Geliştirme kitleri IoT tasarım yeniliklerini teşvik ediyor

Güncelleme: 10 Ağustos 2023

Geliştirme kitleri, özellikle mikroişlemciler ve mikrodenetleyici (MCU) üreticileri için yeni parçalar piyasaya sürerken birçok bileşen üreticisinin araç kitlerinin temel dayanağı haline geldi. Birçoğu, tasarımcıların prototiplerini geliştirmelerine yardımcı olmak için ihtiyaç duyulan her şeyi sağlamak üzere ortaklarla da işbirliği yapıyor. Geliştirme kitleri genellikle yeni cihazların özelliklerini ve işlevlerini tam olarak değerlendirmek için tüm donanım, yazılım ve bağlantıları bir araya getirir.

Son zamanlarda çip üreticileri, uygulamalar ve endüstriler genelinde benimsenme oranları arttıkça makine öğrenimi (ML) ve yapay zeka işlevlerini eklediler. Çoğu durumda bu geliştirme kitleri ortaklıklar aracılığıyla oluşturulur.

Geçtiğimiz birkaç yılda çip üreticileri, mühendislerin nesnelerin interneti alanı da dahil olmak üzere yeni çözümler geliştirmelerine yardımcı olmak için geliştirme platformlarına odaklanmaya başladı. Birkaç örnek arasında STMicroelectronics'in Discovery kitleri veya onun SensörTile.kutusu, kullanıma hazır bir kablosuz IoT ve giyilebilir algılayıcı her beceri düzeyine uygun platform kiti; Renesas Electronics Corp.'un Kazanan Kombinasyonlarreferans tasarımlar olarak kabul edilmelerine rağmen; ve Texas Instruments'ın (TI'ler) LaunchPad geliştirme kitleri BoosterPack eklenti modülleri ile.

Geçtiğimiz yıl boyunca çip üreticileri bir dizi uygulama için çeşitli geliştirme kitleri geliştirdiler. İşte bu kitlerin ve platformların bir örneği.

Renesas sunuyor Quick-Connect IoT modüler IoT geliştirme platformu IoT sistemlerinin prototiplenmesini basitleştirmek için. Platform, tasarımcıların çok çeşitli sensörleri MCU geliştirme kartlarına bağlamasına olanak tanıyan standartlaştırılmış kartlardan ve arayüzlerden oluşur. Platform aynı zamanda kartlar arasında taşınabilir olan ve kodlama gereksinimlerini azaltmaya yardımcı olan temel yazılım yapı taşlarını da içerir.

Renesas'ın Quick-Connect IoT modüler IoT geliştirme platformu (Kaynak: Renesas Electronics Corp.)

Platformun bir parçası olarak Renesas, daha geniş kapsama alanı için yeni bir genişletilmiş I2C Pod Arayüzü Tip 6A oluşturmak üzere Diligent, Inc. ile çalıştı. Şirket, yeni sensör Pod'ları ve MCU geliştirme kitleri için yeni Pod 6A konektörünü standartlaştırarak tasarımcıların prototip tasarımları için en uygun kombinasyonu seçmelerine olanak tanıdı. MCU kartlarında iki Pod konektörü bulunur: biri sensör Pod'u için, diğeri iletişim için modül. Ek olarak, daha fazla esneklik için Pod'lar basamaklandırılabilir.

Renesas, 25'ten fazla MCU geliştirme kartı ve kitinin, doğrudan veya Renesas tarafından geliştirilen küçük bir aracı kart aracılığıyla yeni Pod Type 6A standardıyla uyumlu olduğunu söyledi.

TI'nin en yeni LaunchPad Geliştirme Kitlerinden biri, yeni Sitara AM2x MCU'ları temel alıyor. Bu cihazlar, tasarımcıların geleneksel, flash tabanlı MCU'ların bilgi işlem kapasitesinin 10 katına kadar ulaşmalarına yardımcı olur. Fabrika otomasyonu, robotik, otomotiv sistemleri ve sürdürülebilir enerji yönetimi gibi uygulamalarda kullanılabilirler.

ARM MCU çekirdekleri üzerine inşa edilen Sitara AM2x MCU portföyü, 1 GHz'e kadar hızlarda çalışan tek ve çok çekirdekli cihazları içerir ve özel çevre birimlerini ve hızlandırıcıları entegre eder. AM243x MCU'lar, her biri 2 MHz'e kadar çalışan dört adede kadar ARM Cortex-R5F çekirdeği içeren, AM800x portföyünde bulunan ilk cihaz ailesidir.

Sitara AM243x LaunchPad Geliştirme KitiSitara MCU+ yazılım çerçevesiyle birlikte geliştiricilerin AM243x MCU'daki hassas gerçek zamanlı kontrolü ve kullanıma hazır ağ oluşturma özelliklerini kullanmaya başlamasına yardımcı olur. Geliştiricilerin ayrıca uygulamaya özel referans örneklerinin yanı sıra diğer araç ve yazılımlara da erişimi vardır.

ML/AI, IoT uygulamalarında daha büyük bir rol oynadıkça, daha fazla bileşen üreticisi, geliştirme kitlerine yapay zeka öğeleri ekliyor. Knowles Corp. yakın zamanda uç yapay zekaya odaklanan birkaç geliştirme kitini piyasaya sürdü. Birincisi AISonic IA8201 Raspberry Pi Geliştirme Kiti Bu, çeşitli sektörlerdeki IoT cihazlarına ve sistemlerine ses, ses uç işleme ve makine öğrenimi dinleme yetenekleri sunmak için donanım, eklenti yazılımı ve algoritmaları bir araya getirir. Kit, OEM/ODM ürün tasarımcılarına ve mühendislerine, yeni kullanım durumları için cihazların prototiplenmesine yönelik tasarım, geliştirme, hata ayıklama ve test işlemlerini kolaylaştıracak tek bir araç sağlar.

Geliştirme kitinin merkezinde ultra düşük güç tüketen ve yüksek performanslı AISonic yer alıyor IA8201 Bir dizi ses işleme gereksinimlerini karşılayan ses uç işlemcisi OpenDSP. Edge ses işlemcisi iki Tensilica tabanlı, ses merkezli DSP çekirdeğini birleştirir: biri yüksek güçlü bilgi işlem ve AI/ML uygulamaları için, diğeri ise sensör girişlerinin çok düşük güçlü, her zaman açık işlenmesi için. IA8201, birden fazla algoritmayı desteklemek için gelişmiş, her zaman açık, bağlamsal olarak bilinçli ML kullanım durumlarının ve belleğin yüksek bant genişliğinde işlenmesine olanak tanıyan çip üzerinde 1 MB RAM'e sahiptir.

Knowles openDSP platformunu kullanan kit, yerleşik ses algoritmalarından ve AI/ML kitaplıklarından oluşan bir kitaplık içerir. Kit ayrıca iki veya üç önceden entegre Knowles Everest mikrofonu için seçenekler sunar ve son uygulama için doğru algoritma konfigürasyonlarının seçilmesine yardımcı olmak üzere iki mikrofon dizisi kartı içerir. Uygulamalar akıllı ev ve ev eğlencesinden akıllı binalara, konut/ticari güvenliğe ve endüstriyel ve ticari amaçlı çıkarım motorlarına kadar uzanır. Kitle standart olarak gelen yapılandırma araçları, ürün yazılımı ve algoritmalar için Knowles Solutions Portalı aracılığıyla destek sağlanmaktadır.

Knowles AISonic IA8201 Raspberry Pi Geliştirme Kiti (Kaynak: Knowles Corp.)

Knowles'ın Yapay zeka destekli gerçek kablosuz stereo (TWS) geliştirme platformu Ürün geliştirme sürecinin giriş seviyesinden premium uygulamalara kadar kısaltılmasına yardımcı olur. TWS geliştirme kiti, Knowles tarafından tasarlanan ve Bluetooth özellikli bir işlem platformuyla eşleştirilen, önceden ayarlanmış ve yapılandırılmış kulaklık başlıkları içerir.

Knowles, üreticilerin aktif gürültü engelleme, ortam modu, yüksek çözünürlüklü ses, sesli komut, sesli arama algoritmaları ve yapay zeka destekli konuşma geliştirme gibi özellikler eklemesine olanak tanıyan premium özellikleri geliştirme kitine entegre etmek için birden fazla iş ortağıyla çalıştı.

Knowles IA8201 AISonic'ten oluşan Knowles, işleme platformunun TWS geliştirme kitinin merkezinde yer aldığını söyledi. ses kenar işlemcisi, gelişmiş ses ve ses işleme için optimize edilmiş ve Sony Yarıiletken Solutions Corporation'ın CXD 3781 Codec'i, sürükleyici deneyimler ve gürültü filtrelemeyi mümkün kılmak için birinci sınıf Bluetooth ses sistemi çip üzerinde (SoC) ile eşleştirildi.

Üstün ses alımını etkinleştiren kit ayrıca şunları içerir: Alango Teknolojileri' Çoklu mikrofon hüzmeleme ve OnlyVoice özelliğine sahip Sesli İletişim Paketi teknolojiHer ikisi de IA8201 işlemcisine taşınan harici hüzme oluşturmayı dahili sensör tabanlı ses işlemeyle birleştiren.

TWS kitine ayrıca AITransparency+ dahildir sohbet edilebilir — "konuşmayı geliştirme" için IA8201 AISonic işlemcinin yeni nesil yapay zeka işleme yeteneklerini güçlendirmek üzere özel olarak tasarlanmış ilk yapay zeka. AITransparency+ ayrıca saniyede 100 milyonun üzerinde yapay zeka hesaplaması gerçekleştiren gelişmiş, çip üzerinde, tescilli derin sinir ağı mimarilerine de sahiptir. Knowles, bunun, algılanabilir bir gecikme olmadan konuşma konuşma sinyallerinin seçici akustik iyileştirmesine olanak sağladığını söyledi.

Knowles, geliştirme platformunun üreticilere çıkarılabilir kulaklıklarla kendi yapılandırmalarını test etmelerine, gelişmiş özellikleri entegre etmelerine ve performans ile güç tüketimine göre ayarlama yapmalarına olanak tanıdığını söyledi. Kit aynı zamanda özelleştirmeye de izin vererek üreticilerin Knowles'ın ortaklarının önceden ayarlanmış algoritmalarından yararlanmasına veya kendi algoritmalarını diğer kullanım durumları için ayarlamasına olanak tanıyor.

Edge IoT için QuickLogic Corp. açık kaynaklı bir SoC geliştirme kiti geliştirdi bu bir USB bağlantı noktasına takılır. Qomu geliştirme kiti, küçük form faktörlü ARM Cortex M4F MCU + yerleşik FPGA (eFPGA) kombinasyonu, USB Type-A bağlantı noktasına sığarak donanım kurulumu ve kablolama ihtiyacını ortadan kaldırır. Yaklaşık 9 × 13 mm ölçülerindeki küçük boyutuyla Qomu kartı, kullanıcıların her yerde geliştirme yapmasına olanak tanıyor. Açık kaynaklı SoC geliştirme kiti, ultra düşük güç tüketimi ve AI veya ML yetenekleri gerektiren uç IoT uygulamalarını hedefler. Ancak çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilir.

Qomu geliştirme kiti, QuickLogic'in EOS S3 MCU + eFPGA SoC'sini içerir ve küçük bir geliştirme kiti için çok fazla işlem gücü sağlar. ARM Cortex-M4F MCU, 80 MHz'e kadar çalışma frekansına ve 512 KB'ye kadar SRAM'a sahiptir. eFPGA, 2,400 etkili mantık hücresi, 64 Kb RAM, sekiz adede kadar RAM/FIFO denetleyicisi, matematik yoğun işlevlerin yükünü boşaltmak için iki özel çarpan, 16 kanallı bir DMA, yapılandırılabilir SPI ve I2C arayüzleri ve ultra düşük güç tüketimine sahiptir ( mikrowatt cinsinden).

QuickLogic Açık Yeniden Yapılandırılabilir Bilgi İşlem girişimi için optimize edilen kit, satıcı tarafından desteklenen çeşitli açık kaynaklı geliştirme araçları tarafından desteklenir.

QuickLogic Qomu geliştirme kiti (Kaynak: QuickLogic Corp.)

Analog Devices Inc.'in piyasaya sürülmesinden bu yana MAX78000 pille çalışan IoT cihazlarında yapay zekayı etkinleştiren düşük güçlü sinir ağı hızlandırmalı MCU, şirket (o sırada Özdeyiş 2021 yılında ADI tarafından satın alınan Integrated Products, IoT algılama çözümleri geliştirmek için geçtiğimiz yıl birkaç şirketle ortaklık kurdu. ADI, düşük güçlü IoT kişi tespiti sağlamak için Aizip ile birlikte çalıştı. MAX78000 ve Aizip Görsel Uyandırma Kelimeleri. Çözüm, MAX78000'in Aizip'in VWW modelini kullanarak, geleneksel yazılım çözümlerinden 0.7 kat daha düşük olduğu söylenen çıkarım başına 100 mJ enerjiyle bir görüntüdeki insanları tespit etmesini sağladı. %85'in üzerinde insan varlığı doğruluğu elde etmek için Aizip'in tescilli tasarım otomasyon araçlarıyla geliştirildi.

ADI ayrıca Xailient Inc. ile ortaklık kurarak bir IoT yüz algılama çözümü Video ve görüntülerdeki yüzleri çıkarım başına 12 ms hızla algılayan ve konumlandıran. Çözüm, MAX78000'i, MAX78000 tarafından sağlanan hesaplama verimliliğini ve düşük güçlü uyku modlarını optimize eden Xailient'in tescilli Detectum sinir ağıyla birleştiriyor. Xailient'in sinir ağının, geleneksel gömülü çözümlere göre 250 kat daha düşük güç (280 µJ'de) çektiği söyleniyor.

Geliştiriciler için ADI şunları sunar: MAX78000EVKIT# değerlendirme kiti. Donanım, bir dijital mikrofon, bir jiroskop/ivmeölçer, paralel kamera modülü desteği ve 3.5 inç dokunmatik renkli TFT ekran içerir. Aynı zamanda bir ikincil içerir ekran Bu, cihazın zaman içindeki güç tüketimini izlemek için bir güç akümülatörü tarafından çalıştırılır. GPIO'nun yanı sıra analog girişlere 0.1 inçlik pin başlıkları aracılığıyla kolayca erişilebilir. Birincil sistem gücü ve UART erişimi bir USB Micro-B konektörü tarafından sağlanır. Maxim, USB-SPI köprüsünün yerleşik belleğe erişim sağladığını ve büyük ağların veya görüntülerin hızlı bir şekilde yüklenmesine olanak sağladığını söyledi.

Derin yapay zeka gelişimi için, Akıllı İnekVideo analitiği ve AIoT cihazları konusunda uzmanlaşmış bir AI mühendislik şirketi olan , yakın zamanda üst düzey geliştiricilerin gereksinimleri için tasarlanan yeni görsel-işitsel Apollo geliştirme kitini tanıttı. Nvidia Jetson Xavier NX üzerine inşa edilen Apollo, geliştiricilerin konuşmaya dayalı yapay zeka yeteneklerine sahip uygulamalar oluşturmasına olanak tanıyor.

Apollo geliştirme kitinde dört mikrofon, iki hoparlör terminali, iki adet 3.5 mm telefon girişi, bir 8 MP IMX179 kamera modülü ve bir OLED ekran dahil olmak üzere yerleşik görsel ve işitsel sensörler bulunur. Ayrıca depolama için 128 GB NVMe SSD içerir ve Nvidia DeepStream ve RIVA Embedded SDK araç kitleriyle önceden paketlenmiş olarak gelir. Kitin yeteneklerini gösteren altı NLP örneği şunları içerir: metinden bağımsız konuşmacı tanıma sistemleri, konuşmayı metne dönüştürme ve duygu analizi, dil çevirileri ve konuşmacı günlüğü tutma ve anormal ses ve gözetleme uygulamaları.

Geliştirme kitleri iki programlanabilir düğmeyi destekler: geliştiricilerin cihaz kurtarmayı kolaylaştırmasına yardımcı olan tek tuşla kurtarma özelliğine sahip varsayılan düğme ve geliştiricilerin kendi uygulamalarını eklemelerine olanak tanıyan programlanabilir düğme.

Akıllı IoT uç noktaları oluşturmak için yapay zeka araçları geliştiricisi olan SensiML Corp. ile onsemi arasındaki işbirliği de ML/AI'ye odaklanıyor. Otonom sensör veri işleme ve tahmine dayalı modelleme için bir ML çözümü geliştiren işbirliği, kenar algılama uygulamaları için bir platform oluşturmak üzere SensiML'in Analytics Araç Seti geliştirme yazılımını onsemi'nin RSL10 Sensör Geliştirme Kiti ile birleştiriyor.

Bluetooth Düşük Enerji bağlantısı özelliğine sahip RSL10 Sensör Geliştirme Kiti, RSL10 radyoyu çeşitli çevresel ve eylemsiz hareket sensörleriyle SensiML Araç Takımına arayüz oluşturan küçük form faktörlü bir kartta birleştirir. SensiML, bu, geliştiricilerin veri bilimi ve yapay zeka alanındaki uzmanlık düzeylerine bakılmaksızın endüstriyel giyilebilir cihazlara, robotiklere, süreç kontrolüne veya tahmine dayalı bakım uygulamalarına düşük gecikme süreli yerel yapay zeka tahmin algoritmaları eklemelerine yardımcı olduğunu söyledi. Otomatik olarak oluşturulan kod, ham sensör verilerini kritik içgörülere dönüştüren akıllı algılamalı yerleşik uç noktaları mümkün kılar, böylece uygun eylem, bulut analitiğine gerek kalmadan gerçek zamanlı olarak gerçekleşir.

Bazı durumlarda, Yarıiletken üreticiler aynı zamanda dağıtım ortaklarıyla birlikte geliştirme kitleri de oluşturacaklar. Bunun bir örneği Avnet'inkidir. Edge Yapay Zeka Geliştirme Kiti. NXP'nin i.MX 8M Plus uygulama işlemcisini temel alan Avnet Embedded'in modül üzerinde SMARC bilgisayarını, üretime hazır SimpleFlex Taşıyıcı ve 10.1 inç dokunmatik ekranla birleştirerek makine öğrenimi uç uygulamaları için yüksek performanslı bir bilgi işlem çözümü sağlar. Ayrıca yarı görüntü sensörlerine dayalı tek veya çift IAS kamera modüllerini destekleyebilen çift kameralı bir görüş kartı içerir.

Avnet, yeni kitin gelişmiş yapay zeka ve makine öğrenimi uygulamalarının uçta daha hızlı çalışmasını sağladığını söyledi. Ayrıca tasarımcıların mevcut uygulamalara yüz tanıma, sesli komut işleme ve diğer bilgi işlem yoğunluklu makine öğrenimi algoritmaları gibi yeni özellikler eklemelerine de yardımcı olur. Şirket ayrıca 8 TOPS performansla NXP i.MX 2.25M Plus NPU çekirdeğini kullanan örnek uygulamalar da sunuyor.

Avnet Edge AI Geliştirme Kiti (Kaynak: Avnet)

Arrow Electronics Inc., yakın zamanda piyasaya sürülen IoT tekliflerine de eklendi PSA Sertifikalı geliştirme kiti IoT cihazları için Infineon'un PSoC 64 güvenli mikrokontrolörlerini temel alır. PSoC 64 IoT Güvenlik Atölyesi Geliştirme Kiti, tasarımcıların PSA Sertifikalı güvenilir metodolojiyi kullanarak güvenli sistemler geliştirmelerine yardımcı olan PSA Sertifikalı (Seviye 1) bir platformdur. Arrow'un ilk PSA Sertifikalı ürünüdür.

Infineon ile geliştirilen kit, Infineon PSoC 64 Güvenli AWS IoT Pioneer Kiti, Arrow PSoC 6 IoT sensör kalkanı, Shield2Go kitleri ve sertifikalı işlevsel API'ler ve izleme ve görselleştirme için entegre kontrol paneliyle AWS bulut etkinleştirmeyi içerir. PSA Sertifikalı Seviye 2 PSoC 64 silikon, kripto ve güvenli depolama gibi güvenilir hizmetler için bir güven kökü sunar. Geliştirme kiti önceden test edilmiş ve onaylanmış bir referans tasarımıdır.

Arrow Electronics PSoC 64 IoT Güvenlik Atölyesi Geliştirme Kiti (Kaynak: Arrow Electronics)

IoT cihaz geliştiricilerinin elektronik güvenliğe yönelik endüstri ve hükümet standartlarının yanı sıra NIST 8259A ve EN 303 645 dahil olmak üzere yeni ortaya çıkan IoT mevzuatını karşılamalarına yardımcı olan kit, küresel bağımsız bir güvenlik değerlendirme laboratuvarı olan SGS Brightsight tarafından değerlendirildi.

Arrow ElectronicsAvnet hakkında Elektronik PazarlamaKnowlesQuickLogicRenesas Electronics AmericaTexas Instruments