GAP9Shield: A 150GOPS AI-capable Ultra-low Power Module for Vision and Ranging Applications on Nano-drones

人工智能和数字信号处理技术的发展，再加上价格实惠的节能处理器，推动了无人机应用的硬件和软件的发展。掌握在手的纳米无人机适用于室内环境，并且对人类交互安全，但是由于缺乏足够的传感和计算性能的硬件，它们经常无法提供复杂任务所需的性能。为了填补这一空白，我们提出了GAP9Shield，这是一款纳米无人机兼容的模块，由150GOPS的GAP9芯片提供动力。该系统还包括一款5MP OV5647相机，用于高清成像，WiFi-BLE NINA模块和5D VL53L1基于测距的子系统，增强了避障能力。与类似目标的最先进系统相比，GAP9Shield提供了20%更高的采样率（RGB图像），同时减轻了20%的重量。在本文中，我们还强调了GAP9在物体检测（YOLO）、定位和映射方面的能源效率和处理能力，可以在低于100 mW的功率范围内运行，并且具有低延迟（物体检测为17 ms），突显了GAP9对新一代纳米无人机应用的变革潜力。

本论文旨在解决纳米无人机在进行复杂任务时由于硬件性能不足而无法提供所需性能的问题。

本文提出了一种纳米无人机模块GAP9Shield，它采用150GOPS SoC处理器、5MP OV5647相机和5D VL53L1测距子系统，可以提供更高的采样率和更好的障碍物避免能力。

GAP9Shield模块的能效和处理能力非常高，可以在低于100 mW的功率范围内运行，同时提供物体检测（YOLO）、定位和地图制作等功能。实验结果表明，GAP9Shield相比同类系统具有更高的样本率和更轻的重量。同时，本文还探讨了GAP9的能效和处理能力，为新一代纳米无人机应用提供了巨大的潜力。

最近的相关研究包括基于纳米无人机的各种应用，如军事、医疗和工业等。其中一些研究包括“纳米无人机在军事情报中的应用”和“基于纳米无人机的医疗诊断系统”。