嵌入式AI與超低功耗MCU助力智能物聯網

　　杜?灝?（瑞薩電子中國?物聯網及基礎設施事業部??經理）

　　1 用嵌入式AI與DRP提升邊緣運算能力

　　智能家居、工業物聯網、可穿戴設備、智能監控等是人們關注的熱門領域。提升邊緣計算能力，大幅降低智能終端設備的功耗將是促進物聯網技術發展的兩大需求。

　　隨著終端設備產生的數據量的激增，為了實現快速響應，同時降低成本和功耗，與云端大數據處理并行，通過將訓練過的AI算法嵌入終端設備，可大大提升終端的運算能力，在無法聯網時也可以實時處理信息，同時實現低成本、低功耗。

　　瑞薩為此推出了嵌入式AI技術“e-AI”，大幅提升終端設備的運算能力。如在智能制造領域，瑞薩推出的e-AI單元解決方案，可作為一個附加單元添加到設備上，通過預先學習好的AI處理模型，同時從傳感器數據收集，到數據處理、分析和評估/判斷的全過程。這樣有助于在工廠車間內及早發現微小偏差和缺陷，大幅提升產品良率。

　　如今，邊緣AI的創新需求和發展速度非常快，硬件加速器可助力終端設備實現機器學習和邊緣AI創新。為此，瑞薩特別推出了可加速終端設備進行AI運算的的DRP技術。DRP技術相當于FPGA和GPU的混合體，其可以根據具體的場景來合理配置資源，以實現靈活可配置，動態可編程等特性。具體而言，通過DRP技術可將AI算法模型轉換成C語言，并動態配置MCU邏輯電路，從而實現并行運算。目前瑞薩推出的第二代e-AI方案已搭載DRP技術，可實現推理過程。未來在第三代方案中，還將加入AMI，并最終實現在終端進行AI學習和推理。

　　2 極低功耗的MCU

　　另一方面，智能物聯網節點的擴大也將反向提升物聯網的智能。當前，有很多自然條件嚴苛或其他不便于供電維護的環境，大大限制了終端設備的鋪設。針對于此，基于瑞薩獨有SOTB工藝制程的RE系列產品，僅靠自然環境中微弱的風能、太陽能、震動即可為終端設備供電，從而大幅拓寬了智能物聯網的應用范圍。在可穿戴設備中應用該產品，可實現免充電，大大提升了終端設備使用的便利性。例如，卡西歐2020年2月發布了具備心率監測和GPS功能的G-SHOCK手表，其中就采用了瑞薩的RE產品作為其主控制器。