMC. Le second Intel Joule 570x embarquera un Intel Atom T5700 quadruple coeur cadencé à 1.7 GHz avec cette fois ci 4 Go de mémoire vive LPDDR4 et 16 Go de stockage eMMC. Les deux auront des fréquences capables de grimper en mode turbo et un module Wifi de type AC via deux connecteurs d’antenne MHF4. Le tout est recouvert d’un dissipateur en aluminium de base inamovible. Il est possible que dans ces modules, il y ait plus de puissance que dans l’ordinateur que vous utilisez pour lire ce billet.

On a déjà parlé de ces Atom nouvelle génération et si vous avez été attentifs à ce premier billet, vous aurez remarqué un petit détail d’importance : Leur TDP. Les nouveaux Atom sont donnés comme étant bien plus gourmands que les précédents par Intel. Avec 6 à 12 Watts de TDP, ils sont impossibles à choisir raisonnablement pour une intégration dans un drone qui doit limiter son poids et donc la taille des batteries choisies. Heureusement, il est possible de limiter la consommation de ces nouvelles puces à intérieur de ces modules en baissant la fréquence de base des Atom.

Il faut considérer cette « débauche » de performances dans un scénario en deux temps. Il est possible de baisser le TDP de l’Atom à 4 watts en usage intégré dans un drone et de pousser cette fréquence à 6 ou 12 watts pour développer sa partie logicielle lorsque l’Intel Joule sera sur banc d’essai afin d’accélérer ses calculs et ses réglages. On note par ailleurs que le kit officiel fournit un petit dissipateur destiné à améliorer la dissipation thermique du Joule.

Les deux modules auront des dimensions inférieures à une carte Raspberry Pi, avec 4,8 cm de large pour 3,5 cm de profondeur et 2,4 mm d’épaisseur, la miniaturisation à laquelle est parvenue Intel est impressionnante pour ces cartes. Cela semble logique puisqu’il s’agira de venir s’intégrer dans des solutions variées allant du drone au robot en passant par des objets connectés.

Attention cependant, Joule n’a pas de connecteurs standardisés par défaut, il doit s’intégrer dans une autre carte qui lui donnera les interfaces nécessaires via une série de deux connecteurs¹ proposant en tout 100 pins.

Cette carte secondaire est plus imposante que l’Intel Joule lui même sans être trop grande non plus, elle est baptisée « Tuchuck »². Elle mesure 8,5 cm de large pour 7 cm de profondeur. Son épaisseur normale est de 1,76 cm, cela grimpe à 2,58 cm avec le dissipateur officiel fourni par Intel.

La carte propose un lecteur de cartes MicroSDXC, une sortie HDMI, un USB 3.0 plein format et un USB 3.0 type C OTG, un port Micro USB dédié au debugging, deux connecteurs MIPI CSI pour des caméras, deux modules de connexions 40 pins standard pour connecter des extensions par dessus la carte (I2S, microphone, PCIe, I2C, RTC, SPI, SDIO, UART, PWM, GPIOs, MIPI DSI). L’ensemble s’alimente en 12 Volts.

Gumstix Joule Aerocore 2 une carte spécialisée dans le pilotage de drones

Cette carte de base n’est pas unique, elle se veut être relativement universelle mais d’autres solutions existent, il sera ainsi possible de construire des cartes différentes proposant par exemple uniquement les éléments nécessaires à un assemblage précis de robot, de drone ou tout autre usage.

Certaines cartes existent déjà comme cette série signée Gumstick. Chacune peut accueillir un ou plusieurs Intel Joule suivant les usages que l’ont veut faire du module.

Mais surtout Gumstic vous propose de designer rapidement votre module sur mesure et de vous le livrer dans les 15 jours via son application Gepetto en ligne. Une solution Drag & Drop qui permet de concevoir facilement le module dont vous avez besoin.

Le Module Joule sur sa carte avec le dissipateur officiel.

L’idée proposée ici est donc d’utiliser Joule comme un cerveau amovible que vous pourrez implanter dans différents projets en retrouvant à chaque fois un usage sur mesures. Il sera donc possible de n’intégrer que les éléments nécessaires dans le futur drone ou robot que vous construirez.

C’est super l’Intel Joule mais à quoi ça sert ?

La logique d’Intel est de proposer de la puissance de calcul au sein d’un système protéiforme. Il le fait de manière intelligente avec un module que l’on peut détacher de son support de sorte que l’on puisse équiper plusieurs machines différentes avec un seul cerveau en changeant simplement son programme. Et c’est là que l’on découvre un premier choix important du fondeur, celui de parier sur Linux et sur Windows 10 IoT.  Pour le PDG d’Intel, Brian Krzanich, l’IoT n’est pas un gadget à court terme mais bel et bien un pari pour le futur de la marque. Son implication dans ce domaine va au delà de la simple marotte mais se conjugue avec un potentiel de développement important.

Intel Euclid : Une camera RealSense, un Atom et du Wifi dans un seul module facile a implanter.

Intel associe aux capacité de son nouveau bébé avec sa technologie RealSense qui a encore été miniaturisée. Pour prendre en charge RealSense et sa capacité à voir l’espace en trois dimensions, il faut une certaine puissance de calcul qui correspond bien à la solution présentée. Pour Intel, c’est un couple vertueux qui se construit. Chaque vente de Joule  correspondra à une vente de Realsense, avec la volonté d’imposer peu à peu son écosystème dans l’IoT.

Un robot construit par Canonical sous Ubuntu Core avec un Intel Joule en démo à l’IDF16

En conjuguant la performance de ses Atom T5x00 avec des systèmes modernes et ouverts, il sera possible de construire des choses variées qui seront ensuite facilement transposables à du matériel de série. On peut acheter un Intel Joule et construire avec un aspirateur robot très intelligent capable de voir une pièce et ses objets en 3D, de mesurer l’espace entre des barreaux de chaise pour tenter l’aventure d’un nettoyage de miettes en profondeur. D’éviter les animaux de compagnie ou les pièces de Lego qui traînent par terre, de suivre un enfant qui fait tomber des miettes. Un robot qui mesurera l’espace mais pourra également prendre en compte celui-ci. Avec une reconnaissance d’objets et de visages et des capacités d’apprentissage.

Ce petit robot aspirateur pourra également indiquer la présence d’intrus et prévenir le propriétaire d’une brusque montée de température, d’une inondation ou de tout autre élément qu’il pourra capter. Si ce projet fonctionne, si il est apprécié et s’avère efficace, il sera ensuite possible de concevoir la carte mère adaptée en intégrant directement un Atom T5x00 dessus. De sorte que, à terme, après un développement rapide en laboratoire, il sera plus aisé de commercialiser un produit industriel sur mesures en employant les technologies d’Intel en se basant sur un logiciel libre.

On parle depuis des années d’IoT en découvrant le plus souvent des objets industriels qui singent leurs possibilités. Un frigo avec un écran 21 pouces qui dit la météo n’est pas un frigo intelligent, c’est juste un moyen pratique de le vendre plus cher. Une Smart TV n’a de smart qu’une interface souvent médiocre. Les aspirateurs robots ont énormément de progrès à faire et les centrales domotiques sont la plupart du temps totalement dépendantes d’une programmation fastidieuse.

Avec ce type de solution, votre frigo pourra voir la nourriture que vous placez à l’intérieur et outre la possibilité de reconnaître les codes barres, les formes, les couleurs et dimensions des objets, elle pourra analyser une banque d’images pour reconnaître exactement les produits refroidis, distinguer la brique de lait de la brique de jus de fruit. De sorte qu’il pourra proposer des recettes, indiquer des calories ou alerter quelqu’un d’allergique qu’il s’apprête peut être à consommer quelque chose de dangereux pour lui.

Une Smart TV sous Realsense et Intel Joule pourra non seulement vous filmer pour de la vidéo conférence mais pourra empêcher certains programmes de s’exécuter pour les plus jeunes ou adaptera directement la grille suivant l’heure et la personne assise en face d’elle. La reconnaissance de visage aidant, il sera ainsi possible de proposer des dessin-animés après que le téléviseur ait au préalable demandé l’accord des parents par un twitt ou un mail. De quoi s’assurer que les devoirs sont biens faits par exemple.

Un drone inspecte un avion via une vision 3D.

Les possibilités sont infinies, elles ont déjà largement débuté avec des outils industriels. Des drones équipés de cameras 3D scrutent déjà les entrepôts pour des inventaires volants au propre comme au figuré. Certaines compagnies d’aviation demandent également à des drone d’effectuer des vols de vérification pour analyser l’état d’un appareil après un certain nombre d’heures de vol. L’arrivée de ce type d’outils n’est pas un passe temps pour geeks, c’est bel et bien un pas de plus dans la révolution que nous a proposé l’arrivée de l’informatique et du net. Intel est donc logiquement sur ses starting-blocks.

1. Hirose – DF40C-100DS-0.4V
2. Du nom d’une montagne dans un parc National US