Los kits de desarrollo se han convertido en el pilar de los kits de herramientas de muchos fabricantes de componentes cuando lanzan piezas nuevas, especialmente para los fabricantes de microprocesadores y microcontroladores (MCU). Muchos de ellos también colaboran con socios para ofrecer todo lo necesario para ayudar a los diseñadores a desarrollar sus prototipos. Los kits de desarrollo generalmente incluyen todo el hardware, el software y la conectividad para evaluar completamente las características y la funcionalidad de los nuevos dispositivos.
Más recientemente, los fabricantes de chips han agregado funciones de aprendizaje automático (ML) e inteligencia artificial a medida que aumentan las tasas de adopción en todas las aplicaciones e industrias. En muchos casos, estos kits de desarrollo se crean a través de asociaciones.
En los últimos años, los fabricantes de chips comenzaron a centrarse en plataformas de desarrollo para ayudar a los ingenieros a desarrollar nuevas soluciones, incluso en el área de Internet de las cosas. Algunos ejemplos incluyen los kits Discovery de STMicroelectronics o su SensorTile.box, un IoT inalámbrico listo para usar y portátil sensor kit de plataforma para cualquier nivel de habilidad; Renesas Electronics Corp. Combinaciones ganadoras, aunque se consideran diseños de referencia; y Texas Instruments (TI) Kits de desarrollo de LaunchPad con módulos enchufables BoosterPack.
Durante el año pasado, los fabricantes de chips desarrollaron una variedad de kits de desarrollo para una variedad de aplicaciones. Aquí hay una muestra de esos kits y plataformas.
Renesas ofrece su Plataforma de desarrollo de IoT modular Quick-Connect IoT para simplificar la creación de prototipos de sistemas IoT. La plataforma consta de placas e interfaces estandarizadas que permiten a los diseñadores conectar una amplia gama de sensores a sus placas de desarrollo MCU. La plataforma también incluye bloques de construcción de software central que son portátiles entre placas, lo que ayuda a reducir los requisitos de codificación.
Plataforma de desarrollo de IoT modular Quick-Connect IoT de Renesas (Fuente: Renesas Electronics Corp.)
Como parte de la plataforma, Renesas trabajó con Diligent, Inc. para crear una nueva interfaz I2C Pod ampliada, tipo 6A, para una cobertura más amplia. La empresa estandarizó el nuevo conector Pod 6A para nuevos sensores Pod y kits de desarrollo de MCU, lo que permite a los diseñadores seleccionar la combinación óptima para sus diseños de prototipos. Las placas MCU tendrán dos conectores Pod: uno para un Pod de sensor y otro para un Pod de comunicaciones. módulo. Además, los Pods se pueden conectar en cascada para mayor flexibilidad.
Renesas dijo que más de 25 placas y kits de desarrollo de MCU son compatibles con el nuevo estándar Pod Tipo 6A, ya sea directamente o a través de una pequeña placa intermedia desarrollada por Renesas.
Uno de los kits de desarrollo LaunchPad más nuevos de TI se basa en los nuevos MCU Sitara AM2x. Estos dispositivos ayudan a los diseñadores a lograr hasta 10 veces la capacidad informática de los MCU tradicionales basados en flash. Se pueden utilizar en aplicaciones tales como automatización de fábricas, robótica, sistemas automotrices y gestión de energía sostenible.
La cartera de MCU AM2x de Sitara, construida sobre los núcleos de MCU ARM, incluye dispositivos de uno o varios núcleos que funcionan a velocidades de hasta 1 GHz e integra periféricos y aceleradores especializados. Los microcontroladores AM243x son la primera familia de dispositivos disponible en la cartera AM2x y cuentan con hasta cuatro núcleos ARM Cortex-R5F, cada uno con hasta 800 MHz.
El Sitara AM243x Kit de desarrollo de LaunchPad, junto con el marco de software Sitara MCU+, ayudan a los desarrolladores a comenzar a utilizar el control de precisión en tiempo real y las capacidades de red listas para usar en la MCU AM243x. Los desarrolladores también tienen acceso a ejemplos de referencia específicos de la aplicación, así como a otras herramientas y software.
A medida que ML/AI juega un papel más importante en las aplicaciones de IoT, más fabricantes de componentes están agregando elementos de IA a sus kits de desarrollo. Knowles Corp. ha presentado recientemente un par de kits de desarrollo que se centran en la IA de borde. primero es el Kit de desarrollo AISonic IA8201 Raspberry Pi que agrupa hardware, software complementario y algoritmos para ofrecer voz, procesamiento de borde de audio y capacidades de escucha ML a dispositivos y sistemas IoT en una variedad de industrias. El kit ofrece a los diseñadores e ingenieros de productos OEM/ODM una única herramienta para optimizar el diseño, el desarrollo, la depuración y las pruebas de prototipos de dispositivos para nuevos casos de uso.
En el corazón del kit de desarrollo se encuentra el AISonic de ultra bajo consumo y alto rendimiento. IA8201 Procesador de borde de audio OpenDSP que cumple con una variedad de requisitos de procesamiento de audio. El procesador de borde de audio combina dos núcleos DSP centrados en el audio y basados en Tensilica: uno para computación de alta potencia y aplicaciones AI/ML y el otro para procesamiento de entrada de sensor siempre activo y de muy baja potencia. El IA8201 tiene 1 MB de RAM en el chip que permite el procesamiento de alto ancho de banda de casos de uso de ML avanzados, siempre activos y contextuales y memoria para admitir múltiples algoritmos.
Usando la plataforma Knowles openDSP, el kit incluye una biblioteca de algoritmos de audio integrados y bibliotecas AI/ML. El kit también ofrece opciones para dos o tres micrófonos Knowles Everest preintegrados e incluye dos placas de matriz de micrófonos para ayudar a seleccionar las configuraciones de algoritmo adecuadas para la aplicación final. Las aplicaciones van desde hogares inteligentes y entretenimiento en el hogar hasta edificios inteligentes, seguridad residencial/comercial y motores de inferencia para uso industrial y comercial. El soporte está disponible a través del portal de soluciones de Knowles para herramientas de configuración, firmware y algoritmos que vienen de serie con el kit.
Kit de desarrollo Knowles AISonic IA8201 Raspberry Pi (Fuente: Knowles Corp.)
de Knowles Plataforma de desarrollo True Wireless Stereo (TWS) habilitada para IA ayuda a acortar el desarrollo de productos desde el nivel de entrada hasta aplicaciones premium. El kit de desarrollo de TWS incluye auriculares preajustados y preconfigurados diseñados por Knowles y emparejados con una plataforma de procesamiento habilitada para Bluetooth.
Knowles trabajó con varios socios para integrar funciones premium en el kit de desarrollo que permiten a los fabricantes agregar funciones como cancelación activa de ruido, modo ambiental, audio de alta definición, comando de voz, algoritmos de llamadas de voz y mejora de conversación habilitada por IA.
La plataforma de procesamiento es el núcleo del kit de desarrollo de TWS, dijo Knowles, que consiste en Knowles IA8201 AISonic. procesador de borde de audio, optimizado para procesamiento avanzado de voz y audio, y Sony Semiconductores El códec CXD 3781 de Solutions Corporation se combina con un sistema de audio en chip (SoC) Bluetooth premium para permitir experiencias inmersivas y filtrado de ruido.
Habilitando la captura de voz premium, el kit también incluye Alango Tecnologías' Paquete de comunicación por voz con formación de haces multimicrófono y su OnlyVoice la tecnología, que combina formación de haces externa con procesamiento de voz interno basado en sensores, ambos transferidos al procesador IA8201.
También se incluye en el kit TWS AITransparency+ de charlable — la primera IA diseñada específicamente para aprovechar las capacidades de procesamiento de IA de próxima generación del procesador IA8201 AISonic para la "mejora de la conversación". AITransparency+ también cuenta con arquitecturas de redes neuronales profundas patentadas, en chip y avanzadas que realizan más de 100 millones de cálculos de IA por segundo. Esto permite una mejora acústica selectiva de las señales de voz conversacionales sin latencia perceptible, dijo Knowles.
La plataforma de desarrollo permite a los fabricantes probar sus propias configuraciones con auriculares desmontables, integrar funciones avanzadas y ajustar el rendimiento y el consumo de energía, dijo Knowles. El kit también permite la personalización, lo que permite a los fabricantes aprovechar los algoritmos preajustados de los socios de Knowles o ajustar sus propios algoritmos para otros casos de uso.
Para IoT perimetral, QuickLogic Corp. desarrolló un kit de desarrollo SoC de código abierto que se conecta a un puerto USB. los Kit de desarrollo Qomu, un MCU ARM Cortex M4F de factor de forma pequeño + integrado FPGA (eFPGA), cabe en un puerto USB tipo A, lo que elimina la necesidad de cableado y configuración de hardware. Junto con su pequeño tamaño, que mide alrededor de 9 × 13 mm, la placa Qomu permite a los usuarios desarrollar en cualquier lugar. El kit de desarrollo de SoC de código abierto está dirigido a aplicaciones de IoT de borde que requieren un consumo de energía ultrabajo y capacidades de IA o ML. Sin embargo, se puede utilizar en una amplia gama de aplicaciones.
El kit de desarrollo de Qomu contiene EOS S3 MCU + eFPGA SoC de QuickLogic, lo que proporciona una gran potencia de procesamiento para un kit de desarrollo diminuto. El MCU ARM Cortex-M4F cuenta con una frecuencia operativa de hasta 80 MHz y una SRAM de hasta 512 KB. El eFPGA cuenta con 2,400 celdas lógicas efectivas, 64 Kb de RAM, hasta ocho controladores RAM/FIFO, dos multiplicadores dedicados para descargar funciones matemáticas intensivas, un DMA de 16 canales, interfaces SPI e I2C configurables y un consumo de energía ultra bajo ( en microvatios).
El kit, que está optimizado para la iniciativa informática abierta reconfigurable de QuickLogic, cuenta con el respaldo de una variedad de herramientas de desarrollo de código abierto respaldadas por proveedores.
Kit de desarrollo QuickLogic Qomu (Fuente: QuickLogic Corp.)
Desde la introducción de Analog Devices Inc. MAX78000 MCU acelerado de red neuronal de baja potencia que permite la IA en dispositivos IoT alimentados por batería, la compañía (en ese momento Máxima Integrated Products, que fue adquirida por ADI en 2021) se asoció con algunas empresas durante el año pasado para desarrollar soluciones de detección de IoT. ADI se asoció con Aizip para ofrecer detección de personas IoT de baja potencia, utilizando el Palabras de activación visual MAX78000 y Aizip. La solución permitió que el MAX78000 detectara personas en una imagen utilizando el modelo VWW de Aizip a 0.7 mJ de energía por inferencia, que se dice que es 100 veces menor que las soluciones de software convencionales. Fue desarrollado con las herramientas de automatización de diseño patentadas de Aizip para lograr una precisión de presencia humana superior al 85 %.
ADI también se asoció con Xailient Inc. para desarrollar un Solución de detección de rostros IoT que detecta y localiza rostros en video e imágenes a 12 ms por inferencia. La solución combina el MAX78000 con la red neuronal Detectum patentada de Xailient, que optimiza la eficiencia computacional y los modos de suspensión de bajo consumo proporcionados por el MAX78000. Se dice que la red neuronal de Xailient consume una potencia 250 veces menor (a 280 µJ) que las soluciones integradas convencionales.
Para los desarrolladores, ADI ofrece la MAX78000EVKIT # equipo de evaluación. El hardware incluye un micrófono digital, un giroscopio/acelerómetro, compatibilidad con módulos de cámara paralelos y una pantalla TFT táctil a color de 3.5 pulgadas. También incluye un secundario la visualización que es impulsado por un acumulador de energía para rastrear el consumo de energía del dispositivo a lo largo del tiempo. Las entradas GPIO y analógicas son fácilmente accesibles a través de encabezados de pines de 0.1 pulgadas. La alimentación principal del sistema, así como el acceso a UART, se proporciona mediante un conector USB Micro-B. Un puente de USB a SPI brinda acceso a la memoria integrada, lo que permite que grandes redes o imágenes se carguen rápidamente, dijo Maxim.
Para un desarrollo profundo de IA, vaca inteligente, una empresa de ingeniería de IA que se especializa en análisis de video y dispositivos AIoT, presentó recientemente su nuevo kit de desarrollo audiovisual Apollo, diseñado para los requisitos de los desarrolladores de alto nivel. Construido alrededor de Nvidia Jetson Xavier NX, Apollo permite a los desarrolladores crear aplicaciones con capacidades de inteligencia artificial conversacional.
El kit de desarrollo de Apollo cuenta con sensores visuales y de audio integrados, incluidos cuatro micrófonos, dos terminales de altavoz, dos conectores de teléfono de 3.5 mm, un módulo de cámara IMX8 de 179 MP y una pantalla OLED. También incluye un SSD NVMe de 128 GB para almacenamiento y viene preempaquetado con los kits de herramientas Nvidia DeepStream y RIVA Embedded SDK. Los seis ejemplos de NLP que demuestran las capacidades del kit incluyen: sistemas de reconocimiento de hablantes independientes del texto, análisis de voz a texto y de sentimientos, traducciones de idiomas y diarización de hablantes, y aplicaciones para vigilancia y sonido anormal.
Los kits de desarrollo admiten dos botones programables: uno predeterminado con recuperación de una tecla para ayudar a los desarrolladores a facilitar la recuperación del dispositivo y un botón programable que permite a los desarrolladores agregar sus propias aplicaciones.
También se enfoca en ML/AI una colaboración entre SensiML Corp., un desarrollador de herramientas de IA para construir terminales de IoT inteligentes, y onsemi. Al desarrollar una solución ML para el procesamiento autónomo de datos de sensores y el modelado predictivo, la colaboración combina el software de desarrollo Analytics Toolkit de SensiML con el RSL10 Sensor Development Kit de onsemi para crear una plataforma para aplicaciones de detección de bordes.
El kit de desarrollo de sensores RSL10, que cuenta con conectividad Bluetooth Low Energy, combina la radio RSL10 con una gama de sensores ambientales y de movimiento inercial en una placa de factor de forma diminuto que interactúa con el kit de herramientas SensiML. Esto ayuda a los desarrolladores a agregar algoritmos predictivos de IA locales de baja latencia a sus aplicaciones de mantenimiento predictivo, robótica, control de procesos o dispositivos portátiles industriales, independientemente de su nivel de experiencia en ciencia de datos e IA, dijo SensiML. El código generado automáticamente permite puntos finales integrados de detección inteligente que convierten los datos sin procesar del sensor en información crítica para que se lleve a cabo la acción adecuada en tiempo real sin necesidad de análisis en la nube.
En algunos casos, Semiconductores los fabricantes también crearán kits de desarrollo con sus socios de distribución. Un ejemplo es el de Avnet. Kit de desarrollo de inteligencia artificial perimetral. Cuenta con la computadora en módulo SMARC de Avnet Embedded, basada en el procesador de aplicaciones i.MX 8M Plus de NXP, combinado con un SimpleFlex Carrier listo para producción y una pantalla táctil de 10.1 pulgadas, que brinda una solución informática de alto rendimiento para aplicaciones de ML edge. También incluye una placa de visión de cámara dual que puede admitir módulos de cámara IAS simples o duales basados en sensores de imagen onsemi.
Avnet dijo que el nuevo kit permite que las aplicaciones avanzadas de IA y ML se ejecuten más rápido en el perímetro. También ayuda a los diseñadores a agregar nuevas funciones, como el reconocimiento facial, el procesamiento de comandos de voz y otros algoritmos de aprendizaje automático intensivos en computación con las aplicaciones existentes. La compañía también ofrece aplicaciones de ejemplo que aprovechan el núcleo NPU NXP i.MX 8M Plus, con 2.25 TOPS de rendimiento.
Kit de desarrollo de IA Avnet Edge (Fuente: Avnet)
Arrow Electronics Inc. también se sumó a sus ofertas de IoT con el recientemente lanzado Kit de desarrollo certificado por PSA para dispositivos IoT, basado en los microcontroladores seguros PSoC 64 de Infineon. los PSOC 64 El kit de desarrollo del taller de seguridad de IoT es una plataforma certificada por PSA (nivel 1) para ayudar a los diseñadores a desarrollar sistemas seguros utilizando la metodología de confianza certificada por PSA. Es el primer producto con certificación PSA de Arrow.
Desarrollado con Infineon, el kit incluye el kit Infineon PSoC 64 Secure AWS IoT Pioneer, el escudo del sensor Arrow PSoC 6 IoT, los kits Shield2Go y la habilitación de la nube de AWS con API funcionales certificadas y un tablero integrado para monitoreo y visualización. El silicio PSoC 2 de nivel 64 certificado por PSA ofrece una raíz de confianza para servicios confiables como criptografía y almacenamiento seguro. El kit de desarrollo es un diseño de referencia previamente probado y validado.
Arrow Electronics PSoC 64 IoT Security Workshop Development Kit (Fuente: Arrow Electronics)
Ayudando a los desarrolladores de dispositivos IoT a cumplir con los estándares gubernamentales y de la industria para la seguridad electrónica, así como con la legislación IoT emergente, incluidos NIST 8259A y EN 303 645, el kit ha sido evaluado por SGS Brightsight, un laboratorio de evaluación de seguridad independiente global.
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