設(shè)計(jì)具有密集計(jì)算能力的低功耗架構(gòu)決定了機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用的可行性。它面臨著在不影響緊湊外形的情況下適應(yīng)高處理能力和更擴(kuò)展電池的挑戰(zhàn)。因此，Eta Compute 的設(shè)計(jì)技術(shù)在 Edge Impulse 機(jī)器學(xué)習(xí)開發(fā)平臺(tái)的全面協(xié)助下，為開發(fā)人員提供了無限的應(yīng)用程序選項(xiàng)，同時(shí)消耗最少的功率。

在嵌入式設(shè)備上進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)和原型設(shè)計(jì)一直很復(fù)雜。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，開發(fā)人員在設(shè)計(jì)嵌入式設(shè)備時(shí)需要加強(qiáng)并滿足以下要求：

高處理能力

低功耗設(shè)備

上市時(shí)間

降低系統(tǒng)的整體成本和風(fēng)險(xiǎn)

更長的電池壽命

如今，隨著開發(fā)人員越來越多地使用深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來改進(jìn)對(duì)象檢測(cè)和分類，人工智能技術(shù)在嵌入式視覺和圖像處理應(yīng)用中的發(fā)展勢(shì)頭越來越猛。然而，在嵌入式設(shè)備上運(yùn)行視覺算法等計(jì)算密集型任務(wù)本身就是一個(gè)挑戰(zhàn)。此外，實(shí)現(xiàn)處理性能所需的功耗使得這些功能對(duì)于許多潛在的用例來說是不切實(shí)際的。

這種將視覺智能集成到終端設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)力催生了嵌入式視覺領(lǐng)域。因此，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和嵌入式軟件設(shè)計(jì)人員正在尋找實(shí)用的方法來為邊緣應(yīng)用程序開發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)，從而減少繁瑣和耗時(shí)。

幸運(yùn)的是，存在這些問題的解決方案。Eta Compute 的 ECM3532 AI 視覺板與 Edge Impulse 的嵌入式機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)一起，使視覺在許多新的功耗敏感應(yīng)用中變得可行。AI 視覺板解決了為物聯(lián)網(wǎng)和低功耗邊緣設(shè)備設(shè)計(jì)和構(gòu)建 ML 應(yīng)用程序的各個(gè)方面。因此，嵌入式軟件設(shè)計(jì)人員可以簡化與嵌入式邊緣設(shè)備的成功集成，從而節(jié)省數(shù)月的開發(fā)時(shí)間。

ECM3532 AI 視覺板由于其緊湊的外形、嵌入式電池、低功耗物聯(lián)網(wǎng)和藍(lán)牙低功耗連接，非常適合原型設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和 AI 嵌入式視覺應(yīng)用的部署。其超低功耗運(yùn)行克服了系留系統(tǒng)電池壽命短和功耗高的限制。

深入了解 AI 視覺

ECM3532 TENSAI SoC 以 AI 工作負(fù)載為目標(biāo)，采用時(shí)鐘速度為 100 Mhz 的混合多核 Cortex-M3 微控制器和專用于加速 ML 操作的超低功耗 CoolFlux 16 位 DSP。由于嵌入式 ECM3532 神經(jīng)傳感器處理器使用 Eta Compute 的 CVFS 技術(shù)在運(yùn)行時(shí)具有獨(dú)特的自定時(shí)連續(xù)電壓和頻率縮放，緊湊型 （1.5”x1.5”） AI 視覺板可高效地與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一起執(zhí)行。這為超低功耗機(jī)器學(xué)習(xí)算法的推理產(chǎn)生了優(yōu)化的能量。

板載傳感器的主要亮點(diǎn)是 Himax HM0360 相機(jī)，可實(shí)現(xiàn)一系列基于視覺的應(yīng)用，例如圖像分類、人和物體檢測(cè)以及計(jì)數(shù)。還有一個(gè)用于聲音分類和關(guān)鍵字定位的內(nèi)置麥克風(fēng)，以及一個(gè)德州儀器 OPT3001 環(huán)境光傳感器和一個(gè)用于手勢(shì)和缺陷檢測(cè)的 6 軸加速度計(jì)/陀螺儀。

借助 64 Mbit 的串行閃存，您的 tinyML 模型和數(shù)據(jù)記錄有足夠的空間。盡管尺寸緊湊且功耗低，該板仍支持使用單個(gè) CR2032 電池持續(xù)數(shù)月的視覺應(yīng)用。該板還具有擴(kuò)展功能，可通過 Micro SD 卡插槽簡化其他 RF 接口的添加。

Eta Compute 還配備了 SparkFun FTDI Basic Breakout -3.3V 板，支持 micro-USB 編程。對(duì)于調(diào)試，該板還具有用于 ECM3532 和 A31R118 的串行線調(diào)試 （SWD） CoreSight 連接器。為此，建議使用單獨(dú)的 JLink 或 Ulink 探針。

Edge Impulse 對(duì)部署視覺工作負(fù)載的軟件支持

ECM3532 AI 視覺板具有通用性，并支持 Edge impuls 的機(jī)器學(xué)習(xí)開發(fā)平臺(tái)，可在邊緣部署超低功耗計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用。該技術(shù)用于快速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)，使節(jié)能視覺端點(diǎn)無縫連接。因此，它允許數(shù)據(jù)采樣、構(gòu)建模型和部署訓(xùn)練有素的 ML 模型。

該公司還與 Eta Compute 合作整合他們的 TENSAI Flow 軟件。這使開發(fā)人員能夠創(chuàng)建具有嵌入式機(jī)器學(xué)習(xí)的下一代智能設(shè)備解決方案。

TENSAI Flow 軟件通過驗(yàn)證可行性和概念證明來最大限度地降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。因此，它可以無縫開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)和低功耗邊緣設(shè)備的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序。它配備了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編譯器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)物園、包含 FreeRTOS、HAL、傳感器框架和物聯(lián)網(wǎng)/云功能的中間件。TENSAI 平臺(tái)允許 1mW 范圍內(nèi)的 AI 性能，與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，該性能異常低，尤其是在圖像處理方面。

TENSAI Flow 允許開發(fā)人員通過其與 Edge Impulse 的接口安全地收集和存儲(chǔ)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，允許客戶訓(xùn)練一次并保留真實(shí)世界的模型以供未來開發(fā)使用。對(duì)于 Eta Compute 的 TENSAI SoC，該軟件會(huì)自動(dòng)優(yōu)化 TensorFlow Lite AI 模型，從而實(shí)現(xiàn)高優(yōu)化和電源效率。

使用 TENSAI Flow，TENSAI 處理器可以加載輕松集成傳感器接口的 AI 模型。TENSAI Flow 為自動(dòng)配置和連接設(shè)備到云端奠定了基礎(chǔ)。以及在新模型或數(shù)據(jù)可用時(shí)通過無線方式更新固件。

結(jié)論

隨著極其強(qiáng)大、低成本和高能效處理器的發(fā)展，嵌入式視覺系統(tǒng)正在獲得動(dòng)力。ECM3532 AI 視覺板是一個(gè)超低功耗的 AI 平臺(tái)，帶有可以運(yùn)行多種算法的傳感器，專注于嵌入式視覺。該神經(jīng)傳感器平臺(tái)以業(yè)界最低的功耗配置提供更重要的處理。因此，電池容量不再是物聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)和工業(yè)應(yīng)用的障礙。

因此，Eta 計(jì)算已啟用其 ECM3532 AI 視覺板來降低風(fēng)險(xiǎn)和成本，同時(shí)加快 AI 視覺解決方案的開發(fā)時(shí)間。

審核編輯：郭婷