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传感器端也能实现AI推理 

—— 莱迪思的低功耗、低成本FPGA方案出炉
作者:王莹时间:2018-05-30来源:18dj18大奖娱乐平台,18dj18大奖官网客户端,大奖娱乐官网18dj18收藏

作者 王莹

本文引用地址:/article/201805/380771.htm

  蓄势待发,不过,只有具备专长的开发人员方可驾轻就熟。随着用户寻求更高级别的智能,对于靠近IoT()数据源的低功耗推理的需求将与日俱增。这些传感器端,尤其是超低功耗的传感器端如何实现人工智能?

  近日,莱迪思半导体公司推出了超低功耗 Lattice SensAI。公司亚太区资深事业发展经理陈英仁先生称其低功耗FPGA将与MCU(微控制器)竞争,主攻低功耗、对计算精度要求不是很高、低成本、小尺寸的嵌入式AI市场。

哪些场景需要传感器“AI推理”?

  如果说控制是rule driven(规则驱动),那么AI是data driven(数据驱动)的。众所周知,AI主要做培训和推理。云端做培训较多,莱迪思定位的传感器端AI只做推理,“这些毫瓦级功耗FPGA将为机器学习推理在大众市场应用中实现快速部署创造机遇。”

图1  sensAI的核心是倒数第二行的“IP核”和第三行的“软件工具”

  就像做寿司的师傅的手指运动,许多手指动作无需传到大脑,是有经验的习惯性动作。同样,有些推理也无需传到云端或用复杂的计算芯片,例如人在室内静止不动,智能照明系统有可能没有发现人而自动关闭,如果有低功耗的人脸检测就不会发生这种事了。智能门锁通常用红外感测,人走近密码小门打开,但狗或动物走近,也会打开,人脸检测能感测到人走近,密码小门才会打开。超市可以用人脸检测统计人流,或识别性别以推送个性化广告等。再有,智能音箱通常是联网的,需要云端处理,有时为了隐私安全,也希望一些音乐存在音箱里,在线下就能控制和听音乐。有时近似的声音听不了,例如音箱知道“你好”,有时你叫“李浩”,音箱也会有所反应,因此就要给音箱一些小智慧。工厂中的马达声音有异常,上传到云端来不及,传感器端就可立即做出应急反应。

  具体地,如何教给音箱识别“你好”和“李浩”?就像训练小孩一样,可以说:“李浩,你好。”或:“李浩不是你好”。只要有足够多的样本去描述要检测的目标,AI音箱就可以学会,变成一个算法。

sensAI是什么?

  Lattice sensAI是一种结合模块化硬件套件、神经网络IP核、软件工具、参考设计和定制化设计服务的完整技术集合,旨在促进机器学习推理的大众市场 IoT应用。如图1,sensAI的核心主要是倒数第二的“IP核”和第三行的“软件工具”。

  Lattice sensAI提供经优化的解决方案,具有超低功耗(低于 1 mW~1 W)、封装尺寸小(5.5~100 mm2)、接口灵活(诸如MIPI® CSI-2、LVDS、GigE 等)和批量价格低(约 1~10 美元)等优势,可加速实现更接近数据源的网络边缘计算。

图2   sensAI的市场定位

  从图2可见,Lattice sensAI的主要竞争者是MCU。与MCU相比,Lattice sensAI的优势是灵活支持各类传统接口,且功耗极低,只有1 mW~1 W。

  适用于解决网络边缘的计算问题,Lattice sensAI优势包括:1.模块化硬件平台—— 基于 ECP5™器件的视频接口平台(VIP),包括嵌入式视觉开发套件和基于 iCE40 UltraPlus™器件的移动开发平台(MDP);2.IP核——卷积神经网络(CNN)加速器和二值神经网络(BNN)加速器;3.软件工具——从 Caffe/TensorFlow到 FPGA的神经网络编译器工具、Lattice RadiantTM 设计软件和 Lattice Diamond设计软件;4.参考设计——人脸检测、关键词检测、对象计数、面部跟踪和速度标志牌检测;5.设计服务。



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