¿Qué es el Kit de IA Raspberry Pi? Todo lo que Debes Saber

Con el reciente auge de la inteligencia artificial (IA), todos quieren incursionar en este campo. Sin embargo, a menudo es muy costoso adquirir hardware capaz de ejecutar aplicaciones de IA. ¿Quieres una alternativa económica pero efectiva para comenzar? Aquí es donde entra en juego el Kit de IA Raspberry Pi.

El Kit de IA oficial de Raspberry Pi incluye una potente placa Hailo IA que permite a la Raspberry Pi 5 ejecutar aplicaciones avanzadas de IA con una configuración mínima. Viene con complementos adicionales y un proceso paso a paso sobre la configuración de hardware y software requerida.

En este tutorial, responderé a todas tus preguntas sobre este Kit de IA. Veremos qué es, qué puedes hacer con él y cómo empezar.

¿Qué es el Kit de IA?

Con la aparición de la IA generativa (como ChatGPT y otras herramientas que generan texto e imágenes), la inteligencia artificial se ha convertido en uno de los temas más comentados en los últimos 2 o 3 años y todos están ansiosos por adentrarse en este campo (incluida la Fundación Raspberry Pi).

Pero si quieres ejecutar modelos avanzados en tu dispositivo, suele ser costoso: la Raspberry Pi tenía muchas limitaciones hasta ahora, e incluso las computadoras tradicionales generalmente no son suficientes, a menos que poseas un dispositivo de gama media o alta.

El Kit de IA Raspberry Pi es un accesorio asequible para tu Raspberry Pi que te permite probar proyectos de IA con los modelos más recientes. Así que no necesitas hardware costoso para construir tus primeros proyectos con IA.

Es un kit desarrollado por el equipo de Raspberry Pi en colaboración con Hailo, una empresa conocida por fabricar chips de IA de última generación. Puedes verificar el precio actual en Amazon.

Aunque la Pi se ha utilizado para proyectos de IA durante bastante tiempo, el kit de IA le proporciona el impulso necesario para ejecutar modelos avanzados y la capacidad de ejecutar modelos más simples con mayor rapidez.

Además de esto, obtienes una base de código bien establecida con muchos ejemplos realmente buenos a tu disposición, gracias a la estrecha integración del Kit de IA con la Raspberry Pi.

¿Por qué usar el Kit de IA?

La primera y más obvia razón para que consigas uno de estos Kits de IA será si quieres aprender más sobre IA, específicamente en el dispositivo.

En particular, puedes encontrar mucho contenido que te enseña sobre temas como computer vision, un campo de la IA que maneja imágenes y videos.

Aquí están las 3 principales aplicaciones según los ámbitos en los que puedes usar este kit.

Aplicación 1: Detección de objetos

La detección de objetos es uno de los usos principales de las aplicaciones basadas en visión por computadora: reconocer cosas. Puede ser cualquier cosa, desde un intruso caminando por tu casa hasta un roedor arruinando tu jardín.

Ejecutar aplicaciones básicas de detección de objetos en la Pi con la cámara se puede hacer incluso sin el kit, pero el rendimiento que obtienes es muy limitado. Si revisas los resultados de estos proyectos, verás principalmente un video muy entrecortado, ya que la CPU y GPU de la Pi no son suficientes para ejecutar modelos tan avanzados.

Con el Kit de IA, sin embargo, cuentas con el hardware necesario para ejecutar estos modelos y puedes crear proyectos (en inglés), como un sistema de detección de intrusos o un sistema de monitoreo de jardines para tu uso personal. Lo mejor es que obtendrás un rendimiento superior y una mejor experiencia de usuario que antes.

¡Esa, en mi opinión, es una situación donde todos ganan! Todo lo que necesitas es este kit. Puedes empezar a crear algo grandioso, y no tendrás que comprometer el rendimiento.

Proyecto Inicial: Si encontraste interesante el caso de uso anterior, aquí tienes un proyecto inicial (en inglés) con el que puedes comenzar. Te guía sobre cómo configurar y ejecutar el modelo YOLOv8 en tu Pi con el Kit de IA.

Aplicación 2: Estimación de poses

La estimación de poses es otro caso de uso interesante para el Kit de IA: rastrear los movimientos de alguien y hacer algo basado en lo que está haciendo.

Por ejemplo, digamos que quieres monitorear tus ejercicios y verificar si tu postura para un ejercicio es correcta. ¿Cómo construirías esto?

La postura describe una posición particular que puedes tomar. Entonces, lo que haces en tu aplicación es configurar tu modelo para reconocer ciertas posiciones (pueden ser posturas de ejercicio o incluso una señal con la mano) y hacer algo como encender un dispositivo electrónico o llamar a una línea de emergencia.

Aquí tienes un ejemplo de la Fundación Raspberry Pi:

Lo que es aún mejor es que si obtienes el Kit de IA y colocas una cámara en la Pi, puedes ejecutar aprendizaje automático avanzado en tu Pi, gracias a las capacidades avanzadas del chip Hailo en el kit.

Proyecto Inicial: Si encontraste interesante el caso de uso anterior, aquí tienes un proyecto inicial (en inglés) con el que puedes empezar. Te guía sobre cómo usar este kit para controlar las luces dependiendo de tu postura.

Aplicación 3: Segmentación de imágenes

La segmentación de imágenes es el proceso de extraer segmentos útiles de una imagen. Va incluso más allá de solo reconocer un objeto en la imagen (es decir, la detección de objetos); te da la ubicación del objeto en la imagen.

Con el Kit de IA, puedes hacer esto mucho mejor de lo que podías antes. En este video, se utiliza el Kit de IA para detectar al ingeniero y la planta en el escritorio:

Un proyecto concreto en casa podría ser crear un sistema de cierre de puertas basado en reconocimiento facial. El hardware del Kit de IA realiza el reconocimiento facial a velocidades nunca antes posibles en la Pi.

Estas son solo tres aplicaciones principales en las que puedes usar el Kit de IA de Raspberry Pi para construir proyectos innovadores y rentables. ¿Te interesa alguna de las aplicaciones mencionadas? Si es así, consigue un Kit de IA propio y ¡empieza ya!

Lo primero que te sugeriría es que revises este repositorio de GitHub de Hailo, el cual te proporciona todo lo que necesitarás para comenzar a crear proyectos con tu Kit de IA. Sin embargo, para eso, primero necesitarás configurar tu kit. Consulta la siguiente sección, la cual te dará una visión general de cómo hacerlo.

Cómo configurar el Kit de IA

Esta sección te guiará a través del contenido del Kit de IA de Raspberry Pi y el proceso de configuración.

Configuración de hardware

Antes de revisar la descripción general de la configuración del hardware, veamos qué obtienes con este kit. El Kit de IA viene con todo lo que necesitas para comenzar:

• El módulo de IA Hailo con su unidad de procesamiento neuronal única (NPU) ejecuta todas las aplicaciones de IA.
• El Raspberry Pi M.2 HAT+ te permite conectar este módulo de IA con tu Pi (puedes comprarlo por separado aquí).
• La almohadilla térmica preinstalada entre el módulo y el M.2 HAT+ para mantener el módulo fresco mientras se ejecutan incluso las aplicaciones más complejas.
• El kit de hardware de montaje para conectar tu Kit de IA a tu Raspberry Pi (actualmente funciona con la Raspberry Pi 5).
• El conector GPIO apilable de 16mm para acceder a los pines GPIO de la Pi a través del HAT.

Conectar el kit de IA a tu Raspberry Pi no es complicado, es casi como instalar cualquier HAT:

1. Conectar el módulo de IA al HAT: El primer paso es conectar tu módulo Hailo AI al M.2 HAT+ y mientras haces eso, aplica la pasta térmica proporcionada para mantener el módulo más fresco.
2. Conectar el HAT a la Pi: Una vez que tengas el HAT listo, conéctalo a la ranura M.2 de tu Raspberry Pi para que puedas usar este módulo con la Pi y ejecutar tus aplicaciones de IA. Tienes todo lo que necesitas para hacer esto en tu kit.
3. Conectar tu cámara Pi: Finalmente, una vez que tengas instalado el módulo de IA, puedes conectar tu cámara Pi a la Raspberry Pi ya que será el punto de entrada para cada aplicación que construyas (es decir, será el encargado de recoger las imágenes/videos de entrada).

Consulta la documentación oficial para obtener pasos detallados sobre el proceso de configuración del hardware. ¡Genial! Has ensamblado tu kit con éxito.

Configuración de software

En cuanto al software, primero necesitarás asegurarte de que tu Pi esté ejecutando la última versión de Raspberry Pi OS, ya que obtendrás la mejor experiencia en términos de facilidad de uso y rendimiento. Aquí tienes un resumen de los pasos necesarios para configurar el software:

1. Actualización de la Raspberry Pi: Como siempre, lo primero que hay que hacer es actualizar todos los paquetes del sistema en la Raspberry Pi para asegurarse de que todo esté al día. Esto garantiza la máxima seguridad y nos da acceso a las características más nuevas ofrecidas.
   
2. Instalación de dependencias de Hailo: A continuación, necesitarás todo el software requerido para ejecutar el hardware de Hailo e integrarlo con la Pi. Todo lo que debes hacer es instalar un solo paquete llamado “hailo-all” y ¡listo!
   
3. Instalar y configurar rpicam-apps: Necesitarás el conjunto de aplicaciones rpicam-apps, que es una colección de aplicaciones que te permiten usar el módulo de IA con tu Pi y la cámara.

Para obtener instrucciones más completas al respecto, revisa esta sección de la documentación (en inglés) del Kit de IA.

¿Hay una alternativa al Kit de IA?

El artículo se centra mucho en las ofertas del Kit de IA oficial de Raspberry Pi. Dicho esto, hay muchas alternativas cuando se trata de ejecutar aplicaciones de IA en la Raspberry Pi.

Por ejemplo, si quieres algo más sencillo para proyectos de visión por computadora, puedes probar en su lugar la cámara de IA para Raspberry Pi como una opción independiente. Escribimos una guía sobre ello —Cámara de IA para Raspberry Pi Explicada: Qué Es y Cómo Usarla (en inglés).

Hay muchas empresas trabajando en soluciones de IA innovadoras y rentables para Raspberry Pi, ya que es la forma más efectiva de aumentar la adopción de la IA en el público en general.