面向工業(yè)邊緣的機器學習和智能視覺

恩智浦 i.MX 8M Plus應用處理器支持機器學習和智能視覺 消費類應用和工業(yè)邊緣。了解此處理器的功能以及如何 它可用于嵌入式視覺系統(tǒng)。

制造和工業(yè)流程自動化程度的提高創(chuàng)造了更多的需求 基于智能視覺的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)捕獲視覺輸入，然后使用各種 根據(jù)該輸入做出決策的處理技術。這些視覺系統(tǒng)通常是 集成在更大的控制系統(tǒng)中，因此它們必須能夠與 其他設備。

恩智浦的 i.MX 8M Plus應用處理器支持機器學習和智能視覺 工業(yè)邊緣和廣泛的其他應用。讓我們來看看它是如何在 嵌入式視覺系統(tǒng)。

邊緣計算的優(yōu)勢

使用云計算時，用戶依賴于超出 他們的本地網(wǎng)絡。通過邊緣計算，大部分處理都回到了本地 網(wǎng)絡的邊界，因此，敏感數(shù)據(jù)也可以保留在本地網(wǎng)絡中。

邊緣設備可以執(zhí)行各種任務。在云計算范式中，它們通常是 用于過濾、預處理和存儲或緩沖數(shù)據(jù)。新的進展，如 作為集成的神經(jīng)處理單元（NPU），開放了可以實現(xiàn)的目標的可能性 邊緣設備。邊緣設備可以根據(jù)各種數(shù)據(jù)源（例如攝像頭）做出決策 輸入并使用戶能夠將基本數(shù)據(jù)保存在本地網(wǎng)絡中。這減少了 必須上傳到云的數(shù)據(jù)，并提高系統(tǒng)的整體可靠性 安全。它還可以實現(xiàn)更快的實時決策，如將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆啤?等待控制響應會增加延遲，從而阻止云計算架構 能夠處理某些應用程序。

使用嵌入式 NPU，邊緣處理系統(tǒng)可以丟棄來自 輸入設備，例如相機，并且僅將相關數(shù)據(jù)集上傳到云。這樣可以節(jié)省 來自本地站點的帶寬，并減少了 云，這反過來又降低了長期運營成本。

i.MX 8M Plus 應用處理器

恩智浦通過 i.MX 8M plus應用幫助在邊緣實現(xiàn)基于視覺的應用 處理器通過集成兩個MIPI CSI相機接口和雙相機圖像信號處理器 （ISP），支持高達 12 萬像素的分辨率，以及 2.3 TOPS 神經(jīng)處理 單元 （NPU） 來加速機器學習。

集成的ISP降低了系統(tǒng)的整體復雜性，成本和功耗要求，同時 提供最佳的成像解決方案，特別是在兩百萬像素和更高分辨率下。這 i.MX 8M Plus SoC 的多媒體功能還包括視頻編碼和解碼、2D 和 3D 圖形加速以及音頻和語音功能。

i.MX 8M Plus處理器引入了兩個千兆以太網(wǎng)等通信接口 控制器。其中一個支持時間敏感網(wǎng)絡（TSN），而第二個支持。 音頻-視頻橋接 （AVB）。該器件還包括雙 CAN-FD 接口、兩個 USB 3.0/2.0 接口 端口、一個 PCIe Gen 3.0 接口和三個 SDIO 3.0 控制器。

i.MX 8M Plus SoC 利用異構計算，為開發(fā)人員提供多個 不同的可編程處理內核。Arm Cortex-A53 內核是 啟用 Yocto Linux，為應用程序開發(fā)人員提供支持。這 集成 M7 內核提供實時性能，也可用于實現(xiàn)低功耗運行 模式。

許多制造和控制應用需要高可靠性。確保高 可靠性，恩智浦在片上RAM上包括DRAM內聯(lián)ECC支持和ECC，用于檢測和校正 內存錯誤。

將上述所有功能放在一起，i.MX 8M Plus應用處理器是 非常適合在邊緣啟用基于視覺的嵌入式系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的范圍可以從 工廠中的質量控制機制，用于檢測生產(chǎn)線上的故障項目， 智能智能家居控制器，例如，自動氣候和安全控制器。

極端工作條件、使用壽命和可靠性

許多工業(yè)用例都需要能夠在現(xiàn)場長時間運行的處理器 時間。i.MX 8M Plus 應用處理器符合工業(yè)標準，能夠運行高達 在 -10°C 至 40°C 的擴展溫度范圍內可使用 105 年。

此外，該器件將成為恩智浦15年長期供貨計劃的一部分，保證產(chǎn)品上市后15年的供應。這使得 i.MX 8M Plus處理器 適用于需要更長產(chǎn)品生命周期的應用，無論是由于認證 要求或延長的軟件開發(fā)時間表。

用于 ML 開發(fā)的綜合生態(tài)系統(tǒng)：eIQ

突破性的 ML 應用程序需要一個能夠勝任這項任務的設計和開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)。

EE Times的2019年嵌入式市場研究表明，55%的開發(fā)人員表示他們目前或 未來的工作需要機器學習。跨越鴻溝并為 大多數(shù)開發(fā)人員，機器學習支持必須變得更加全面和易于使用。 更全面的支持意味著恩智浦必須提供端到端的工作流程，允許開發(fā)人員 要引入他們的訓練數(shù)據(jù)，請為其應用程序選擇正確的模型，執(zhí)行模型 訓練、優(yōu)化和量化，最后執(zhí)行目標分析，隨后進行 遷移到生產(chǎn)環(huán)境。

更易于使用是一個視角問題，但對于大多數(shù)人采用，這意味著恩智浦必須 提供簡化但優(yōu)化的用戶界面。從理論上講，這將使機器成為可能。 學習開發(fā)環(huán)境，基本上可以隱藏詳細信息，并且只需單擊 幾個選項，導入用戶的訓練數(shù)據(jù)并在目標設備上部署模型。

通過Au-Zone技術跨越鴻溝

為了使這成為現(xiàn)實并跨越采用者的鴻溝，恩智浦對加拿大的 Au-Zone Technologies，建立獨家戰(zhàn)略合作伙伴關系以擴展eIQ 機器學習軟件開發(fā)環(huán)境，具有易于使用的 ML 工具，并擴展其 為Edge ML提供硅優(yōu)化的推理引擎。 Au-Zone的DeepView。?毫升 工具套件將通過直觀的圖形用戶界面（GUI）和工作流程來增強eIQ， 支持所有經(jīng)驗水平的開發(fā)人員（例如嵌入式開發(fā)人員、數(shù)據(jù)科學家、ML 專家） 要導入數(shù)據(jù)集和/或模型，請跨 恩智浦邊緣處理產(chǎn)品組合。

使用案例

i.MX 8M Plus 應用處理器非常適合用于各種 應用范圍從工業(yè)級控制器到節(jié)能消費類設備。一些 的目標應用包括工業(yè)HMI，自動化控制器，機器視覺系統(tǒng)， 醫(yī)療設備、家庭安全和監(jiān)控以及車隊管理。

審核編輯：郭婷