著智能感知技術的發(fā)展，人工智能(AI)與運動傳感器結合愈發(fā)深入：從“on the edge”到“in the edge”。基于AI的智能傳感器通過提升傳感器性能，減少數(shù)據(jù)傳輸，從而加快本地決策速度和降低系統(tǒng)功耗，并通過將數(shù)據(jù)保持在本地增強隱私安全。智能感知技術推動我們從線下(Offline)時代進入線上(Online)時代，進而邁向始終在線(Onlife)時代。

在“Onlife”時代, 應用邊緣的傳感器中集成智能處理功能，使聯(lián)網對象可以無縫地感知、處理并采取行動，而不會影響用戶體驗，也無需連通線上和線下世界。人工智能分布在各節(jié)點，以更少的數(shù)據(jù)傳輸支持更節(jié)能的連接設備、增強的數(shù)據(jù)隱私和更快速的決策。

智能傳感器處理單元(ISPU)：

“Onlife”時代背后的技術

近日，意法半導體推出了內置智能傳感器處理單元(ISPU)的新工業(yè)六軸傳感器ISM330ISN，推動onlife(一直在線)生活時代的到來，人們與經過訓練的智能設備互動，智能技術從網絡邊緣移向深度邊緣設備。

ISM330ISN常開(always-on)6軸慣性測量單元(IMU)傳感器在保持原有IMU尺寸內嵌入智能技術，能夠降低系統(tǒng)整體功耗和提升精度。意法半導體的新型IMU是物聯(lián)網和工業(yè)應用的理想選擇，可加快響應時間并延長設備的電池壽命，適用于預測性維護工況監(jiān)測器、電池供電資產跟蹤器、機器人等工業(yè)應用領域。

ISM330ISN內置的智能技術讓智能設備可在傳感器中執(zhí)行高級運動檢測算法，而無需與外部微控制器(MCU)交互，從而降低了系統(tǒng)級功耗。意法半導體直接在傳感器芯片上集成了為機器學習應用優(yōu)化的專用處理器ISPU，這個智能內核占用的芯片面積非常小，因此，ISM330ISN模塊的封裝面積比典型的在封裝內整合MCU的傳感器解決方案小50%，功耗低50%。

NanoEdge AI Studio軟件

加速智能傳感器系統(tǒng)開發(fā)

為加速用戶系統(tǒng)開發(fā)，意法半導體最近還宣布， NanoEdge AI Studio機器學習設計軟件現(xiàn)在可支持ST的ISPU。

設計人員可以用NanoEdge AI Studio把推理任務分配給系統(tǒng)微控制器(MCU)和內置ISPU的傳感器等多個設備，從而顯著降低應用功耗。在執(zhí)行事件檢測任務時，內置ISPU的常開傳感器的功耗非常低，僅在傳感器檢測到異常時才會喚醒MCU。

該工具提供了完整的端到端自動化開發(fā)流程，大幅簡化了高性能AI算法的開發(fā)過程，例如，異常檢測、分類和回歸。除提高開發(fā)便利性和工作效率外，在部署前不需要大量數(shù)據(jù)訓練模型。此外，該軟件還支持增量學習，為沒有訓練完的模型完成訓練增加了額外的靈活性。

借助這一工具，用戶能夠輕松生成自動優(yōu)化的機器學習庫。只需很少的數(shù)據(jù)，點擊幾下鼠標，就可以直接在ISPU內設計具有AI學習能力的異常檢測庫，不需要有專門的數(shù)據(jù)學知識技能。

意法半導體模擬 MEMS 和傳感器產品部營銷總經理 Simone Ferri表示：“智能從前是部署在網絡邊緣的應用處理器上，而現(xiàn)在正在轉向深度邊緣的傳感器內部。ISM330ISN IMU預示著新一類智能傳感器的來臨，開始利用嵌入式AI處理復雜任務，例如模式識別和異常檢測，大大提高了系統(tǒng)能效和性能。”

ISM330ISN技術細節(jié) ISM330ISN是意法半導體的iNEMO IMU慣性測量單元家族成員，集成了一個三軸加速度計和一個三軸陀螺儀，具有低噪聲感測性能，輸出數(shù)據(jù)速率(ODR)達6.6kHz。借助ISPU智能內核，傳感器具有高準確度且性能穩(wěn)定，同時在加速計和陀螺儀都工作的組合模式下僅消耗0.59mA電流。

意法半導體的ISPU基于數(shù)字信號處理(DSP)架構，極其緊湊和節(jié)能，具有40KB的RAM內存，并且在傳感器芯片上僅占用8000個邏輯門。ISPU執(zhí)行單精度浮點運算，是設計機器學習應用和二元神經網絡的理想選擇。 在展現(xiàn)AI帶來的新的創(chuàng)造機會的同時，ISM330ISN還具有與傳統(tǒng)慣性模塊相同的3mm x 2.5mm x 0.83mm封裝尺寸。因此，設計人員可以快速、經濟地升級產品，而無需更改現(xiàn)有的電路板布局。

ISM330ISN計劃于2022年下半年投產，可從意法半導體電子商城 st.com或代理商處購買。該產品屬于意法半導體十年產品壽命保證計劃，為產品設計人員和制造商提供長期供貨保證。NanoEdge AI Studio工具可從ST.com免費下載。

審核編輯：湯梓紅