AI在MCU和傳感器中的應用情況如何

2020-05-16

通過(guò)STM32微控制器產(chǎn)品支持機器的人工智能/深度學(xué)習。傳感器也可以更加智能。在傳感器上使用人工智能可以減少整個(gè)系統的能耗，其次，可以使自身的噪聲，穩定性和精度更高。

 用于機器學(xué)習的MCU +軟件功能包？ 

      STM32的未來(lái)計劃有六個(gè)宏觀(guān)趨勢：價(jià)格更便宜；更安全; 更多的硬件加速器和更多的模擬外設；更高的能源效率，更低的功耗；更多的無(wú)線(xiàn)連接；和更高的計算性能。 

      制造商將繼續提高單核頻率，并推出更多雙核產(chǎn)品。  

      除了性能指標外，我們主要關(guān)注AI在MCU?和傳感器中的應用。 

      在STM32的開(kāi)始，它是為了提高每個(gè)人的生產(chǎn)率并使每個(gè)人的工作更輕松。ST非常關(guān)注人工智能的發(fā)展。STM32微控制器產(chǎn)品現在可用于支持機器的人工智能/深度學(xué)習。深度學(xué)習是創(chuàng )建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型，同時(shí)模擬人腦。STM32 可以實(shí)現神經(jīng)系統的創(chuàng )建。這樣，STM32產(chǎn)品有助于實(shí)現支持人工智能的深度學(xué)習。我希望對人工智能的發(fā)展盡可能地投入。”現在，它使用浮點(diǎn)計算來(lái)實(shí)現數據計算。 

      讓我們看一下未來(lái)人工智能的示例以及此功能包所包含的內容。該立方體。AI?軟件包可進(jìn)行音頻和運動(dòng)分析，字符識別和圖像分類(lèi)。如今，字符識別和動(dòng)作分析仍然非常簡(jiǎn)單。例如，人類(lèi)活動(dòng)的識別是基于運動(dòng)知覺(jué)的。將來(lái)，我們將看到越來(lái)越多的身臨其境，預警或預防性的新維護應用程序。通過(guò)STM32進(jìn)行機器學(xué)習可以幫助我們實(shí)現電動(dòng)機的感應。在檢測到電動(dòng)機之后，可以實(shí)現異常檢測，并且可以從關(guān)鍵數據以及電動(dòng)機的控制中直接學(xué)習相關(guān)電壓。將來(lái)，還可以在視覺(jué)方面改進(jìn)此功能包，例如性別識別，面部識別和其他技術(shù)。當然，也可以實(shí)現語(yǔ)音識別，例如語(yǔ)音控制，關(guān)鍵字識別和上下文識別， 

      從安全性的角度來(lái)看，制造商不斷改進(jìn)其功能的安全性或安全性體系結構和安全性平臺。在下一個(gè)可擴展的升級過(guò)程中，將帶來(lái)更多安全功能，尤其是基于Cortex的L5產(chǎn)品，這些功能可以實(shí)現增強的IP隔離并確保產(chǎn)品安全。 

      傳感器+ AI，具有降低功耗和提高性能的雙重優(yōu)勢 

隨著(zhù)5G時(shí)代的臨近，AR / VR的應用和體驗將逐步實(shí)現。產(chǎn)品中的連接技術(shù)非常成熟。在處理器方面，它也非常強大。傳感器歷史悠久，未來(lái)將如何創(chuàng )新？ 

      傳感器也可以更智能。以AR / VR應用為例，對傳感器的高要求是因為產(chǎn)品直接連接到頭部。人體是非常重要的傳感器單元，AV / VR頭盔可以捕獲周?chē)奈锢憩F象和信息。當您獲得此信息時(shí)，如果對其進(jìn)行智能處理然后傳遞給主服務(wù)器，則將更加簡(jiǎn)單。這就是智能傳感器。 

      在傳感器上使用人工智能可以減少整個(gè)系統的能耗，其次，可以使自身的噪聲，穩定性和精度更高。 

      他說(shuō)，制造商推出了新的六軸加速度計+陀螺儀組合產(chǎn)品，客戶(hù)已將其應用于智能穿戴產(chǎn)品。它結合了原始六軸產(chǎn)品的所有功能，但增加了機器學(xué)習核心以及防抖核心。機器學(xué)習的核心可以學(xué)習一些基本功能和通用功能，并將其鞏固在傳感器中。好處是減少了系統功耗，并減少了主MCU的資源使用。 

      對于特定的功能，首先是要實(shí)現最基本的傳感器的功能。同時(shí)，設備可以通過(guò)標準接口讀取其他傳感器的信號，以進(jìn)行數據融合。第二步是具有學(xué)習功能，做過(guò)濾功能，最后形成概念，形成判斷樹(shù)的功能。傳感器的輸出不再是原始加速度值或陀螺儀的值，而是某些系統可以直接調用指令。 

       另外，在飛行時(shí)存在所謂的飛行模式，但是有時(shí)用戶(hù)可能會(huì )忘記關(guān)閉飛行模式。具有人工智能的傳感器可以識別不同狀態(tài)的變化，并直接檢測類(lèi)似事件的發(fā)生。 

       接下來(lái)，看一個(gè)例子。傳統可穿戴產(chǎn)品在運動(dòng)時(shí)通常會(huì )調用APP。APP將讀取各種數據以進(jìn)行大量處理。帶有人工智能的傳感器可以直接在設備中操作。 

      然后是音頻和振動(dòng)的融合。TWS真正的無(wú)線(xiàn)耳機已成為今年市場(chǎng)的爆炸性產(chǎn)品。  

      那為什么要把這兩個(gè)傳感器放在一起呢？我可以實(shí)現哪些新功能？ 

      加速度計可實(shí)現語(yǔ)音識別，而麥克風(fēng)仍會(huì )執行無(wú)線(xiàn)電接收。傳統耳機無(wú)法真正分辨出它們是否處于嘈雜的環(huán)境中。但是，在耳骨傳導加速之后，當不說(shuō)話(huà)時(shí)，它可以將耳機切換到一種模式，從而使麥克風(fēng)接收到的聲音不被處理，并且可以被屏蔽。在風(fēng)噪聲環(huán)境下，只有當人們講話(huà)時(shí)，對方才會(huì )聽(tīng)到。如果您不講話(huà)，則整個(gè)系統可以使麥克風(fēng)免受數字處理器的聲音的影響。?

      當前市場(chǎng)上主流的中高端TWS頭戴式耳機已經(jīng)具備了這些功能。預計今年將有許多制造商將這種概念引入。 

      還有一種震動(dòng)感，電池是主要的應用。電池本身受環(huán)境和溫度的影響，并且在特定使用情況下存在某些風(fēng)險，尤其是影響。因此，加速度傳感器也可用于此類(lèi)安全應用 

      除運動(dòng)傳感器外，ST還具有成像產(chǎn)品和特殊光學(xué)器件，例如ToF ，除了傳統的移動(dòng)應用之外，還可以用于各種智能家居和工業(yè)應用中。成像產(chǎn)品可用于汽車(chē)中以保護汽車(chē)或檢測駕駛員的行為... 

     制造商不單單是傳感器，還與其MCU生態(tài)系統集成在一起。ST傳感器從硬件到軟件再到開(kāi)發(fā)工具再到合作伙伴的所有開(kāi)發(fā)板都已完全集成到STM32生態(tài)系統中。這樣，將其集成到開(kāi)發(fā)中非常方便。 

     制造商的傳感器范圍非常豐富。作為解決方案提供商，該公司能夠提供硬件，軟件和解決方案，并不斷創(chuàng )新傳感器。創(chuàng )新的解決方案是低功耗，高精度和智能傳感器。 

      最后，傳統的通用傳感器是收集數據并將其報告給主機以進(jìn)行計算和執行。此過(guò)程考慮了系統的功耗和延遲。邊緣的概念是產(chǎn)品內部的傳感器接收到信號后，可以處理某些特定的應用程序，例如步數，檢測不同的運動(dòng)狀態(tài)或飛行模式/地面模式等，這些可以確定。