Наборы для разработки стали основой наборов инструментов многих производителей компонентов при выпуске новых деталей, особенно для производителей микропроцессоров и микроконтроллеров (MCU). Многие из них также сотрудничают с партнерами, чтобы предоставить все необходимое, чтобы помочь дизайнерам в разработке своих прототипов. Комплекты для разработчиков обычно включают в себя все оборудование, программное обеспечение и возможности подключения, чтобы полностью оценить возможности и функциональность новых устройств.
Совсем недавно производители микросхем добавили функции машинного обучения (ML) и искусственного интеллекта, поскольку темпы внедрения растут в приложениях и отраслях. Во многих случаях эти комплекты средств разработки создаются в рамках партнерских отношений.
За последние несколько лет производители чипов начали сосредотачиваться на платформах разработки, чтобы помочь инженерам разрабатывать новые решения, в том числе в области Интернета вещей. Несколько примеров включают комплекты Discovery от STMicroelectronics или ее SensorTile.box, готовый к использованию беспроводной IoT и носимый датчик комплект платформы для любого уровня подготовки; Renesas Electronics Corp. Выигрышные комбинации, хотя они считаются эталонными проектами; и Texas Instruments (TI) Комплекты разработки LaunchPad с подключаемыми модулями BoosterPack.
За последний год производители микросхем разработали множество наборов средств разработки для различных приложений. Вот выборка этих комплектов и платформ.
Renesas предлагает Модульная платформа для разработки Интернета вещей Quick-Connect IoT для упрощения прототипирования систем IoT. Платформа состоит из стандартизированных плат и интерфейсов, которые позволяют разработчикам подключать широкий спектр датчиков к своим отладочным платам микроконтроллера. Платформа также включает базовые программные блоки, которые можно переносить между платами, что помогает сократить требования к написанию кода.
Модульная платформа разработки Интернета вещей Quick-Connect IoT компании Renesas (Источник: Renesas Electronics Corp.)
В рамках платформы Renesas работала с Diligent, Inc. над созданием нового расширенного интерфейса I2C Pod, Type 6A, для более широкого покрытия. Компания стандартизировала новый разъем Pod 6A для новых модулей датчиков и комплектов разработки микроконтроллеров, что позволило разработчикам выбирать оптимальную комбинацию для своих прототипов. Платы MCU будут иметь два разъема для модулей: один для модуля датчика, а другой для связи. модуль. Кроме того, модули можно объединять каскадом для большей гибкости.
Renesas заявила, что более 25 макетных плат и комплектов MCU совместимы с новым стандартом Pod Type 6A либо напрямую, либо через небольшую промежуточную плату, разработанную Renesas.
Один из новейших комплектов разработки LaunchPad от TI основан на новых микроконтроллерах Sitara AM2x. Эти устройства помогают разработчикам увеличить вычислительную мощность до 10 раз по сравнению с традиционными микроконтроллерами на основе флэш-памяти. Их можно использовать в таких приложениях, как автоматизация производства, робототехника, автомобильные системы и управление устойчивым энергопотреблением.
Портфолио микроконтроллеров Sitara AM2x, построенных на ядрах микроконтроллеров ARM, включает одно- и многоядерные устройства, работающие на частоте до 1 ГГц, и интегрирует специализированные периферийные устройства и ускорители. Микроконтроллеры AM243x — первое семейство устройств, доступных в портфолио AM2x, с четырьмя ядрами ARM Cortex-R5F, каждое из которых работает на частоте до 800 МГц.
Ситара AM243x Комплект для разработки LaunchPad, вместе с программной средой Sitara MCU+, помогают разработчикам начать использовать точное управление в режиме реального времени и готовые сетевые возможности микроконтроллера AM243x. Разработчики также имеют доступ к справочным примерам для конкретных приложений, а также к другим инструментам и программному обеспечению.
Поскольку ML/AI играет все большую роль в приложениях IoT, все больше производителей компонентов добавляют элементы AI в свои комплекты для разработки. Недавно компания Knowles Corp. представила несколько наборов средств разработки, ориентированных на периферийный ИИ. Во-первых, это Комплект для разработки AISonic IA8201 Raspberry Pi который объединяет аппаратное обеспечение, дополнительное программное обеспечение и алгоритмы для передачи голоса, обработки звука и прослушивания машинного обучения на устройства и системы IoT в различных отраслях. Комплект предоставляет разработчикам и инженерам продуктов OEM/ODM единый инструмент для упрощения проектирования, разработки, отладки и тестирования прототипов устройств для новых вариантов использования.
В основе комплекта разработки лежит высокопроизводительный процессор AISonic со сверхнизким энергопотреблением. IA8201 пограничный звуковой процессор OpenDSP, отвечающий ряду требований к обработке звука. Пограничный аудиопроцессор сочетает в себе два ориентированных на звук DSP-ядра на базе Tensilica: одно для мощных вычислений и приложений AI/ML, а другое — для очень маломощной и постоянно включенной обработки входных данных датчиков. IA8201 имеет 1 МБ ОЗУ на кристалле, что позволяет обрабатывать с высокой пропускной способностью расширенные, постоянно включенные, контекстно-зависимые варианты использования машинного обучения и память для поддержки нескольких алгоритмов.
Используя платформу Knowles openDSP, в комплект входит библиотека встроенных аудиоалгоритмов и библиотеки AI/ML. В комплект также входят два или три встроенных микрофона Knowles Everest, а также две платы массива микрофонов, помогающие выбрать правильную конфигурацию алгоритма для конечного приложения. Приложения варьируются от умного дома и домашних развлечений до умных зданий, безопасности жилых и коммерческих помещений и механизмов логического вывода для промышленности и бизнеса. Поддержка доступна через портал решений Knowles для инструментов настройки, встроенного ПО и алгоритмов, которые входят в стандартную комплектацию комплекта.
Комплект для разработки Knowles AISonic IA8201 Raspberry Pi (Источник: Knowles Corp.)
Ноулз Платформа разработки истинного беспроводного стерео (TWS) с поддержкой ИИ помогает сократить время разработки продуктов от приложений начального уровня до приложений премиум-класса. Комплект разработчика TWS включает в себя предварительно настроенные и предварительно сконфигурированные наушники, разработанные Knowles и сопряженные с платформой обработки данных с поддержкой Bluetooth.
Компания Knowles работала с несколькими партнерами над интеграцией функций премиум-класса в комплект для разработки, которые позволяют производителям добавлять такие функции, как активное шумоподавление, окружающий режим, звук высокой четкости, голосовые команды, алгоритмы голосовых вызовов и улучшение разговора с помощью ИИ.
По словам Ноулза, платформа обработки лежит в основе комплекта разработки TWS, состоящего из Knowles IA8201 AISonic. пограничный звуковой процессор, оптимизированный для расширенной обработки голоса и звука, и Sony Полупроводниковое Кодек CXD 3781 от Solutions Corporation в сочетании со встроенной аудиосистемой Bluetooth премиум-класса (SoC) обеспечивает захватывающие впечатления и фильтрацию шума.
Включение голосового захвата премиум-класса, в комплект также входит Аланго Технологии' Пакет голосовой связи с формированием диаграммы направленности несколькими микрофонами и его OnlyVoice technology, который сочетает в себе внешнее формирование луча с внутренней обработкой голоса на основе датчиков, которые перенесены на процессор IA8201.
Также в комплект TWS входит AITransparency+ от болтливый — первый ИИ, специально разработанный для использования возможностей обработки ИИ следующего поколения процессора IA8201 AISonic для «улучшения разговора». AITransparency+ также включает в себя передовые, встроенные в микросхему запатентованные архитектуры глубоких нейронных сетей, выполняющие более 100 миллионов вычислений ИИ в секунду. По словам Ноулза, это обеспечивает выборочное акустическое усиление разговорных речевых сигналов без заметной задержки.
По словам Ноулза, платформа разработки позволяет производителям тестировать свои собственные конфигурации со съемными наушниками, интегрировать расширенные функции и настраивать производительность и энергопотребление. Комплект также допускает настройку, позволяя производителям использовать предварительно настроенные алгоритмы от партнеров Knowles или настраивать свои собственные алгоритмы для других вариантов использования.
Для периферийного Интернета вещей QuickLogic Corp. разработал комплект для разработки SoC с открытым исходным кодом который подключается к USB-порту. То Комплект для разработки Кому, малогабаритный микроконтроллер ARM Cortex M4F + встроенный FPGA / ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ВЕНТИЛЬНАЯ МАТРИЦА (eFPGA), подключается к порту USB Type-A, что устраняет необходимость в настройке оборудования и прокладке кабелей. Вкупе с небольшими размерами (около 9 × 13 мм) плата Qomu позволяет пользователям разрабатывать где угодно. Комплект для разработки SoC с открытым исходным кодом предназначен для периферийных приложений IoT, требующих сверхнизкого энергопотребления и возможностей искусственного интеллекта или машинного обучения. Тем не менее, его можно использовать в широком спектре приложений.
Комплект для разработки Qomu содержит микроконтроллер QuickLogic EOS S3 + SoC eFPGA, обеспечивающий большую вычислительную мощность для крошечного комплекта для разработки. Микроконтроллер ARM Cortex-M4F имеет рабочую частоту до 80 МГц и до 512 КБ SRAM. eFPGA имеет 2,400 эффективных логических ячеек, 64-КБ ОЗУ, до восьми контроллеров ОЗУ/FIFO, два выделенных умножителя для разгрузки математических функций, 16-канальный прямой доступ к памяти, настраиваемые интерфейсы SPI и I2C и сверхнизкое энергопотребление ( в микроваттах).
Комплект, оптимизированный для инициативы QuickLogic Open Reconfigurable Computing, поддерживается различными инструментами разработки с открытым исходным кодом, поддерживаемыми поставщиками.
Комплект разработчика QuickLogic Qomu (Источник: QuickLogic Corp.)
С момента появления Analog Devices Inc. MAX78000 маломощный микроконтроллер с ускорением нейронной сети, который позволяет использовать ИИ в устройствах IoT с батарейным питанием, компания (в то время Сентенция Integrated Products, которая была приобретена ADI в 2021 году) за последний год сотрудничала с несколькими компаниями для разработки решений для обнаружения IoT. ADI объединилась с Aizip для обеспечения обнаружения людей в Интернете вещей с низким энергопотреблением, используя MAX78000 и Aizip Visual Wake Words. Это решение позволило MAX78000 обнаруживать людей на изображении с использованием модели Aizip VWW при 0.7 мДж энергии на вывод, что, как говорят, в 100 раз ниже, чем у традиционных программных решений. Он был разработан с использованием запатентованных инструментов автоматизации проектирования Aizip для достижения точности присутствия человека более 85%.
ADI также сотрудничала с Xailient Inc. для разработки IoT-решение для распознавания лиц который обнаруживает и локализует лица на видео и изображениях за 12 мс на вывод. Решение объединяет MAX78000 с запатентованной Xailient нейронной сетью Detectum, которая оптимизирует вычислительную эффективность и режимы сна с низким энергопотреблением, обеспечиваемые MAX78000. Говорят, что нейронная сеть Xailient потребляет в 250 раз меньше энергии (280 мкДж), чем обычные встроенные решения.
Для разработчиков ADI предлагает MAX78000EVKIT # оценочный комплект. Аппаратное обеспечение включает в себя цифровой микрофон, гироскоп/акселерометр, поддержку модуля параллельной камеры и 3.5-дюймовый цветной TFT-дисплей с сенсорным экраном. Он также включает в себя вторичный дисплей который управляется аккумулятором энергии для отслеживания энергопотребления устройства с течением времени. GPIO, а также аналоговые входы легко доступны через 0.1-дюймовые штыревые разъемы. Основное питание системы, а также доступ к UART обеспечивается разъемом USB Micro-B. По словам Максима, мост USB-SPI обеспечивает доступ к встроенной памяти, что позволяет быстро загружать большие сети или изображения.
Для глубокой разработки ИИ, Умная корова, инженерная компания AI, специализирующаяся на видеоаналитике и устройствах AIoT, недавно представила свой новый аудиовизуальный комплект разработки Apollo, разработанный для требований разработчиков более высокого уровня. Платформа Apollo, построенная на основе Nvidia Jetson Xavier NX, позволяет разработчикам создавать приложения с возможностями диалогового ИИ.
Комплект разработки Apollo включает в себя встроенные визуальные и звуковые датчики, в том числе четыре микрофона, два разъема для динамиков, два 3.5-мм телефонных разъема, 8-мегапиксельный модуль камеры IMX179 и OLED-дисплей. Он также включает в себя твердотельный накопитель NVMe емкостью 128 ГБ для хранения и поставляется с предварительно упакованными инструментами Nvidia DeepStream и RIVA Embedded SDK. Шесть примеров НЛП, демонстрирующих возможности комплекта, включают в себя: независимые от текста системы распознавания говорящего, преобразование речи в текст и анализ тональности, языковые переводы и диаризацию говорящего, а также приложения для аномального звука и наблюдения.
Комплекты для разработки поддерживают две программируемые кнопки: стандартную с восстановлением одним нажатием, чтобы помочь разработчикам упростить восстановление устройства, и программируемую кнопку, которая позволяет разработчикам добавлять свои собственные приложения.
Также на ML/AI сосредоточено сотрудничество между SensiML Corp., разработчиком инструментов AI для создания интеллектуальных конечных точек IoT, и onsemi. Разрабатывая решение машинного обучения для автономной обработки данных датчиков и прогнозного моделирования, совместная работа объединяет программное обеспечение для разработки Analytics Toolkit от SensiML с комплектом для разработки датчиков onsemi RSL10, чтобы создать платформу для приложений с сенсорным управлением.
Комплект для разработки датчиков RSL10 с возможностью подключения по Bluetooth с низким энергопотреблением сочетает в себе радиостанцию RSL10 с рядом датчиков окружающей среды и инерциальных датчиков движения на плате крошечного форм-фактора, которая взаимодействует с набором инструментов SensiML. По словам SensiML, это помогает разработчикам добавлять локальные алгоритмы прогнозирования ИИ с малой задержкой в свои промышленные носимые устройства, робототехнику, приложения для управления процессами или прогнозного обслуживания независимо от их уровня знаний в области науки о данных и ИИ. Автоматически сгенерированный код обеспечивает встроенные конечные точки интеллектуального распознавания, которые превращают необработанные данные датчиков в важные сведения, чтобы соответствующие действия выполнялись в режиме реального времени без необходимости использования облачной аналитики.
В некоторых случаях, Полупроводниковое производители также будут создавать комплекты для разработки со своими партнерами по сбыту. Одним из примеров является Авнет Комплект для разработки Edge AI. Он оснащен компьютером-модулем Avnet Embedded SMARC, основанным на процессоре приложений NXP i.MX 8M Plus, в сочетании с готовым к производству носителем SimpleFlex и 10.1-дюймовым сенсорным дисплеем, обеспечивая высокопроизводительное вычислительное решение для периферийных приложений машинного обучения. Он также включает в себя плату технического зрения с двумя камерами, которая может поддерживать одиночные или двойные модули камер IAS на основе полусенсорных датчиков изображения.
В Avnet заявили, что новый комплект позволяет продвинутым приложениям искусственного интеллекта и машинного обучения работать быстрее на периферии. Это также помогает разработчикам добавлять новые функции, такие как распознавание лиц, обработка голосовых команд и другие алгоритмы машинного обучения, требующие больших вычислительных ресурсов, в существующие приложения. Компания также предлагает примеры приложений, использующих ядро NXP i.MX 8M Plus NPU с производительностью 2.25 TOPS.
Комплект для разработки ИИ Avnet Edge (Источник: Avnet)
Arrow Electronics Inc. также добавила к своим предложениям IoT недавно выпущенный Комплект для разработки, сертифицированный PSA для устройств Интернета вещей на основе защищенных микроконтроллеров Infineon PSoC 64. То PSoC 64 Комплект для разработки IoT Security Workshop Development Kit — это сертифицированная PSA (уровень 1) платформа, помогающая разработчикам разрабатывать безопасные системы с использованием сертифицированной PSA сертифицированной методологии. Это первый продукт Arrow, сертифицированный PSA.
Разработанный совместно с Infineon, этот комплект включает в себя Infineon PSoC 64 Secure AWS IoT Pioneer Kit, защитный экран датчика Arrow PSoC 6 IoT, комплекты Shield2Go и поддержку облака AWS с сертифицированными функциональными API и встроенной панелью управления для мониторинга и визуализации. Микросхема PSoC 2 уровня 64, сертифицированная PSA, обеспечивает основу доверия для доверенных сервисов, таких как шифрование и защищенное хранилище. Комплект разработчика представляет собой предварительно протестированный и проверенный эталонный дизайн.
Комплект разработки Arrow Electronics PSoC 64 IoT Security Workshop (Источник: Arrow Electronics)
Помогая разработчикам устройств IoT соответствовать отраслевым и государственным стандартам электронной безопасности, а также новым законам об IoT, включая NIST 8259A и EN 303 645, этот комплект был оценен SGS Brightsight, глобальной независимой лабораторией по оценке безопасности.
о компании Arrow ElectronicsAvnet Электронный МаркетингKnowlesQuickLogicRenesas Electronics AmericaTexas Instruments