Eta Compute架構(gòu)在單個(gè)電池上提供AI視覺工作負(fù)載

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)對象檢測和分類，人工智能技術(shù)在嵌入式視覺和圖像處理應(yīng)用中的勢頭越來越大。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)場測試和 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)用于手勢和缺陷檢測的 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，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，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