隨著半導體微縮技術的不斷完善,物聯網實現了設備自動化、數據采集和遠程控制AI技術,融合形成AIoT。AIoT是指將IoT導入AI從工業應用領域到人們的日常生活,人工智能系統為許多行業帶來了更多的創新應用。AIoT旨在通過設備收集外部數據進行深入學習,使個人獲得安全、舒適、方便的最佳服務體驗,使用多層次神經網絡培訓系統,然后以高計算能力進行行為預測,模仿人類做出判斷和決策。然而,深度學習需要大量的內存和CPU資源存儲在大型服務器中。在傳統的云模式下,除了施工成本高外,還必須考慮信息傳輸延遲和安全隱私風險。
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由于企業越來越重視數據傳輸的延遲、信息安全和可靠性,終端設備通過數字轉換進行邊緣計算,使更多的計算工作靠近數據生成,在數據傳輸過程中,盡可能減少往返時間,避免通信中斷,加快響應效率,降低成本,提高可靠性和安全性。MCU在實現邊緣AI(Edge AI)或終端AI(Endpoint AI)主要優點是功耗低、開發速度快、開發成本低。(Embedded ML)學習微機(Tiny ML)MCU根據不同的性能,它們都起著重要的作用AI操作的復雜性也不同。
MCU-Based AI,強調實時決策和響應速度,具有功耗低、延遲低、成本低、安全性高的優點(DSP)和機器學習(ML),傳感器檢測、電機振動分析、語音識別等技術已應用于工業控制、電機控制、消費電子等行業。更高性能的MCU可實現指紋分析、面部識別、協作機器人等復雜的計算機視覺和成像應用。當AI算法不斷更新,MCU還必須加強和擴展功能,以確保其穩定性和安全性,將場景應用于更多的行業,以實現真實性AIoT。隨著設備網絡需求的增加,形成了大規模的增長,大量的人機交互和高速通信的擴展,系統變得越來越復雜,需要依靠人工智能來幫助人類管理和控制,以實現高度「智」動化。
雅特力是32種通用型MCU目前創新領導者有12條產品線,分為低功耗、超值、主流、無線、高效五大系列,近200款,全系列55款nm先進制程的ARMCortex-M4高效能或M0 低功耗核心、高質量的微控制器和完整的開發工具生態鏈,幫助客戶快速進口產品,縮短生產周期,穩定供應。以下是雅特力AT32 MCU實現AIoT四大關鍵優勢。
效率降低,效率最大化
實時控制和加實時控制和加速反應速率。主流型AT32F403A/407系列,高效AT32F435/437系列MCU低延遲問題可以解決,主頻高達240MHz和288MHz,實現M4業界通用型MCU同時支持最高主頻FPU提供256~4032浮點運算KB Flash、96~512KB SRAM內存選擇大,外設資源豐富,可擴展性強,支持XMC存儲器擴展,多通道12-bit高速ADC及DAC,將AT32 MCU整合關鍵應用組件和功能塊,提高開發效率,降低成本。AT32 MCU在全系列產品中,AT32F435/437以其超高性能形成強大的競爭優勢,CPU高達360的操作效率DMIPS,CoreMark高達1002.74分.482 CoreMark/MHz),大大提高了設備的運行效率。通信傳輸的穩定性是連接整個物聯網系統的重要能力,AT32F407系列和AT32F437系列,兼容IEEE-802.3 10/100Mbps和AT32F435/437系列高速5.33Msps ADC獨立引擎,提高傳輸速率和穩定性,滿足各種運動控制和智能控制對高計算能力的需求。
高精度和可靠性
精度通常與傳感器或物聯網節點的應用有關。通過傳感器、無線通信和處理信息的能力AI算法推理、預測行為和判斷,AT32 MCU為此類需求提供了完美的解決方案。如超值型AT32F415系列,高達150MHz的CPU速度和各種通信接口的優點,如UART、SPI、I2C、SDIO、USB OTG及CAN等豐富的外設集成,應用于智能家居方案,成為Amazon合作伙伴之一。當MCU運行Amazon Connect Kit(ACK)協議,設置WiWurth代理-Fi通過智能揚聲器連接網絡Amazon Echo或Alexa APP語音控制,為傳統墻開關增加語音功能和調光控制系統,輕松升級智能調光開關;另一種超值產品AT32F425,以USB OTG性價比高達96MHz的CPU運算速度和120DMIPS CPU運算效能,CoreMark326.57分分.402 CoreMark/MHz)。最高可支持68個內存KB Flash最大空間使用和20KB SRAM,外設集成OTG控制器、CAN總線,紅外線(IR)定時器、4組USART和一個2Msps的12-bit ADC由各種關鍵組件組成,滿足設備高速數據采集和混合信號處理的應用要求,降低開發難度和成本,同時準確性,確保信號的完整性。
低功耗運行和快速喚醒能力
由于終端設備應在短時間內收集和傳輸高速數據,功耗低MCU設備邊緣運行時,可有效處理內存空間和通信時間,降低能耗。為了延長其供電時間,大多數終端設備使用電池作為主要供電源,AT32 MCU全系列支持睡眠(Sleep)、深睡眠(Deepsleep)及待機(Standby)三種模式,多種模式WKUP引腳高速喚醒待機模式,實現低流操作、低流待機和快速喚醒能力。
常見的物聯網應用從家庭到整個城市系統網絡,無線是串聯的IoT系統中最重要的通信方式。當信號采集設備分散在各種應用場景中,不能依靠人工頻繁更換電池時,必須通過低功耗MCU為了維持設備的長期運行,雅特力集成了無線型AT32WB415微控制器采用藍牙5.0,主頻高達150MHz,CPU高達187的運算效率.5DMIPS,CoreMark高達400.84分.672 CoreMark/MHz)。藍牙射頻提供豐富的通信接口和內存資源(RF)收發器和基帶(baseband)藍牙接收功能(RX)最大值可達-97dBm,發射功率(TX)介于-20dBm至 4dBm。內置天線支持產品超過30個m傳輸的有效范圍距離最快可達2Mbps,AT32WB415系列在價格上具有競爭優勢,是一些成本敏感的網絡設備的理想選擇。
提高數據安全性和隱私性
為了保證用戶隱私和數據安全,終端裝置聯網時會產生大量敏感數據,MCU在數據存儲中,受保護區管理(硬件訪問控制)、嚴格的編程流程規劃和操作中管理訪問權限的應用至關重要。自主開發的雅特力sLib安全庫(Security Library),它可以支持密碼保護指定范圍的程序區域。該區域的核心算法為下游客戶提供二次開發,以加強產品本身的安全性、可靠性和二次開發的便利性。包括開發環境和實時操作系統在內的完整系統生態鏈(RTOS)以及國際電工委員會通過雅特力驗證的第三方軟件資源(IEC)制定的IEC-國際安全標準規范60730為工程師提供便利,有利于產品的快速開發和上市。
未來,無論在哪個應用領域,都需要更多的網絡設備,特別是工業物聯網、消費電子和無線產品。這些設備需要多樣化的通信和復雜的操作控制能力,因此需要32-bit MCU提供高運算、高速數據傳輸和強大的數據處理技術。身為MCU芯片開發者隨時都面臨著效率提高、數據傳輸安全、設備網絡通信、無線傳輸質量等諸多考驗。在這方面,雅特力正打造全方位MCU平臺生態系統專注于開發ARMCortex-M4/M0 內核MCU,建造數字信號處理器(DSP)、單精度浮點操作(FPU)、高速的CPU與行業相比,效率高,內存大,外設豐富,自主研發sLib安全庫的二次開發和多樣化的包裝選擇,在預算有限的情況下,適合物聯網行業滿足更高的規格要求和不同領域應用的便利性,下一步將是28nm/40nm先進的工藝和高效的市場研發,預計將在主頻效率、功耗和包裝尺寸等方面帶來超越競爭對手的產品優勢。