北京中泰联创派员参加TI嵌入式技术研讨会,了解了边缘AI与集成NPU微控制器的深度融合的最新技术,为公司主营的数据采集卡产品创新开拓了的广阔空间。
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研讨会伊始,主办方简要回顾了TI的辉煌发展历程。从1958年三器件硅片的发明斩获诺贝尔奖,到1971年单芯片微控制器的问世,再到2017年世界最精确毫米波雷达传感器的推出,TI在嵌入式领域的每一步都引领着行业潮流。随后,分享团队详细介绍了TI对各类无线连接技术的全面支持,涵盖低功耗蓝牙(BLE)、BLE mesh、Wi-Fi、Zigbee、Thread 等多种方案,针对不同应用场景的功耗、距离、速率、互操作性等需求提供了差异化选择,展现了其在无线通信领域的深厚技术积累。 不过,本次研讨会的核心议题始终围绕边缘AI的现实应用展开。随着人工智能技术的快速发展,AI在嵌入式领域的落地已成为行业趋势,TI显然已紧跟这一潮流——当前其新推出的芯片几乎都集成了AI算力支持,本次分享的医疗ECG监测、ADAS 视觉应用、电机控制等案例,也均以机器学习算法为核心支撑。值得关注的是,虽然普通MCU和MPU也能实现基础AI算法,但集成了 NPU(神经网络处理单元)的微控制器在性能上实现了质的飞跃。NPU作为专为AI任务设计的硬件单元,能极大提升AI模型的处理速度,同时显著降低功耗,这对于嵌入式设备的便携化、长续航需求至关重要。更重要的是,NPU的集成还能减少系统对外部传感器的依赖,通过AI算法对现有数据的深度挖掘,替代部分物理传感器的功能,从而简化系统架构,提升设备可靠性,这一技术突破给嵌入式应用带来了革命性变化。 本次研讨会中,令人印象深刻的是边缘AI在电机控制领域的创新应用。传统电机相关系统中,要实现转速、位置监测,温度、噪声检测及故障预判,必须加装振动传感器、编码器、温度传感器、声音传感器等多种外设,不仅增加了硬件成本,还提升了系统复杂度,降低了运行稳定性。而TI展示的方案中,仅通过采集电机运行时的电压和电流波形,提取相关特征数据后,输入经过训练的AI模型,就能精准获取电机的转速、位置、温度、噪声等关键物理量。借助卷积神经网络(CNN)等深度学习技术,模型能有效识别数据中波形的异常,即使在存在电网噪声等干扰的情况下,也能实现准确的故障分析和预判,提前识别轴承磨损、负载不平衡等潜在问题,为设备维护提供科学依据。这种 “数据替代传感器” 的模式,既大幅节约了硬件成本,又简化了系统布线和调试流程,显著提升了设备的稳定性和使用寿命,完美诠释了边缘AI的技术价值。 作为一家专注于数据采集卡研发与应用的科技公司,我们的核心业务正是电压与电流信号的采集。长期以来,数据采集卡的应用场景相对单一,主要用于数据记录和基础监测,若要拓展到复杂的状态监测、故障诊断等领域,必须与多种外部传感器配合使用,这不仅增加了用户的使用成本,也限制了产品的市场竞争力。而TI展示的集成NPU微控制器技术,让我们看到了数据采集卡的创新方向和广阔前景。 如果将集成NPU的微控制器与现有数据采集卡相结合,借助TI提供的“Edge AI Studio”等开发工具,我们可以将电机控制领域的成功经验迁移到更多场景。例如,在工业设备监测中,采集卡可通过电压、电流数据,利用AI模型分析设备运行状态;在新能源领域,可实现电池状态的精准评估;在医疗设备中,能辅助实现生理信号的二次分析。无需额外增加传感器,仅通过软件算法的升级和硬件的小幅改造,就能让数据采集卡具备状态监测、故障预判等增值功能,极大拓展其应用领域,从单纯的数据采集工具升级为智能监测终端。同时,TI提供的完善生态支持,包括官网公开的软件资源、硬件原理图、PCB 文件及丰富的参考设计,也为我们的产品迭代提供了便利,降低了技术研发门槛。 此次TI嵌入式技术研讨会,不仅让我公司全面了解了边缘AI在嵌入式系统中的应用,更找到了数据采集卡产品升级的核心方向。集成NPU的微控制器带来的算力提升、功耗优化及传感器替代能力,将成为数据采集卡拓展应用场景、提升核心竞争力的关键。未来,我公司将深入研究TI的相关芯片与开发工具,探索AI模型与数据采集技术的深度融合,推动产品向智能化、集成化方向升级,为不同行业客户提供更高效、更可靠的智能监测解决方案。 |
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