工控工业通讯技术边缘AI嵌入式开发将引爆未来的IOT革命

  • 学术交流
  • 2025年01月04日
  • 在工业自动化、机器人技术、智能城市和家庭自动化等领域,嵌入式系统正经历着一场戏剧性的变革。这些系统不再仅仅是简单的传感器,它们正在演变成能够根据收集到的数据自行决策的强大工具。通过在物联网(IoT)设备本地处理数据,而不是将其发送到云端或网关,这些边缘AI系统有望显著提高决策速度,降低延迟,解决数据隐私问题,同时减少成本并提高能源效率。 这场变革背后

工控工业通讯技术边缘AI嵌入式开发将引爆未来的IOT革命

在工业自动化、机器人技术、智能城市和家庭自动化等领域,嵌入式系统正经历着一场戏剧性的变革。这些系统不再仅仅是简单的传感器,它们正在演变成能够根据收集到的数据自行决策的强大工具。通过在物联网(IoT)设备本地处理数据,而不是将其发送到云端或网关,这些边缘AI系统有望显著提高决策速度,降低延迟,解决数据隐私问题,同时减少成本并提高能源效率。

这场变革背后,是人工智能(AI)和机器学习(ML)技术的飞速发展。过去,嵌入式应用程序开发者主要关注逻辑和控制算法,但随着数字信号处理(DSP)技术的出现,现在他们还需要处理复杂的声音、视觉和音频应用。这要求对计算性能、能效、实时性以及可伸缩性提出了更高的要求。

为了应对这些挑战,我们看到新的处理器架构被设计出来,它们专为推理任务而优化,如特征检查或实时视频检测。此外,由于边缘AI设备通常处于资源受限的情况下,开发人员需要寻找既能提供必要性能,又能节省电力的平衡点。

ARM是一家领导全球嵌入式技术创新的大型公司,他们一直致力于推动这一转变。在2020年2月,他们发布了ARM Cortex-M55,这是一个具有增强DSP能力的人工智能核心半导体,并且Alif半导体已经宣布使用该芯片作为其新一代W2AI处理器的一部分。而HMAX则采用了带有ARM Cortex-M55的人工智能芯片作为其下一代W2AI处理器的一部分,该芯片旨在为电池驱动的IoT设备中的计算机视觉提供支持。

此外,在2022年4月,雷纳斯发布了基于ARM Cortex-M85的心智多媒体(HMM)单元,该单元用于加速推理引擎,使得普鲁梅雷可以使用更大,更精确的人员检测人工智能模型,从而增加产品功能并延长电池寿命。

为了支持这种硬件与软件之间不断增长互补关系,有各种各样的工具可以帮助最终用户创建优化的ML模型。一旦数据科学家离线创建了模型,就会有工具对模型进行优化,无论是在基于电子NPPS上使用还是在基于Cortex-系列处理器上的ARM指令上使用。QEexo平台提供了一种直观界面,让用户能够收集、清洗和可视化传感器数据,并通过不同的算法建立机器学习模型。而凯伊微MDK补充了MLPOP工具,为验证复杂软件工作负载提供了一种开发流程。

总之,我们正见证一个巨大的转变,其中边缘AI如何影响未来的IoT变得越来越清晰。这场变化不仅改变了我们如何制造设备,也改变了我们如何看待信息流动,以及我们如何保护个人隐私。此外,还将进一步解锁微性能需求,对语音激活门锁、大规模人员监控识别以及预测性维护等高级应用产生深远影响。配备正确技术的是关键因素,不仅对于成本效益,而且对于能源效率以及隐私保护至关重要。

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