ערכות פיתוח הפכו לעמוד התווך בערכות הכלים של יצרני רכיבים רבים בעת השקת חלקים חדשים, במיוחד עבור יצרני מיקרו-מעבדים ויצרני מיקרו-בקרים (MCU). רבים מהם גם משתפים פעולה עם שותפים כדי לספק את כל הדרוש כדי לעזור למעצבים לפתח את אבות הטיפוס שלהם. ערכות פיתוח בדרך כלל מאגדות את כל החומרה, התוכנה והקישוריות כדי להעריך באופן מלא את התכונות והפונקציונליות של המכשירים החדשים.
לאחרונה, יצרניות השבבים הוסיפו פונקציונליות למידת מכונה (ML) ובינה מלאכותית כאשר שיעורי האימוץ גדלים בין יישומים ותעשיות. במקרים רבים, ערכות פיתוח אלו נוצרות באמצעות שותפויות.
במהלך השנים האחרונות, יצרניות השבבים החלו להתמקד בפלטפורמות פיתוח כדי לעזור למהנדסים לפתח פתרונות חדשים, כולל בתחום האינטרנט של הדברים. כמה דוגמאות כוללות ערכות Discovery של STMicroelectronics או שלה SensorTile.box, IoT אלחוטי מוכן לשימוש ולביש חיישן ערכת פלטפורמה לכל רמת מיומנות; חברת Renesas Electronics Corp שילובים מנצחים, למרות שהם נחשבים לעיצובי ייחוס; ו-Texas Instruments (TI's) ערכות פיתוח של LaunchPad עם מודולי פלאגין של BoosterPack.
במהלך השנה האחרונה, יצרניות השבבים פיתחו מגוון ערכות פיתוח למגוון יישומים. הנה דגימה של ערכות ופלטפורמות אלה.
רנסאס מציעה את זה פלטפורמת פיתוח IoT מודולרית של Quick-Connect IoT כדי לפשט את יצירת האב-טיפוס של מערכות IoT. הפלטפורמה מורכבת מלוחות וממשקים סטנדרטיים המאפשרים למעצבים לחבר מגוון רחב של חיישנים ללוחות הפיתוח של ה-MCU שלהם. הפלטפורמה כוללת גם אבני בנייה של תוכנת ליבה הניתנות לנייד בין לוחות, ועוזרות להפחית את דרישות הקידוד.
פלטפורמת הפיתוח המודולרית של IoT Quick-Connect של Renesas (מקור: Renesas Electronics Corp.)
כחלק מהפלטפורמה, Renesas עבדה עם Diligent, Inc. כדי ליצור ממשק I2C Pod מורחב חדש, Type 6A, לכיסוי רחב יותר. החברה סטנדרטה על מחבר Pod 6A החדש עבור Pods חיישנים חדשים וערכות פיתוח MCU, מה שמאפשר למעצבים לבחור את השילוב האופטימלי עבור עיצובי האב-טיפוס שלהם. לוחות MCU יהיו בעלי שני מחברי Pod: אחד עבור Pod חיישן ואחר עבור תקשורת מודול. בנוסף, ניתן לשלב את הפודים לגמישות רבה יותר.
רנסאס אמרה כי למעלה מ-25 לוחות וערכות פיתוח של MCU תואמים לתקן Pod Type 6A החדש, ישירות או דרך לוח מתערב קטן שפותח על ידי Renesas.
אחת מערכות הפיתוח החדשות של LaunchPad של TI מבוססת על ה-Sitara AM2x MCUs החדשים. התקנים אלה עוזרים למעצבים להשיג עד פי 10 מיכולת המחשוב של MCUs מסורתיים מבוססי פלאש. ניתן להשתמש בהם ביישומים כמו אוטומציה של מפעלים, רובוטיקה, מערכות רכב וניהול אנרגיה בר קיימא.
תיק ה-MCU של Sitara AM2x, בנוי על ליבות ARM MCU, כולל התקני יחיד ורב ליבה הפועלים במהירויות של עד 1 GHz ומשלב ציוד היקפי ומאיצים מיוחדים. ה-AM243x MCUs הם משפחת המכשירים הראשונה הזמינה בתיק ה-AM2x, הכוללים עד ארבע ליבות ARM Cortex-R5F, שכל אחת מהן פועלת עד 800 מגה-הרץ.
ה-Sitara AM243x ערכת פיתוח LaunchPad, יחד עם מסגרת התוכנה Sitara MCU+, עוזרים למפתחים להתחיל להשתמש בשליטה מדויקת בזמן אמת וביכולות הרשת היוצאות מהקופסה ב-AM243x MCU. למפתחים יש גם גישה לדוגמאות התייחסות ספציפיות לאפליקציות, כמו גם לכלים ותוכנות אחרות.
ככל ש-ML/AI ממלא תפקיד גדול יותר ביישומי IoT, יותר יצרני רכיבים מוסיפים אלמנטים של AI לערכות הפיתוח שלהם. Knowles Corp. הציגה לאחרונה כמה ערכות פיתוח המתמקדות בבינה מלאכותית קצה. הראשון הוא ה ערכת פיתוח של AISonic IA8201 Raspberry Pi המאגדת חומרה, תוכנות תוספות ואלגוריתמים כדי לספק יכולות קול, עיבוד קצה אודיו ויכולות האזנה ML למכשירי ומערכות IoT במגוון תעשיות. הערכה מעניקה למעצבי ומהנדסי מוצר OEM/ODM כלי אחד לייעל תכנון, פיתוח, איתור באגים ובדיקות של התקני אב טיפוס למקרי שימוש חדשים.
בליבה של ערכת הפיתוח עומדת ה-Aisonic בעל הספק נמוך במיוחד ובעל ביצועים גבוהים IA8201 מעבד אודיו קצה OpenDSP העונה על מגוון דרישות עיבוד אודיו. מעבד ה-audio edge משלב שתי ליבות DSP מבוססות Tensilica, ממוקדות אודיו: אחת עבור יישומי מחשוב ו-AI/ML בעוצמה גבוהה, והשנייה עבור עיבוד כניסות חיישנים בצריכת חשמל נמוכה מאוד. ל-IA8201 יש 1 MB של זיכרון RAM על-שבב המאפשר עיבוד ברוחב פס גבוה של מקרי שימוש מתקדמים, פעילים תמיד, מודעים להקשר וזיכרון לתמיכה באלגוריתמים מרובים.
באמצעות פלטפורמת Knowles openDSP, הערכה כוללת ספרייה של אלגוריתמי אודיו מובנה וספריות AI/ML. הערכה מציעה גם אפשרויות לשניים או שלושה מיקרופונים משולבים מראש של Knowles Everest וכוללת שני לוחות מערך מיקרופונים כדי לעזור בבחירת תצורות האלגוריתם הנכונות עבור יישום הקצה. היישומים נעים בין בית חכם ובידור ביתי לבניינים חכמים, אבטחה למגורים/מסחר, ומנועי הסקה לתעשייה ומסחר. תמיכה זמינה דרך פורטל הפתרונות של Knowles עבור כלי תצורה, קושחה ואלגוריתמים המגיעים כסטנדרט עם הערכה.
ערכת הפיתוח של Knowles AISonic IA8201 Raspberry Pi (מקור: Knowles Corp.)
של נואלס פלטפורמת פיתוח סטריאו אלחוטי אמיתי (TWS) התומך בינה מלאכותית עוזר לקצר את פיתוח המוצר מרמת הכניסה ליישומי פרימיום. ערכת הפיתוח של TWS כוללת אוזניות מכוונות ומוגדרות מראש שתוכננו על ידי Knowles והן משולבות עם פלטפורמת עיבוד התומכת ב-Bluetooth.
Knowles עבדה עם שותפים מרובים כדי לשלב תכונות פרימיום בערכת הפיתוח המאפשרות ליצרנים להוסיף תכונות כגון ביטול רעשים אקטיבי, מצב סביבה, אודיו בחדות גבוהה, פקודה קולית, אלגוריתמים לשיחות קוליות ושיפור שיחות התומכות ב-AI.
פלטפורמת העיבוד היא בליבה של ערכת הפיתוח של TWS, אמר Knowles, המורכבת מה- Knowles IA8201 AISonic מעבד קצה שמע, מותאם לעיבוד קול ואודיו מתקדם, וסוני סמיקונדקטור ה-Codec CXD 3781 של Solutions Corporation משודך עם מערכת שמע Bluetooth-על-שבב מובחרת (SoC) כדי לאפשר חוויות סוחפות וסינון רעשים.
ערכה כוללת גם איסוף קולי פרימיום אלנגו טכנולוגיות' חבילת תקשורת קולית עם יצירת קרני ריבוי מיקרופונים וה-OnlyVoice שלה טֶכנוֹלוֹגִיָה, המשלבת יצירת אלומה חיצונית עם עיבוד קול פנימי מבוסס חיישנים, שניהם מועברים למעבד IA8201.
כמו כן כלולה בערכת ה-TWS AITransparency+ מ ניתן לפטפט - הבינה המלאכותית הראשונה שתוכננה במיוחד כדי למנף את יכולות עיבוד הבינה המלאכותית של הדור הבא של מעבד AISonic IA8201 ל"שיפור שיחות". AITransparency+ כולל גם ארכיטקטורות מתקדמות, על-שבב, קנייניות של רשתות עמוקות-עצביות המבצעות למעלה מ-100 מיליון חישובי AI בשנייה. זה מאפשר שיפור אקוסטי סלקטיבי של אותות דיבור שיחה ללא חביון מורגש, אמר נואלס.
פלטפורמת הפיתוח מאפשרת ליצרנים לבדוק את התצורות שלהם עם אוזניות ניתנות להסרה, לשלב תכונות מתקדמות ולכוון לביצועים וצריכת חשמל, אמר נואלס. הערכה גם מאפשרת התאמה אישית, מה שמאפשר ליצרנים למנף אלגוריתמים מכוונים מראש מהשותפים של Knowles או לכוון את האלגוריתמים שלהם למקרי שימוש אחרים.
ל-Edge IoT, QuickLogic Corp. פיתח ערכת פיתוח SoC בקוד פתוח שמתחבר ליציאת USB. ה ערכת פיתוח של Qomu, ARM Cortex M4F MCU + מוטבע עם גורם קטן FPGA שילוב (eFPGA), מתאים ליציאת USB Type-A, ומבטל את הצורך בהגדרת חומרה ובכבלים. יחד עם גודלו הקטן, בגודל של כ-9 × 13 מ"מ, לוח ה-Qomu מאפשר למשתמשים להתפתח בכל מקום. ערכת הפיתוח של SoC בקוד פתוח מכוונת ליישומי IoT קצה הדורשים צריכת חשמל נמוכה במיוחד ויכולות AI או ML. עם זאת, ניתן להשתמש בו במגוון רחב של יישומים.
ערכת הפיתוח של Qomu מכילה את EOS S3 MCU + eFPGA SoC של QuickLogic, המספקת כוח עיבוד רב לערכת פיתוח זעירה. ה-ARM Cortex-M4F MCU כולל תדר פעולה של עד 80 מגה-הרץ ועד 512-KB SRAM. ה-eFPGA כולל 2,400 תאים לוגיים יעילים, 64Kb RAM, עד שמונה בקרי RAM/FIFO, שני מכפילים ייעודיים להורדת פונקציות עתירות מתמטיקה, DMA 16 ערוצים, ממשקי SPI ו-I2C הניתנים להגדרה, וצריכת חשמל נמוכה במיוחד ( במיקרו וואט).
הערכה, המותאמת ליוזמת QuickLogic Open Reconfigurable Computing, נתמכת על ידי מגוון כלי פיתוח בקוד פתוח הנתמכים על ידי ספקים.
ערכת פיתוח QuickLogic Qomu (מקור: QuickLogic Corp.)
מאז ההשקה של Analog Devices Inc MAX78000 MCU מואץ ברשת עצבית בעלת הספק נמוך המאפשר בינה מלאכותית במכשירי IoT המופעלים על ידי סוללה, החברה (אז אמרה Integrated Products, שנרכשה על ידי ADI בשנת 2021) שיתפה פעולה עם כמה חברות במהלך השנה האחרונה כדי לפתח פתרונות איתור IoT. ADI שיתפה פעולה עם Aizip כדי לספק זיהוי אישי IoT בעוצמה נמוכה, באמצעות ה MAX78000 ו-Aizip Visual Wake Words. הפתרון אפשר ל-MAX78000 לזהות אנשים בתמונה באמצעות מודל ה-VWW של Aizip ב-0.7 mJ של אנרגיה לכל הסקה, שנאמר שהוא נמוך פי 100 מפתרונות תוכנה רגילים. הוא פותח עם כלי אוטומציית עיצוב קנייניים של Aizip כדי להשיג דיוק של יותר מ-85% בנוכחות אנושית.
ADI גם שיתפה פעולה עם Xailient Inc. לפיתוח פתרון IoT לזיהוי פנים שמזהה וממקם פנים בווידאו ובתמונות במהירות של 12 אלפיות השנייה לכל מסקנות. הפתרון משלב את ה-MAX78000 עם רשת העצבים Detectum הקניינית של Xailient, אשר מייעלת את היעילות החישובית ומצבי שינה בהספק נמוך שמספק ה-MAX78000. אומרים שהרשת העצבית של Xailient שואבת הספק נמוך ב-250× (ב-280 µJ) מאשר פתרונות משובצים רגילים.
למפתחים, ADI מציעה את MAX78000EVKIT# ערכת הערכה. החומרה כוללת מיקרופון דיגיטלי, ג'ירוסקופ/מד תאוצה, תמיכה במודול מצלמה מקבילית ותצוגת TFT צבעונית בגודל 3.5 אינץ' התומכת במגע. זה כולל גם משני תצוגה המונע על ידי מצבר חשמל למעקב אחר צריכת החשמל של המכשיר לאורך זמן. GPIO כמו גם כניסות אנלוגיות נגישות בקלות באמצעות כותרות פינים בגודל 0.1 אינץ'. כוח המערכת הראשי כמו גם גישה ל-UART מסופקים על ידי מחבר USB Micro-B. גשר USB ל-SPI מספק גישה לזיכרון מובנה, ומאפשר לרשתות גדולות או לתמונות להיטען במהירות, אמר מקסים.
לפיתוח AI עמוק, SmartCow, חברת הנדסת בינה מלאכותית המתמחה בניתוח וידאו ומכשירי AIoT, הציגה לאחרונה את ערכת הפיתוח האודיו-ויזואלית Apollo החדשה שלה, המיועדת לדרישות מפתחים ברמה גבוהה יותר. Apollo נבנה סביב Nvidia Jetson Xavier NX, ומאפשרת למפתחים ליצור אפליקציות עם יכולות AI לשיחות.
ערכת הפיתוח של אפולו כוללת חיישני חזותיים ואודיו מובנה, כולל ארבעה מיקרופונים, שני מסופי רמקולים, שני שקעי טלפון בגודל 3.5 מ"מ, מודול מצלמה 8MP IMX179 ותצוגת OLED. הוא כולל גם 128GB NVMe SSD לאחסון ומגיע ארוז מראש עם ערכות הכלים Nvidia DeepStream ו-RIVA Embedded SDK. שש דוגמאות ה-NLP המדגימות את יכולות הערכה כוללות: מערכות זיהוי דובר בלתי תלויות בטקסט, ניתוח דיבור לטקסט וסנטימנטים, תרגומי שפות ותיאום דובר, ויישומים לסאונד ומעקב חריגים.
ערכות הפיתוח תומכות בשני כפתורים הניתנים לתכנות: ברירת מחדל עם שחזור מקש אחד כדי לעזור למפתחים להקל על שחזור המכשיר וכפתור ניתן לתכנות המאפשר למפתחים להוסיף אפליקציות משלהם.
כמו כן, מתמקד ב-ML/AI שיתוף פעולה בין SensiML Corp., מפתחת כלי בינה מלאכותית לבניית נקודות קצה חכמות של IoT, ו-onsem. בפיתוח פתרון ML לעיבוד נתוני חיישנים אוטונומיים ומידול חזוי, שיתוף הפעולה משלב את תוכנת הפיתוח של Analytics Toolkit של SensiML עם ערכת פיתוח החיישנים RSL10 של onsem כדי ליצור פלטפורמה ליישומי חישת קצה.
ערכת פיתוח חיישני RSL10, הכוללת קישוריות Bluetooth Low Energy, משלבת את רדיו RSL10 עם מגוון חיישני תנועה סביבתיים ואינרטיות בלוח זעיר-צורה-פקטור המתממשק לערכת הכלים SensiML. זה עוזר למפתחים להוסיף אלגוריתמי חיזוי בינה מלאכותית מקומית עם אחזור נמוך לציוד הלביש התעשייתי שלהם, רובוטיקה, בקרת תהליכים או יישומי תחזוקה חזויים ללא קשר לרמת המומחיות שלהם במדעי הנתונים ובינה מלאכותית, אמר SensiML. הקוד שנוצר אוטומטית מאפשר נקודות קצה משובצות בחישה חכמה שהופכות נתוני חיישנים גולמיים לתובנות קריטיות, כך שהפעולה המתאימה מתרחשת בזמן אמת ללא צורך בניתוח ענן.
במקרים מסוימים, סמיקונדקטור היצרנים גם ייצרו ערכות פיתוח עם שותפי ההפצה שלהם. דוגמה אחת היא של אבנט ערכת פיתוח בינה מלאכותית של Edge. הוא כולל את SMARC מחשב-על-מודול של Avnet Embedded, המבוסס על מעבד היישומים i.MX 8M Plus של NXP, בשילוב עם SimpleFlex Carrier מוכן לייצור ותצוגת מגע בגודל 10.1 אינץ', המספקים פתרון מחשוב בעל ביצועים גבוהים עבור יישומי ML Edge. הוא כולל גם לוח ראייה של מצלמה כפולה שיכול לתמוך במודולי מצלמת IAS בודדים או כפולים המבוססים על חיישני תמונה בלתי-חצי.
אבנט אמרה כי הערכה החדשה מאפשרת ליישומי AI ו-ML מתקדמים לרוץ מהר יותר בקצה. זה גם עוזר למעצבים להוסיף תכונות חדשות כגון זיהוי פנים, עיבוד פקודות קוליות ואלגוריתמי ML עתירי מחשוב אחרים עם יישומים קיימים. החברה מציעה גם יישומים לדוגמה הממנפים את ליבת NXP i.MX 8M Plus NPU, עם ביצועים של 2.25 TOPS.
ערכת פיתוח בינה מלאכותית של Avnet Edge (מקור: Avnet)
Arrow Electronics Inc. גם הוסיפה להצעות ה-IoT שלה עם ה-IoT שיצא לאחרונה ערכת פיתוח מוסמכת PSA עבור התקני IoT, המבוססים על המיקרו-בקרים המאובטחים PSoC 64 של Infineon. ה PSoC 64 ערכת פיתוח סדנת אבטחה של IoT היא פלטפורמת PSA Certified (רמה 1) המסייעת למעצבים לפתח מערכות מאובטחות תוך שימוש במתודולוגיה האמינה של PSA Certified. זהו מוצר PSA Certified הראשון של Arrow.
הערכה שפותחה עם Infineon, כוללת את Infineon PSoC 64 Secure AWS IoT Pioneer Kit, Arrow PSoC 6 IoT Shield, ערכות Shield2Go והפעלת ענן AWS עם ממשקי API פונקציונליים מאושרים ולוח מחוונים משולב לניטור והדמיה. PSA Certified Level 2 סיליקון PSoC 64 מציע שורש של אמון עבור שירותים מהימנים כגון קריפטו ואחסון מאובטח. ערכת הפיתוח היא עיצוב ייחוס שנבדק ומאומת מראש.
Arrow Electronics PSoC 64 IoT Security Workshop Kit (מקור: Arrow Electronics)
בסיוע למפתחי מכשירי IoT לעמוד בסטנדרטים של התעשייה והממשלה לאבטחה אלקטרונית, כמו גם עם חקיקת IoT המתהווה, כולל NIST 8259A ו-EN 303 645, הערכה הוערכה על ידי SGS Brightsight, מעבדת הערכת אבטחה עולמית עצמאית.
על Arrow ElectronicsAvnet אֶלֶקטרוֹנִי MarketingKnowlesQuickLogicRenesas Electronics AmericaTexas Instruments