意法半导体加速边缘人工智能应用 协助设备商完成产品智能化转型

意法半导体（STMicroelectronics；ST），推出一个资源丰富的嵌入式人工智能生态系统，协助设备商在产品中增加边缘人工智能。ST Edge AI Suite的推出将该生态系统与客户的距离又拉近了一步。这套免费软件工具与意法半导体硬件搭配使用，客户能够加速嵌入人工智能自主式联网装置的研发，并部署至数十亿个装置中。

ST Edge AI Suite套件将能简化人工智能解决方案的开发，充分利用意法半导体的各种硬件（通用型微控制器、车规微控制器和微处理器，以及智能传感器），还有相关的嵌入式人工智能优化工具。该套件将扩大并整合意法半导体在过去十年所推出的多种软件工具、评估套件和开发套件，同时善用包括机器学习（ML）架构和重要合作夥伴（NVIDIA和AWS）现有之人工智能生态系统资源。

意法半导体总裁暨CEOJean-Marc Chery表示，「我们正在迈向一个由数百亿个互联自主装置所组成的物联网世界，而这些装置在消费者生活和企业生产率的各层面为使用者带来价值和便利性。要达成此一目标，不仅要在云端运行人工智能演算法，还要在网络边缘装置上部署，其中包括智能手机、个人联网装置、智能家庭、大楼控制系统、工业机械、汽车等。ST产品已经成为这些设备的核心，但是，要想发挥更大的影响力，我们的产品还需要业界领先的免费软件套件。这种软硬件解决方案将让我们能进入更智能的边缘运算时代，让任何规模的客户都能够更轻松地部署边缘人工智能，并且利用ST的硬件产品建立未来网际网络愿景。」

ST领先市场的解决方案将赋予嵌入式开发者优化机器学习模型，数据科学工作者在嵌入式装置上运行机器学习模型，以及产品设计师和创客重新定义产品不凡之处的能力。

透过提供免费下载使用服务，意法半导体可以协助大客户和小规模企业将资源和知识汇聚到社群开发模式中。该套件还能聚集使用者和工具，以进一步扩大边缘人工智能的社群。首版ST Edge AI套件将于2024年上半推出。

关于边缘人工智能之益处

在现今的互联世界中，边缘人工智能成为让企业产品转型的关键技术，其使智能和决策能力更接近数据来源。边缘人工智能提供了速度、功耗、隐私、安全和成本效益之诸多益处，使企业能够创造出更智能、反应更迅速，和更高效的产品，满足现今节奏快和数据驱动的需求。

企业采用意法半导体芯片提升产品智能化之范例：

提升15-40%的洗衣机效能

一家大型家电制造商目前正采用该解决方案升级产品，新品将于2024年上市。第一个机器学习演算法是打造一种虚拟传感器，根据马达电流测量值预估待洗衣服之重量。第二个机器学习演算法则采用六轴动作传感器之数据，计算滚筒是否会接触洗衣机的外壳，避免受到滚筒的碰撞。依据演算法的运算结果，洗衣程序精确地提供洗涤衣服所需之电流来驱动马达，并调整用水量和洗涤剂量，因此，洗一次衣服可以节省15~40%的电力和水量。这两个演算法皆利用NanoEdge AI研发，并执行于意法半导体STM32G0微控制器和六轴动作传感器上。

超低功耗之PC活动监控

惠普工程团队与意法半导体密切合作，开发和训练人工智能模型，根据设备和和使用者动作来识别使用者不同的活动。在研究过多种使用情境后，包括将NB放在桌上、使用者腿上，或放在包里和将其取出。此专案协助建立一个惠普装置专用的人工智能模型，该模型执行在智能六轴动作传感器上。不过，有趣之处在于功耗，而该传感器执行边缘AI演算法的功耗仅34微安培。这个解决方案使惠普电脑能够发现使用者活动变化，并做出对应的反应。最重要的是能为关键任务节省电池电量。

优化电动汽车马达的运作和维护

意法半导体与HPE集团合作，优化电动汽车马达的运行和维护，其挑战是如何在实际使用中监测电动机转子的内部温度，以便优化输出功率，提升马达运行的效能和安全。在实验室中，转子是裸露在外的，可以直接测量马达内部温度，但是无法在车上测量正在运行之马达的内部温度。此解决方案透过训练一个模型，并使用边缘人工智能打造一个虚拟温度传感器，根据外部温度测量值预估内部转子温度。该演算法执行在控制马达的Stellar车规微控制器上。此微控制器还执行一个状态监测人工智能演算法，透过分析振动来侦测潜在的异常事件。同样的方式也可用于其他关键元件，如电动汽车电池，通常在此情况下，电池内部温度的测量并不可行，但边缘人工智能模型却可透过外部测量进行模拟。

技术信息

意法半导体的人工智能策略依靠一套资源丰富的整合开发工具（部分现已上市）、技术范例、学习范例，以及名为「ST Edge AI Core Technology」之创新的统一嵌入式人工智能解决方案优化器。ST Edge AI套件解决了不同使用者的需求，例如，数据科学家、嵌入式软件开发人员和硬件系统工程师。该套件简单好用，界面简约直观，并提供多个不同版本（Desktop、CLI、Web，以及 API）。

ST Edge AI Suite支持意法半导体多个硬件平台：

STM32通用微控制器，包括已经推出具有AI硬件加速功能的产品、工业级STM32N6和STM32微处理器；以及Stellar车规微控制器和智能传感器。其中，车规微控制器支持汽车制造商朝向软件定义车辆转型，具有电驱系统预测性维护功能，以延长车辆寿命或电池管理系统，进而最大限度提升效能。而嵌入式智能传感器则采用智能传感器处理单元（ISPU）、机器学习核心（MLC），以及利用时差测距传感器进行进阶影像撷取，适用于工业、汽车、穿戴式装置，以及高端个人电子装置的所有应用。这些产品均配有各种评估板和开发板等选择。

ST Edge AI Suite整合专案开发之每个阶段所需的全部软件和工具，ST Edge AI Core是其中的一个关键元件。

ST Edge AI Core可以从使用最广泛的机器学习架构中汇出ML机器学习和NN神经网络演算法，并产生详细的演算法分析报告，针对传感器、微控制器、微处理器等所选设备优化演算法，根据原始模型验证演算法，最后，将最终嵌入式AI解决方案转换成所选设备适用的程序码。其可以用纯软件或特定的硬件加速器，在不同的平台上针对同一个人工智能演算法进行对标测试，点击鼠标即可评估演算法准确性和推论时间。

NanoEdge AI Studio autoML工具免费开放给STM32使用者，现在可用于所有ARM Cortex-M的微控制器。

同时，意法半导体的autoML tool NanoEdge AI Studio工具正在进行一次升级，为全球客户提供免费使用的福利。现在，利用NanoEdge AI Studio建立的软件库将不再收取部署费用，而且在STM32微控制器上部署不再有数量限制。此外，由于NanoEdge AI Studio目标所有ARM Cortex-M的微控制器，客户现在可以签署特殊授权合约，在其他品牌的ARM Cortex-M微控制器上建立和部署模型库，包括在特有的装置上学习。欲了解更多以上信息，请浏览意法半导体官方网站。