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半导体创新如何塑造边缘 AI 的未来

2023/11/24
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早上 6:42,闹钟响了。您看上去气色不错,这多亏了床头柜上的睡眠周期监测器,这款监测器采用内置边缘人工智能 (AI) 和雷达技术,通过监测您的心率和呼吸,可帮助您优化计算出精确的唤醒时间。

在您走向厨房时,智能冰箱使用摄像头系统扫描其中储存的食物,然后根据您的饮食限制数据和偏好提供建议,帮助您决定午餐吃什么。

在去上班时,您无需触摸任何事物即可进入和启动汽车。室外摄像头在识别出您之后自动解锁汽车,汽车会根据您的偏好预设车内温度、调整座椅和音乐音量。

这样的未来并非遥不可及,相关赋能技术已然出现。边缘 AI、低功耗微处理器和易于使用的软件有助于实现上述愿景,虽然很少像热门的生成式 AI 和云计算那样频上头条,但有潜力改变我们日常的技术交互方式,并以意想不到的方式改善我们的生活。

什么是边缘 AI?

工程师们提到“边缘”,并不是指一个遥远的抽象地点。我们的家里、办公室里和工厂里就存在边缘。边缘是捕获和计算数据所在的本地环境或设备,如机器人智能家居设备。边缘 AI 能在本地设备上实现实时智能和响应,无需将数据发送到局域网以外的云。

与基于云的 AI 资源相比,在边缘实现这种级别的智能可以使电子产品对环境做出更快、更安全的响应,从而对汽车、医疗应用和个人电子产品等各个行业产生影响。例如:整个工厂的摄像头持续监测设备,用于检测和预测机械故障,这样便可在需要时瞬间停止组装过程。

产品线经理 Artem Aginskiy 说:“AI 能够非常快速且安全可靠地实现图形识别。如果您实现了边缘 AI,设备不会丢失任何东西。边缘 AI 可以非常可靠地保护隐私。”

由于边缘 AI 能对本地环境进行预测和响应,无需将数据传输到云,可降低泄露数据(如睡眠监测示例中的健康信息)的风险。

边缘 AI 嵌入式处理器

直到最近,许多组织缺乏人工智能所需的专业技能和经验,使得人工智能部署遥不可及。而且,随着 AI 的变革性影响愈发明显,几乎各个行业的公司,无论规模大小,都在寻找在其产品中集成 AI 的方法。嵌入式处理器和软件的创新使得边缘 AI 更易使用和广泛部署。

边缘 AI 取决于嵌入式处理器运行 AI 算法和收集数据的能力,但需要在能效和成本方面进行权衡。对于扫地机器人和门铃等电池供电型系统,需要能提供更优性能同时更大程度减少能源消耗的低成本处理器。

对于工厂自动化、专业监控或机器人等高性能系统,需要更高的处理性能,但成本和能耗仍是重要因素。

芯片设计方面的进步(如集成硬件加速器、低功耗 Arm® Cortex® 微处理器等)有利于促进以更实惠的价格实现边缘 AI 所需的性能、速度和能效。通过降低边缘 AI 系统的成本和功耗,设计人员可在更多应用中添加先进的 AI 功能,帮助人们充分利用我们的电子产品及其产生的数据。

“低代码”软件开发工具

在创建、训练和部署 AI 模型时,借助新的用户友好型边缘 AI 软件开发工具与半导体创新技术,设计人员对编程专业知识的需求有所降低。这些工具可帮助设计人员在其应用中添加智能,无需深层次的编码专业知识,这在过去是阻碍边缘 AI 部署的一大障碍。

德州仪器 (TI) 的 Edge AI Studio 等工具可提供“低代码”体验,支持设计人员在不编写代码的情况下开发和测试 AI 模型,结束了非专家人员使用 GUI 类工具开发人工智能的历史。设计人员无需专业知识或技能,即可构建神经网络,或 AI 算法来充当设备的智能和“大脑”。

Artem 表示:“德州仪器 (TI) 正在使 AI 大众化,世界上的任一开发人员都可以开发出一个智能系统。一行代码都不需要写,便可使用该工具训练和部署 AI 模型。”

随着边缘 AI 越来越容易使用,各个场景中的电子产品将更智能、更安全、更可靠且更具成效,以我们意想不到的全新方式改变我们的生活。

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德州仪器

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德州仪器 (TI) 设计和制造模拟、数字信号处理和 DLP 芯片技术,帮助客户开发相关产品。从连接更多人的经济实惠的手机到支持远程学习的教室投影仪到可信度、灵活度和自由度更高的修复器械 - TI 技术均采用了新的理念,产生了更好的解决方案。

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