半導體創(chuàng )新如何塑造邊緣 AI 的未來(lái)

早上 6:42，鬧鐘響了。您看上去氣色不錯，這多虧了床頭柜上的睡眠周期監測器，這款監測器采用內置邊緣人工智能 (AI) 和雷達技術(shù)，通過(guò)監測您的心率和呼吸，可幫助您優(yōu)化計算出精確的喚醒時(shí)間。

在您走向廚房時(shí)，智能冰箱使用攝像頭系統掃描其中儲存的食物，然后根據您的飲食限制數據和偏好提供建議，幫助您決定午餐吃什么。

在去上班時(shí)，您無(wú)需觸摸任何事物即可進(jìn)入和啟動(dòng)汽車(chē)。室外攝像頭在識別出您之后自動(dòng)解鎖汽車(chē)，汽車(chē)會(huì )根據您的偏好預設車(chē)內溫度、調整座椅和音樂(lè )音量。

這樣的未來(lái)并非遙不可及，相關(guān)賦能技術(shù)已然出現。邊緣 AI、低功耗微處理器和易于使用的軟件有助于實(shí)現上述愿景，雖然很少像熱門(mén)的生成式 AI 和云計算那樣頻上頭條，但有潛力改變我們日常的技術(shù)交互方式，并以意想不到的方式改善我們的生活。

什么是邊緣 AI？

當工程師們提到“邊緣”，并不是指一個(gè)遙遠的抽象地點(diǎn)。我們的家里、辦公室里和工廠(chǎng)里就存在邊緣。邊緣是捕獲和計算數據所在的本地環(huán)境或設備，如機器人或智能家居設備。邊緣 AI 能在本地設備上實(shí)現實(shí)時(shí)智能和響應，無(wú)需將數據發(fā)送到局域網(wǎng)以外的云。

與基于云的 AI 資源相比，在邊緣實(shí)現這種級別的智能可以使電子產(chǎn)品對環(huán)境做出更快、更安全的響應，從而對汽車(chē)、醫療應用和個(gè)人電子產(chǎn)品等各個(gè)行業(yè)產(chǎn)生影響。例如：整個(gè)工廠(chǎng)的攝像頭持續監測設備，用于檢測和預測機械故障，這樣便可在需要時(shí)瞬間停止組裝過(guò)程。

圖 1：了解我們如何推進(jìn)邊緣智能的發(fā)展。

產(chǎn)品線(xiàn)經(jīng)理 Artem Aginskiy 說(shuō)：“AI 能夠非?？焖偾野踩煽康貙?shí)現圖形識別。如果您實(shí)現了邊緣 AI，設備不會(huì )丟失任何東西。邊緣 AI 可以非?？煽康乇Ｗo隱私?！?/p>

由于邊緣 AI 能對本地環(huán)境進(jìn)行預測和響應，無(wú)需將數據傳輸到云，可降低泄露數據（如睡眠監測示例中的健康信息）的風(fēng)險。

邊緣 AI 嵌入式處理器

直到最近，許多組織缺乏人工智能所需的專(zhuān)業(yè)技能和經(jīng)驗，使得人工智能部署遙不可及。而且，隨著(zhù) AI 的變革性影響愈發(fā)明顯，幾乎各個(gè)行業(yè)的公司，無(wú)論規模大小，都在尋找在其產(chǎn)品中集成 AI 的方法。嵌入式處理器和軟件的創(chuàng )新使得邊緣 AI 更易使用和廣泛部署。

邊緣 AI 取決于嵌入式處理器運行 AI 算法和收集數據的能力，但需要在能效和成本方面進(jìn)行權衡。對于掃地機器人和門(mén)鈴等電池供電型系統，需要能提供更優(yōu)性能同時(shí)更大程度減少能源消耗的低成本處理器。

對于工廠(chǎng)自動(dòng)化、專(zhuān)業(yè)監控或機器人等高性能系統，需要更高的處理性能，但成本和能耗仍是重要因素。

芯片設計方面的進(jìn)步（如集成硬件加速器、低功耗 Arm? Cortex? 微處理器等）有利于促進(jìn)以更實(shí)惠的價(jià)格實(shí)現邊緣 AI 所需的性能、速度和能效。通過(guò)降低邊緣 AI 系統的成本和功耗，設計人員可在更多應用中添加先進(jìn)的 AI 功能，幫助人們充分利用我們的電子產(chǎn)品及其產(chǎn)生的數據。

“低代碼”軟件開(kāi)發(fā)工具

在創(chuàng )建、訓練和部署 AI 模型時(shí)，借助新的用戶(hù)友好型邊緣 AI 軟件開(kāi)發(fā)工具與半導體創(chuàng )新技術(shù)，設計人員對編程專(zhuān)業(yè)知識的需求有所降低。這些工具可幫助設計人員在其應用中添加智能，無(wú)需深層次的編碼專(zhuān)業(yè)知識，這在過(guò)去是阻礙邊緣 AI 部署的一大障礙。

德州儀器 (TI) 的 Edge AI Studio 等工具可提供“低代碼”體驗，支持設計人員在不編寫(xiě)代碼的情況下開(kāi)發(fā)和測試 AI 模型，結束了非專(zhuān)家人員使用 GUI 類(lèi)工具開(kāi)發(fā)人工智能的歷史。設計人員無(wú)需專(zhuān)業(yè)知識或技能，即可構建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，或 AI 算法來(lái)充當設備的智能和“大腦”。

Artem 表示：“德州儀器 (TI) 正在使 AI 大眾化，世界上的任一開(kāi)發(fā)人員都可以開(kāi)發(fā)出一個(gè)智能系統。一行代碼都不需要寫(xiě)，便可使用該工具訓練和部署 AI 模型?！?/p>

隨著(zhù)邊緣 AI 越來(lái)越容易使用，各個(gè)場(chǎng)景中的電子產(chǎn)品將更智能、更安全、更可靠且更具成效，以我們意想不到的全新方式改變我們的生活。