Les kits de développement sont devenus un pilier des kits d'outils de nombreux fabricants de composants lors du lancement de nouvelles pièces, en particulier pour les fabricants de microprocesseurs et de microcontrôleurs (MCU). Beaucoup d'entre eux collaborent également avec des partenaires pour fournir tout le nécessaire pour aider les concepteurs à développer leurs prototypes. Les kits de développement regroupent généralement tout le matériel, les logiciels et la connectivité pour évaluer pleinement les caractéristiques et fonctionnalités des nouveaux appareils.
Plus récemment, les fabricants de puces ont ajouté des fonctionnalités d'apprentissage automatique (ML) et d'intelligence artificielle à mesure que les taux d'adoption augmentent dans les applications et les industries. Dans de nombreux cas, ces kits de développement sont créés grâce à des partenariats.
Au cours des dernières années, les fabricants de puces ont commencé à se concentrer sur les plates-formes de développement pour aider les ingénieurs à développer de nouvelles solutions, y compris dans le domaine de l'internet des objets. Quelques exemples incluent les kits Discovery de STMicroelectronics ou ses SensorTile.boîte, un IoT sans fil prêt à l'emploi et portable capteur kit de plate-forme pour tout niveau de compétence ; de Renesas Electronics Corp. Combinaisons gagnantes, bien qu'ils soient considérés comme des conceptions de référence ; et Texas Instruments (TI) Kits de développement LaunchPad avec les modules enfichables BoosterPack.
Au cours de l'année écoulée, les fabricants de puces ont développé une variété de kits de développement pour une gamme d'applications. Voici un échantillon de ces kits et plates-formes.
Renesas propose ses Plateforme de développement IoT modulaire Quick-Connect IoT pour simplifier le prototypage des systèmes IoT. La plate-forme se compose de cartes et d'interfaces standardisées qui permettent aux concepteurs de connecter une large gamme de capteurs à leurs cartes de développement MCU. La plate-forme comprend également des blocs de construction logiciels de base qui sont portables entre les cartes, ce qui permet de réduire les exigences de codage.
Plateforme de développement IoT modulaire Quick-Connect IoT de Renesas (Source : Renesas Electronics Corp.)
Dans le cadre de la plate-forme, Renesas a travaillé avec Diligent, Inc. pour créer une nouvelle interface de pod I2C étendue, de type 6A, pour une couverture plus large. La société a standardisé le nouveau connecteur Pod 6A pour les nouveaux kits de développement de modules de capteurs et de MCU, permettant aux concepteurs de sélectionner la combinaison optimale pour leurs prototypes. Les cartes MCU auront deux connecteurs Pod : un pour un pod de capteur et un autre pour un module de communication. module. De plus, les Pods peuvent être mis en cascade pour une plus grande flexibilité.
Renesas a déclaré que plus de 25 cartes et kits de développement MCU sont compatibles avec la nouvelle norme Pod Type 6A, soit directement, soit via une petite carte intercalaire développée par Renesas.
L'un des tout derniers kits de développement LaunchPad de TI est basé sur les nouveaux microcontrôleurs Sitara AM2x. Ces appareils aident les concepteurs à atteindre jusqu'à 10 fois la capacité de calcul des microcontrôleurs traditionnels basés sur la mémoire flash. Ils peuvent être utilisés dans des applications telles que l'automatisation industrielle, la robotique, les systèmes automobiles et la gestion durable de l'énergie.
Le portefeuille de microcontrôleurs Sitara AM2x, construit sur les cœurs de microcontrôleurs ARM, comprend des dispositifs monocœurs et multicœurs fonctionnant à des vitesses allant jusqu'à 1 GHz et intègre des périphériques et des accélérateurs spécialisés. Les microcontrôleurs AM243x sont la première famille de dispositifs disponibles dans la gamme AM2x, comprenant jusqu'à quatre cœurs ARM Cortex-R5F, chacun fonctionnant jusqu'à 800 MHz.
Le Sitara AM243x Kit de développement LaunchPad, ainsi que le framework logiciel Sitara MCU+, aident les développeurs à commencer à utiliser le contrôle en temps réel de précision et les capacités de mise en réseau prêtes à l'emploi du MCU AM243x. Les développeurs ont également accès à des exemples de référence spécifiques à l'application, ainsi qu'à d'autres outils et logiciels.
Comme ML/AI joue un rôle plus important dans les applications IoT, de plus en plus de fabricants de composants ajoutent des éléments d'IA à leurs kits de développement. Knowles Corp. a récemment introduit quelques kits de développement axés sur l'IA de pointe. Le premier est le AISonic IA8201 Kit de développement Raspberry Pi qui regroupe du matériel, des logiciels complémentaires et des algorithmes pour fournir des capacités de traitement de la voix, de périphérie audio et d'écoute ML aux appareils et systèmes IoT dans une gamme d'industries. Le kit offre aux concepteurs et ingénieurs de produits OEM/ODM un outil unique pour rationaliser la conception, le développement, le débogage et les tests de dispositifs de prototypage pour de nouveaux cas d'utilisation.
Au cœur du kit de développement se trouve l'AISonic ultra-basse consommation et haute performance IA8201 processeur de bord audio OpenDSP qui répond à une gamme d'exigences de traitement audio. Le processeur de bord audio combine deux cœurs DSP centrés sur l'audio et basés sur Tensilica : l'un pour les applications de calcul haute puissance et AI/ML et l'autre pour le traitement très basse consommation et toujours actif des entrées de capteur. L'IA8201 dispose de 1 Mo de RAM sur puce qui permet un traitement à large bande passante de cas d'utilisation ML avancés, toujours actifs et sensibles au contexte et de la mémoire pour prendre en charge plusieurs algorithmes.
Utilisant la plate-forme openDSP de Knowles, le kit comprend une bibliothèque d'algorithmes audio intégrés et des bibliothèques AI/ML. Le kit offre également des options pour deux ou trois microphones Knowles Everest pré-intégrés et comprend deux cartes réseau de microphones pour aider à sélectionner les bonnes configurations d'algorithme pour l'application finale. Les applications vont de la maison intelligente et du divertissement à domicile aux bâtiments intelligents, à la sécurité résidentielle/commerciale et aux moteurs d'inférence pour l'industrie et le commerce. L'assistance est disponible via le portail de solutions Knowles pour les outils de configuration, les micrologiciels et les algorithmes fournis en standard avec le kit.
Kit de développement Knowles AISonic IA8201 Raspberry Pi (Source : Knowles Corp.)
de Knowles Plate-forme de développement True Wireless Stereo (TWS) compatible avec l'IA aide à raccourcir le développement de produits des applications d'entrée de gamme aux applications premium. Le kit de développement TWS comprend des écouteurs préréglés et préconfigurés conçus par Knowles et associés à une plate-forme de traitement compatible Bluetooth.
Knowles a travaillé avec plusieurs partenaires pour intégrer des fonctionnalités haut de gamme dans le kit de développement qui permettent aux fabricants d'ajouter des fonctionnalités telles que la suppression active du bruit, le mode ambiant, l'audio haute définition, la commande vocale, les algorithmes d'appel vocal et l'amélioration de la conversation activée par l'IA.
La plate-forme de traitement est au cœur du kit de développement TWS, a déclaré Knowles, composé du Knowles IA8201 AISonic processeur de bord audio, optimisé pour le traitement avancé de la voix et de l'audio, et Sony Semi-conducteurs Le codec CXD 3781 de Solutions Corporation est associé à un système audio sur puce (SoC) Bluetooth haut de gamme pour permettre des expériences immersives et un filtrage du bruit.
Permettant la prise de voix premium, le kit comprend également Alango Technologies' Package de communication vocale avec formation de faisceaux multi-microphones et son OnlyVoice sans souci, qui combine la formation de faisceaux externe avec un traitement vocal interne basé sur des capteurs, tous deux portés sur le processeur IA8201.
Le kit TWS comprend également AITransparency+ de bavarde - la première IA spécialement conçue pour tirer parti des capacités de traitement IA de nouvelle génération du processeur IA8201 AISonic pour «l'amélioration de la conversation». AITransparency+ propose également des architectures de réseau de neurones profonds propriétaires avancées sur puce effectuant plus de 100 millions de calculs d'IA par seconde. Cela permet une amélioration acoustique sélective des signaux vocaux conversationnels sans latence perceptible, a déclaré Knowles.
La plate-forme de développement permet aux fabricants de tester leurs propres configurations avec des écouteurs amovibles, d'intégrer des fonctionnalités avancées et d'ajuster les performances et la consommation d'énergie, a déclaré Knowles. Le kit permet également la personnalisation, permettant aux fabricants de tirer parti des algorithmes pré-réglés des partenaires de Knowles ou de régler leurs propres algorithmes pour d'autres cas d'utilisation.
Pour l'IoT en périphérie, QuickLogic Corp. développé un kit de développement de SoC open-source qui se branche sur un port USB. le Kit de développement Qomu, un microcontrôleur ARM Cortex M4F à petit facteur de forme + intégré FPGA (eFPGA), s'insère dans un port USB Type-A, éliminant ainsi le besoin de configuration matérielle et de câblage. Avec sa petite taille, mesurant environ 9 × 13 mm, la carte Qomu permet aux utilisateurs de développer n'importe où. Le kit de développement SoC open source cible les applications IoT de pointe qui nécessitent une consommation d'énergie ultra-faible et des capacités d'IA ou de ML. Cependant, il peut être utilisé dans un large éventail d'applications.
Le kit de développement Qomu contient le SoC EOS S3 MCU + eFPGA de QuickLogic, offrant une grande puissance de traitement pour un petit kit de développement. Le microcontrôleur ARM Cortex-M4F offre une fréquence de fonctionnement allant jusqu'à 80 MHz et jusqu'à 512 Ko de SRAM. L'eFPGA comprend 2,400 64 cellules logiques efficaces, 16 Ko de RAM, jusqu'à huit contrôleurs RAM/FIFO, deux multiplicateurs dédiés pour décharger les fonctions mathématiques intensives, un DMA à 2 canaux, des interfaces SPI et IXNUMXC configurables et une consommation d'énergie ultra-faible ( en microwatt).
Le kit, qui est optimisé pour l'initiative QuickLogic Open Reconfigurable Computing, est pris en charge par une variété d'outils de développement open source pris en charge par les fournisseurs.
Kit de développement QuickLogic Qomu (Source : QuickLogic Corp.)
Depuis l'introduction d'Analog Devices Inc. MAX78000 MCU accéléré par réseau neuronal à faible consommation d'énergie qui permet l'IA dans les appareils IoT alimentés par batterie, la société (à l'époque maximum Integrated Products, qui a été acquis par ADI en 2021) s'est associé à quelques entreprises au cours de l'année écoulée pour développer des solutions de détection IoT. ADI s'est associé à Aizip pour fournir une détection de personnes IoT à faible consommation d'énergie, en utilisant le MAX78000 et Aizip Visual Wake Words. La solution a permis au MAX78000 de détecter des personnes dans une image à l'aide du modèle VWW d'Aizip à 0.7 mJ d'énergie par inférence, ce qui serait 100 fois inférieur aux solutions logicielles conventionnelles. Il a été développé avec les outils d'automatisation de conception propriétaires d'Aizip pour atteindre une précision de présence humaine supérieure à 85 %.
ADI s'est également associé à Xailient Inc. pour développer un Solution de détection de visage IoT qui détecte et localise les visages dans la vidéo et les images à 12 ms par inférence. La solution combine le MAX78000 avec le réseau neuronal propriétaire Detectum de Xailient, qui optimise l'efficacité de calcul et les modes de veille à faible consommation fournis par le MAX78000. On dit que le réseau neuronal de Xailient consomme 250 fois moins d'énergie (à 280 µJ) que les solutions embarquées conventionnelles.
Pour les développeurs, ADI offre la MAX78000EVKIT# trousse d'évaluation. Le matériel comprend un microphone numérique, un gyroscope/accéléromètre, un support de module de caméra parallèle et un écran TFT couleur tactile de 3.5 pouces. Il comprend également un secondaire l’affichage qui est piloté par un accumulateur d'énergie pour suivre la consommation d'énergie de l'appareil dans le temps. Le GPIO ainsi que les entrées analogiques sont facilement accessibles via des en-têtes de broche de 0.1 pouce. L'alimentation principale du système ainsi que l'accès UART sont fournis par un connecteur USB Micro-B. Un pont USB vers SPI donne accès à la mémoire embarquée, permettant aux grands réseaux ou images de se charger rapidement, a déclaré Maxim.
Pour le développement profond de l'IA, Vache intelligente, une société d'ingénierie IA spécialisée dans l'analyse vidéo et les appareils AIoT, a récemment présenté son nouveau kit de développement audiovisuel Apollo, conçu pour les besoins des développeurs de haut niveau. Construit autour de Nvidia Jetson Xavier NX, Apollo permet aux développeurs de créer des applications avec des capacités d'IA conversationnelle.
Le kit de développement Apollo comprend des capteurs visuels et audio intégrés, dont quatre microphones, deux bornes de haut-parleurs, deux prises téléphoniques de 3.5 mm, un module de caméra IMX8 de 179 MP et un écran OLED. Il comprend également un SSD NVMe de 128 Go pour le stockage et est livré pré-emballé avec les kits d'outils Nvidia DeepStream et RIVA Embedded SDK. Les six exemples de PNL démontrant les capacités du kit comprennent : des systèmes de reconnaissance de locuteur indépendants du texte, l'analyse de la parole en texte et des sentiments, des traductions linguistiques et la diarisation du locuteur, ainsi que des applications pour les sons anormaux et la surveillance.
Les kits de développement prennent en charge deux boutons programmables : un bouton par défaut avec une récupération à une touche pour aider les développeurs à faciliter la récupération de l'appareil et un bouton programmable qui permet aux développeurs d'ajouter leurs propres applications.
Une collaboration entre SensiML Corp., un développeur d'outils d'IA pour la création de points de terminaison IoT intelligents, et onsemi est également axée sur l'apprentissage automatique/l'IA. Développant une solution ML pour le traitement autonome des données de capteurs et la modélisation prédictive, la collaboration combine le logiciel de développement Analytics Toolkit de SensiML avec le kit de développement de capteurs RSL10 d'onsemi pour créer une plate-forme pour les applications de détection de bord.
Le kit de développement de capteurs RSL10, doté d'une connectivité Bluetooth Low Energy, associe la radio RSL10 à une gamme de capteurs de mouvement environnementaux et inertiels dans une carte à facteur de forme minuscule qui s'interface avec le kit d'outils SensiML. Cela aide les développeurs à ajouter des algorithmes prédictifs d'IA locaux à faible latence à leurs applications industrielles portables, robotiques, de contrôle de processus ou de maintenance prédictive, quel que soit leur niveau d'expertise en science des données et en IA, a déclaré SensiML. Le code généré automatiquement active les points de terminaison intégrés de détection intelligente qui transforment les données brutes des capteurs en informations critiques afin que l'action appropriée ait lieu en temps réel sans avoir besoin d'analyse dans le cloud.
Dans certains cas, Semi-conducteurs les fabricants créeront également des kits de développement avec leurs partenaires de distribution. Un exemple est celui d'Avnet Kit de développement Edge AI. Il comprend l'ordinateur sur module SMARC d'Avnet Embedded, basé sur le processeur d'applications i.MX 8M Plus de NXP, associé à un support SimpleFlex prêt pour la production et à un écran tactile de 10.1 pouces, offrant une solution informatique hautes performances pour les applications ML edge. Il comprend également une carte de vision à double caméra qui peut prendre en charge des modules de caméra IAS simples ou doubles basés sur des capteurs d'image onsemi.
Avnet a déclaré que le nouveau kit permet aux applications avancées d'IA et de ML de s'exécuter plus rapidement à la périphérie. Il aide également les concepteurs à ajouter de nouvelles fonctionnalités telles que la reconnaissance faciale, le traitement des commandes vocales et d'autres algorithmes ML à forte intensité de calcul avec les applications existantes. La société propose également des exemples d'applications qui exploitent le cœur NPU NXP i.MX 8M Plus, avec 2.25 TOPS de performances.
Kit de développement Avnet Edge AI (Source : Avnet)
Arrow Electronics Inc. a également ajouté à ses offres IoT avec le lancement récent Kit de développement certifié PSA pour les appareils IoT, basés sur les microcontrôleurs sécurisés PSoC 64 d'Infineon. le PSoC64 Le kit de développement de l'atelier de sécurité IoT est une plate-forme certifiée PSA (niveau 1) pour aider les concepteurs à développer des systèmes sécurisés à l'aide de la méthodologie de confiance certifiée PSA. Il s'agit du premier produit certifié PSA d'Arrow.
Développé avec Infineon, le kit comprend le kit Infineon PSoC 64 Secure AWS IoT Pioneer, le bouclier de capteur Arrow PSoC 6 IoT, les kits Shield2Go et l'activation du cloud AWS avec des API fonctionnelles certifiées et un tableau de bord intégré pour la surveillance et la visualisation. Le silicium PSoC 2 de niveau 64 certifié PSA offre une racine de confiance pour les services de confiance tels que la cryptographie et le stockage sécurisé. Le kit de développement est une conception de référence pré-testée et validée.
Arrow Electronics PSoC 64 Kit de développement d'atelier de sécurité IoT (Source : Arrow Electronics)
En aidant les développeurs d'appareils IoT à se conformer aux normes industrielles et gouvernementales en matière de sécurité électronique ainsi qu'à la législation émergente sur l'IoT, notamment NIST 8259A et EN 303 645, le kit a été évalué par SGS Brightsight, un laboratoire mondial indépendant d'évaluation de la sécurité.
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