人工智能AI時代變化下的世界工業(yè)格局
2020-1-16 11:25:12??????點擊：
盡管AI技術(shù)并不是什么新鮮事物，但數(shù)據(jù)的爆炸式增長促使AI以驚人的速度發(fā)展，例如在百度和谷歌等數(shù)十億次的搜索提供了相當(dāng)大的實時數(shù)據(jù)集，支持了AI的蓬勃發(fā)展。
如今每個人都意識到人工智能(AI)擁有在眾多工業(yè)應(yīng)用中實現(xiàn)深刻變革的潛力，為何AI擁有這個能力?
盡管AI技術(shù)并不是什么新鮮事物，但數(shù)據(jù)的爆炸式增長促使AI以驚人的速度發(fā)展，例如在百度和谷歌等數(shù)十億次的搜索提供了相當(dāng)大的實時數(shù)據(jù)集，支持了AI的蓬勃發(fā)展。
AI所基于的基礎(chǔ)過程是受到AI和機器學(xué)習(xí)(ML)影響的工業(yè)應(yīng)用，包括預(yù)測性維護(hù)、工業(yè)通信、機器人技術(shù)和電機控制。
盡管AI技術(shù)并不是什么新鮮事物，但數(shù)據(jù)的爆炸式增長促使AI以驚人的速度發(fā)展，例如在百度和谷歌等數(shù)十億次的搜索提供了相當(dāng)大的實時數(shù)據(jù)集，支持了AI的蓬勃發(fā)展。
如今每個人都意識到人工智能(AI)擁有在眾多工業(yè)應(yīng)用中實現(xiàn)深刻變革的潛力，為何AI擁有這個能力?
盡管AI技術(shù)并不是什么新鮮事物，但數(shù)據(jù)的爆炸式增長促使AI以驚人的速度發(fā)展，例如在百度和谷歌等數(shù)十億次的搜索提供了相當(dāng)大的實時數(shù)據(jù)集，支持了AI的蓬勃發(fā)展。
AI所基于的基礎(chǔ)過程是受到AI和機器學(xué)習(xí)(ML)影響的工業(yè)應(yīng)用，包括預(yù)測性維護(hù)、工業(yè)通信、機器人技術(shù)和電機控制。
傳感器推動AI創(chuàng)新
在儒卓力(Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH)，我們清楚地了解到人們每年生成的數(shù)據(jù)量都在翻倍，并且據(jù)預(yù)測，在未來十年內(nèi)將有1500億個聯(lián)網(wǎng)傳感器——這是地球人口數(shù)量的20倍以上。通過這些傳感器陣列掃過的數(shù)據(jù)集，可以加快學(xué)習(xí)曲線，并允許實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析自動化，即機器學(xué)習(xí)。處理的信息越多，機器學(xué)習(xí)就變得越準(zhǔn)確。毫無疑問，傳感器現(xiàn)已成為儒卓力廣泛產(chǎn)品組合中的重要元件。
傳感器與靈活且量身定制的算法結(jié)合使用，可以創(chuàng)建基于軟件的智能傳感器體系結(jié)構(gòu)，該體系結(jié)構(gòu)支持各種智能實施。而且，傳感器融合，即結(jié)合使用多功能單元中的傳感器，如今在結(jié)合不同類型的傳感器數(shù)據(jù)和信息源方面發(fā)揮著重要的作用。
儒卓力產(chǎn)品組合中的傳感器
我們提供的傳感器組件來自領(lǐng)先供應(yīng)商的全面產(chǎn)品組合，包括MEMS傳感器、壓力傳感器以及磁傳感器和光傳感器。它們還包括復(fù)雜的多功能或“融合”傳感器，其中加速度計、陀螺儀和磁力計可能集成在芯片上，例如在飛機導(dǎo)航慣性測量單元(IMU)中。
例如，機器人技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計人員可能會對意法半導(dǎo)體(ST)的BlueCoin機器人耳朵(STEVAL-BCNKT01V1)感興趣。這款用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的增強聲學(xué)和運動傳感的集成開發(fā)和原型構(gòu)建平臺是根據(jù)人耳的聆聽和平衡功能建立的。
借助入門套件的擴展功能，BlueCoin可讓用戶通過使用一個四位數(shù)碼MEMS麥克風(fēng)陣列，高性能9軸慣性和環(huán)境傳感器單元以及飛行時間(ToF)測距傳感器，來探索開發(fā)針對機器人技術(shù)和自動化應(yīng)用的高級傳感器融合和信號處理功能。
高性能STM32F446 180 MHz MCU通過現(xiàn)成的免版稅構(gòu)件，可以實時實現(xiàn)非常先進(jìn)的傳感器融合算法，例如自適應(yīng)波束形成和聲源定位。
BlueCoin可以通過板載BLE鏈路連接到任何IoT和智能工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
ST的VL53L0X既適用于機器人技術(shù)，也適用于IoT、UAV(無人機)和工業(yè)控制中的應(yīng)用，是現(xiàn)今市場上最小的飛行時間(ToF)傳感器。它通過提供快速、準(zhǔn)確和強大的解決方案來實現(xiàn)更長距離的測量，為集成AI技術(shù)的新應(yīng)用打開了大門，同時也壯大了ST FlightSense?產(chǎn)品系列。
VL53L0X包含一個SPAD(單光子雪崩二極管)檢測器陣列和一個基于一級眼安全VCSEL(垂直腔表面發(fā)射激光器)的集成940 nm光源。當(dāng)與在嵌入式微控制器上運行的算法配合使用時，即使在具有挑戰(zhàn)性的操作條件下，也可以直接將到目標(biāo)物體的距離精確定位到以毫米為單位。并且，其測量結(jié)果也不受目標(biāo)物的反射率影響。
VL53L0X采用超低功耗系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，非常適合無線和IoT/IIoT用例。
MEMS的驚人進(jìn)步
最近電子設(shè)計工程領(lǐng)域中可用的不同類型傳感器的數(shù)量快速增長，這在很大程度上歸功于微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的進(jìn)步。MEMS傳感器融合的一個突出示例(對于現(xiàn)在包含AI的應(yīng)用)是ST用于智能工業(yè)的MEMS傳感器，智能工業(yè)通常也被稱為工業(yè)4.0，即第四次工業(yè)革命。
ST擁有廣泛的產(chǎn)品范圍，包括3軸小型加速度計、6軸慣性模塊、磁力計/ eCompass和壓力傳感器。可擴展模塊帶有驅(qū)動器和ST的Open，最多6軸(3軸加速度計+ 3軸陀螺儀或3軸磁性，3軸磁性，1個壓力或溫度)。MEMS目錄提供免費且易于使用的軟件庫以及STM32開放式開發(fā)環(huán)境。
該MEMS融合系列的眾多應(yīng)用包括預(yù)測性維護(hù)和早期故障檢測；工業(yè)IoT和互聯(lián)設(shè)備；機器人技術(shù)，自動化和UAV(無人機)；慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，以及運動跟蹤。
汽車和工業(yè)安全
汽車和工業(yè)安全高度依賴于對運行速度和位置的確定。英飛凌(Infineon)的TLE4921-5U是非常穩(wěn)健且具有成本效益的解決方案，可用于各種汽車和工業(yè)應(yīng)用中的速度測量。
這款差分霍爾傳感器不僅性能出色，還可以進(jìn)行簡單的低成本磁路設(shè)計，因此非常適合所有入門級速度傳感應(yīng)用。
同樣，英飛凌的TLE4941plusC也是一款差分霍爾傳感器，能以磁學(xué)方式測量汽車的車輪速度。它是英飛凌極為成功的TLE4941系列的最新成員，也是其替代產(chǎn)品。
與先前的產(chǎn)品一樣，TLE4941plusC是單芯片解決方案，在單個芯片上結(jié)合了霍爾傳感器元件以及模擬和數(shù)字信號處理功能。由于采用差分原理，它可以不受任何不希望出現(xiàn)的磁場和干擾的影響。霍爾元件之間的距離已減小到2 mm，使其適合于較小的編碼器。
TLE4941plusC的應(yīng)用包括汽車應(yīng)用中的車輪速度傳感和防抱死制動系統(tǒng)(ABS)；電子穩(wěn)定程序(ESP)；自動變速箱，以及工業(yè)速度傳感。
儒卓力的AI解決方案
實際上，作為一家擁有多年經(jīng)驗的全球電子元器件分銷商，我們提供應(yīng)對AI挑戰(zhàn)所需的所有技術(shù)。
例如，我們提供來自英特爾的Movidius神經(jīng)計算棒2代(NCS 2)。對于開發(fā)人員而言，借助NCS 2的增強功能，現(xiàn)在比以往任何時候都更容易將計算機視覺和人工智能帶入IoT和邊緣設(shè)備原型，無論用戶是在開發(fā)智能相機，還是具有手勢識別功能的無人機、工業(yè)機器人，或是下一個“必備”智能家居設(shè)備，英特爾?NCS2均可實現(xiàn)更智能的原型設(shè)計。
這個看起來像標(biāo)準(zhǔn)USB 3.0拇指驅(qū)動器的東西在其內(nèi)部隱藏了不少細(xì)節(jié)，它基于Intel?Movidius?Myriad?X VPU構(gòu)建，具有神經(jīng)計算引擎，即一種用于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理的專用硬件加速器。英特爾NCS 2具有比初始版本更多的計算核心，并且可以訪問OpenVINO?工具包的Intel?發(fā)行版，性能比上一代提高了八倍。憑借僅僅1W的驚人低功耗，它是移動或其他低功耗應(yīng)用的最佳設(shè)備。
自動化創(chuàng)新
此外，儒卓力匯聚了一組邊緣計算方面的專家，以支持客戶開展其設(shè)計和項目。我們的垂直計劃被稱為“自動化創(chuàng)新(Innovation in Automation)”，整合了面向硬件和軟件開發(fā)經(jīng)過認(rèn)證的特許合作伙伴網(wǎng)絡(luò)。
基于儒卓力硬件產(chǎn)品組合(包括控件、驅(qū)動器和傳感器)，我們的自動化創(chuàng)新軟件合作伙伴開發(fā)了針對特定客戶的算法和軟件，以解決傳感器融合和自動化數(shù)據(jù)分析中出現(xiàn)的復(fù)雜數(shù)學(xué)問題。
最終，儒卓力基于對傳感器數(shù)據(jù)的監(jiān)視和實時異常檢測，幫助實現(xiàn)用戶所需的自動化數(shù)據(jù)分析。我們與合作伙伴攜手合作，通過提供硬件和軟件工具以及FAE團隊，為客戶的下一個項目提供支持。
在儒卓力(Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH)，我們清楚地了解到人們每年生成的數(shù)據(jù)量都在翻倍，并且據(jù)預(yù)測，在未來十年內(nèi)將有1500億個聯(lián)網(wǎng)傳感器——這是地球人口數(shù)量的20倍以上。通過這些傳感器陣列掃過的數(shù)據(jù)集，可以加快學(xué)習(xí)曲線，并允許實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析自動化，即機器學(xué)習(xí)。處理的信息越多，機器學(xué)習(xí)就變得越準(zhǔn)確。毫無疑問，傳感器現(xiàn)已成為儒卓力廣泛產(chǎn)品組合中的重要元件。
傳感器與靈活且量身定制的算法結(jié)合使用，可以創(chuàng)建基于軟件的智能傳感器體系結(jié)構(gòu)，該體系結(jié)構(gòu)支持各種智能實施。而且，傳感器融合，即結(jié)合使用多功能單元中的傳感器，如今在結(jié)合不同類型的傳感器數(shù)據(jù)和信息源方面發(fā)揮著重要的作用。
儒卓力產(chǎn)品組合中的傳感器
我們提供的傳感器組件來自領(lǐng)先供應(yīng)商的全面產(chǎn)品組合，包括MEMS傳感器、壓力傳感器以及磁傳感器和光傳感器。它們還包括復(fù)雜的多功能或“融合”傳感器，其中加速度計、陀螺儀和磁力計可能集成在芯片上，例如在飛機導(dǎo)航慣性測量單元(IMU)中。
例如，機器人技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計人員可能會對意法半導(dǎo)體(ST)的BlueCoin機器人耳朵(STEVAL-BCNKT01V1)感興趣。這款用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的增強聲學(xué)和運動傳感的集成開發(fā)和原型構(gòu)建平臺是根據(jù)人耳的聆聽和平衡功能建立的。
借助入門套件的擴展功能，BlueCoin可讓用戶通過使用一個四位數(shù)碼MEMS麥克風(fēng)陣列，高性能9軸慣性和環(huán)境傳感器單元以及飛行時間(ToF)測距傳感器，來探索開發(fā)針對機器人技術(shù)和自動化應(yīng)用的高級傳感器融合和信號處理功能。
高性能STM32F446 180 MHz MCU通過現(xiàn)成的免版稅構(gòu)件，可以實時實現(xiàn)非常先進(jìn)的傳感器融合算法，例如自適應(yīng)波束形成和聲源定位。
BlueCoin可以通過板載BLE鏈路連接到任何IoT和智能工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
ST的VL53L0X既適用于機器人技術(shù)，也適用于IoT、UAV(無人機)和工業(yè)控制中的應(yīng)用，是現(xiàn)今市場上最小的飛行時間(ToF)傳感器。它通過提供快速、準(zhǔn)確和強大的解決方案來實現(xiàn)更長距離的測量，為集成AI技術(shù)的新應(yīng)用打開了大門，同時也壯大了ST FlightSense?產(chǎn)品系列。
VL53L0X包含一個SPAD(單光子雪崩二極管)檢測器陣列和一個基于一級眼安全VCSEL(垂直腔表面發(fā)射激光器)的集成940 nm光源。當(dāng)與在嵌入式微控制器上運行的算法配合使用時，即使在具有挑戰(zhàn)性的操作條件下，也可以直接將到目標(biāo)物體的距離精確定位到以毫米為單位。并且，其測量結(jié)果也不受目標(biāo)物的反射率影響。
VL53L0X采用超低功耗系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，非常適合無線和IoT/IIoT用例。
MEMS的驚人進(jìn)步
最近電子設(shè)計工程領(lǐng)域中可用的不同類型傳感器的數(shù)量快速增長，這在很大程度上歸功于微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的進(jìn)步。MEMS傳感器融合的一個突出示例(對于現(xiàn)在包含AI的應(yīng)用)是ST用于智能工業(yè)的MEMS傳感器，智能工業(yè)通常也被稱為工業(yè)4.0，即第四次工業(yè)革命。
ST擁有廣泛的產(chǎn)品范圍，包括3軸小型加速度計、6軸慣性模塊、磁力計/ eCompass和壓力傳感器。可擴展模塊帶有驅(qū)動器和ST的Open，最多6軸(3軸加速度計+ 3軸陀螺儀或3軸磁性，3軸磁性，1個壓力或溫度)。MEMS目錄提供免費且易于使用的軟件庫以及STM32開放式開發(fā)環(huán)境。
該MEMS融合系列的眾多應(yīng)用包括預(yù)測性維護(hù)和早期故障檢測；工業(yè)IoT和互聯(lián)設(shè)備；機器人技術(shù)，自動化和UAV(無人機)；慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，以及運動跟蹤。
汽車和工業(yè)安全
汽車和工業(yè)安全高度依賴于對運行速度和位置的確定。英飛凌(Infineon)的TLE4921-5U是非常穩(wěn)健且具有成本效益的解決方案，可用于各種汽車和工業(yè)應(yīng)用中的速度測量。
這款差分霍爾傳感器不僅性能出色，還可以進(jìn)行簡單的低成本磁路設(shè)計，因此非常適合所有入門級速度傳感應(yīng)用。
同樣，英飛凌的TLE4941plusC也是一款差分霍爾傳感器，能以磁學(xué)方式測量汽車的車輪速度。它是英飛凌極為成功的TLE4941系列的最新成員，也是其替代產(chǎn)品。
與先前的產(chǎn)品一樣，TLE4941plusC是單芯片解決方案，在單個芯片上結(jié)合了霍爾傳感器元件以及模擬和數(shù)字信號處理功能。由于采用差分原理，它可以不受任何不希望出現(xiàn)的磁場和干擾的影響。霍爾元件之間的距離已減小到2 mm，使其適合于較小的編碼器。
TLE4941plusC的應(yīng)用包括汽車應(yīng)用中的車輪速度傳感和防抱死制動系統(tǒng)(ABS)；電子穩(wěn)定程序(ESP)；自動變速箱，以及工業(yè)速度傳感。
儒卓力的AI解決方案
實際上，作為一家擁有多年經(jīng)驗的全球電子元器件分銷商，我們提供應(yīng)對AI挑戰(zhàn)所需的所有技術(shù)。
例如，我們提供來自英特爾的Movidius神經(jīng)計算棒2代(NCS 2)。對于開發(fā)人員而言，借助NCS 2的增強功能，現(xiàn)在比以往任何時候都更容易將計算機視覺和人工智能帶入IoT和邊緣設(shè)備原型，無論用戶是在開發(fā)智能相機，還是具有手勢識別功能的無人機、工業(yè)機器人，或是下一個“必備”智能家居設(shè)備，英特爾?NCS2均可實現(xiàn)更智能的原型設(shè)計。
這個看起來像標(biāo)準(zhǔn)USB 3.0拇指驅(qū)動器的東西在其內(nèi)部隱藏了不少細(xì)節(jié)，它基于Intel?Movidius?Myriad?X VPU構(gòu)建，具有神經(jīng)計算引擎，即一種用于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理的專用硬件加速器。英特爾NCS 2具有比初始版本更多的計算核心，并且可以訪問OpenVINO?工具包的Intel?發(fā)行版，性能比上一代提高了八倍。憑借僅僅1W的驚人低功耗，它是移動或其他低功耗應(yīng)用的最佳設(shè)備。
自動化創(chuàng)新
此外，儒卓力匯聚了一組邊緣計算方面的專家，以支持客戶開展其設(shè)計和項目。我們的垂直計劃被稱為“自動化創(chuàng)新(Innovation in Automation)”，整合了面向硬件和軟件開發(fā)經(jīng)過認(rèn)證的特許合作伙伴網(wǎng)絡(luò)。
基于儒卓力硬件產(chǎn)品組合(包括控件、驅(qū)動器和傳感器)，我們的自動化創(chuàng)新軟件合作伙伴開發(fā)了針對特定客戶的算法和軟件，以解決傳感器融合和自動化數(shù)據(jù)分析中出現(xiàn)的復(fù)雜數(shù)學(xué)問題。
最終，儒卓力基于對傳感器數(shù)據(jù)的監(jiān)視和實時異常檢測，幫助實現(xiàn)用戶所需的自動化數(shù)據(jù)分析。我們與合作伙伴攜手合作，通過提供硬件和軟件工具以及FAE團隊，為客戶的下一個項目提供支持。
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