感知 -- 邊緣人工智能的數(shù)據(jù)來(lái)源
數(shù)據(jù)是邊緣人工智能的根本，而感知?jiǎng)t是數(shù)據(jù)的來(lái)源。正如一個(gè)人不止需要眼睛來(lái)感覺世界，包括耳朵等都是感知自然世界的重要器官，機(jī)器同樣需要耳聰目明，各種傳感器隨著技術(shù)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生。TI 推出的單芯片毫米波雷達(dá)，在許多應(yīng)用場(chǎng)合可以規(guī)避傳統(tǒng)攝像頭的弊端，同時(shí)支持系統(tǒng)的多項(xiàng)數(shù)據(jù)融合，使得機(jī)器可以更好地獲取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的精準(zhǔn)感知。
利用毫米波雷達(dá)的收發(fā)，能夠以極高的精度測(cè)量其視野范圍內(nèi)物體以及障礙物的距離和其相對(duì)速度。與基于視覺和激光雷達(dá)的傳感器相比，毫米波傳感器的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是不容易受雨、塵、煙、霧或霜等環(huán)境條件影響。此外，毫米波傳感器可在完全黑暗中或在陽(yáng)光直射下工作。這些傳感器可直接安裝在無(wú)外透鏡、通風(fēng)口或傳感器表面的塑料外殼后，非常堅(jiān)固耐用，能滿足防護(hù)等級(jí) ( IP ) 69K 標(biāo)準(zhǔn)。
TI 的單芯片毫米波雷達(dá)通過(guò) CMOS 制成工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)雷達(dá)所不具備的高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，同時(shí)結(jié)合了 ASIC 后端處理，可以直接降低 BOM 成本，減少產(chǎn)品尺寸，并且減少了對(duì)于處理器的依賴。基于 TI 毫米波雷達(dá)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品體積是微型激光雷達(dá)測(cè)距儀的三分之一，重量是其一半。
更重要的是，除了自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，毫米波雷達(dá)還可以應(yīng)用于更廣闊的工業(yè)及智能家居、智能樓宇、醫(yī)療等領(lǐng)域。比如通過(guò)毫米波雷達(dá)與空調(diào)的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)隨人動(dòng)、目標(biāo)人體的姿態(tài)感知、自動(dòng)開關(guān)等多項(xiàng)智能功能。而在其他應(yīng)用中，如針對(duì)機(jī)械臂操作員的安全監(jiān)測(cè)、物流機(jī)器人 / 無(wú)人機(jī)避障檢測(cè)、老人跌倒等監(jiān)測(cè)，毫米波雷達(dá)都擁有以往圖像傳感器所不具備的準(zhǔn)確、快速感知等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)滿足許多應(yīng)用場(chǎng)合的數(shù)據(jù)脫敏要求（可以安裝在臥室、衛(wèi)生間等場(chǎng)合）。
除了毫米波雷達(dá)之外，TI 還提供了溫度傳感器、DLP 技術(shù)、 ToF 等廣泛的產(chǎn)品，從而進(jìn)一步豐富了機(jī)器與人的交互途徑。
決策 -- 邊緣人工智能的大腦
邊緣人工智能設(shè)備需要一個(gè)聰明的 " 大腦 " 來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和決策。集成式 SoC 通常是邊緣人工智能中一個(gè)不錯(cuò)的選擇，因?yàn)槌巳菁{能夠執(zhí)行深度學(xué)習(xí)推理的各種處理元件外，SoC 還集成許多用于整個(gè)嵌入式應(yīng)用的必要組件。一些集成式 SoC 包括顯示、圖形、視頻加速和工業(yè)聯(lián)網(wǎng)功能，使單芯片解決方案的功能不僅限于運(yùn)行 ML/AI。
TI 的 Jacinto? 7 系列處理器正是這樣一款高度集成的 SoC，芯片內(nèi)部包括高性能計(jì)算、深度學(xué)習(xí)引擎、用于信號(hào)和圖像處理的專用加速器，符合功能安全 ASIL-D/SIL-3 標(biāo)準(zhǔn)。除了高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) ( ADAS ) 之外，處理器還可以應(yīng)用于機(jī)器人、機(jī)器視覺、雷達(dá)等領(lǐng)域。
集成的專用加速器包括 "C7x" 新一代 DSP 內(nèi)核，將 TI 行業(yè)領(lǐng)先的 DSP 和 EVE 內(nèi)核結(jié)合到一起，并添加了矢量浮點(diǎn)計(jì)算功能，并支持向后兼容代碼。隨著邊緣人工智能的興起，DSP 由于其基于哈佛架構(gòu)，可以顯著提升矩陣運(yùn)算效率，非常適合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算加速。同時(shí)，新增的 "MMA" 深度學(xué)習(xí)加速器可在典型工作條件下，以低功率達(dá)到 8 TOPS 的計(jì)算性能。
通用內(nèi)核則包括了多核 Arm Cortex-A72、Cortex-R5F 以及 8XE GE8430 GPU 等。
Jacinto 7 系列的多核異構(gòu)處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)，可以最大限度地針對(duì)任務(wù)進(jìn)行選擇與優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)更好的性能提升及成本控制。另外，TI 還將成熟的算法進(jìn)行硬件化，加之半導(dǎo)體制程的演進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)最佳的性價(jià)比和功耗比。比如 TI 的 ISP，可以基于芯片內(nèi)嵌的硬件加速單元自動(dòng)實(shí)現(xiàn)寬動(dòng)態(tài)調(diào)整、圖像金字塔縮放、立體深度視覺以及密集光流算法加速等等。
除了視覺識(shí)別所常用的 CNN 之外，諸如預(yù)測(cè)性維護(hù)等邊緣人工智能場(chǎng)景需要的 RNN，Jacinto 7 處理器同樣也提供相應(yīng)的支持。此外，TI 的工業(yè)應(yīng)用處理器 SitaraTM 系列，集成了 Arm Cortex-A 系列內(nèi)核，同樣也可以通過(guò) Arm NN 實(shí)現(xiàn)相對(duì)低算力要求的邊緣人工智能應(yīng)用，諸如工業(yè)應(yīng)用中的預(yù)測(cè)性維護(hù)等。