人工智能AI時代變化下的世界工業格局
2020-1-16 11:25:12??????點擊:

盡管AI技術并不是什么新鮮事物,但數據的爆炸式增長促使AI以驚人的速度發展,例如在百度和谷歌等數十億次的搜索提供了相當大的實時數據集,支持了AI的蓬勃發展。
如今每個人都意識到人工智能(AI)擁有在眾多工業應用中實現深刻變革的潛力,為何AI擁有這個能力?
盡管AI技術并不是什么新鮮事物,但數據的爆炸式增長促使AI以驚人的速度發展,例如在百度和谷歌等數十億次的搜索提供了相當大的實時數據集,支持了AI的蓬勃發展。
AI所基于的基礎過程是受到AI和機器學習(ML)影響的工業應用,包括預測性維護、工業通信、機器人技術和電機控制。

盡管AI技術并不是什么新鮮事物,但數據的爆炸式增長促使AI以驚人的速度發展,例如在百度和谷歌等數十億次的搜索提供了相當大的實時數據集,支持了AI的蓬勃發展。
如今每個人都意識到人工智能(AI)擁有在眾多工業應用中實現深刻變革的潛力,為何AI擁有這個能力?
盡管AI技術并不是什么新鮮事物,但數據的爆炸式增長促使AI以驚人的速度發展,例如在百度和谷歌等數十億次的搜索提供了相當大的實時數據集,支持了AI的蓬勃發展。
AI所基于的基礎過程是受到AI和機器學習(ML)影響的工業應用,包括預測性維護、工業通信、機器人技術和電機控制。
傳感器推動AI創新
在儒卓力(Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH),我們清楚地了解到人們每年生成的數據量都在翻倍,并且據預測,在未來十年內將有1500億個聯網傳感器——這是地球人口數量的20倍以上。通過這些傳感器陣列掃過的數據集,可以加快學習曲線,并允許實現數據分析自動化,即機器學習。處理的信息越多,機器學習就變得越準確。毫無疑問,傳感器現已成為儒卓力廣泛產品組合中的重要元件。
傳感器與靈活且量身定制的算法結合使用,可以創建基于軟件的智能傳感器體系結構,該體系結構支持各種智能實施。而且,傳感器融合,即結合使用多功能單元中的傳感器,如今在結合不同類型的傳感器數據和信息源方面發揮著重要的作用。
儒卓力產品組合中的傳感器
我們提供的傳感器組件來自領先供應商的全面產品組合,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,例如在飛機導航慣性測量單元(IMU)中。
例如,機器人技術領域的設計人員可能會對意法半導體(ST)的BlueCoin機器人耳朵(STEVAL-BCNKT01V1)感興趣。這款用于物聯網應用的增強聲學和運動傳感的集成開發和原型構建平臺是根據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碼MEMS麥克風陣列,高性能9軸慣性和環境傳感器單元以及飛行時間(ToF)測距傳感器,來探索開發針對機器人技術和自動化應用的高級傳感器融合和信號處理功能。
高性能STM32F446 180 MHz MCU通過現成的免版稅構件,可以實時實現非常先進的傳感器融合算法,例如自適應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和智能工業無線傳感器網絡。
ST的VL53L0X既適用于機器人技術,也適用于IoT、UAV(無人機)和工業控制中的應用,是現今市場上最小的飛行時間(ToF)傳感器。它通過提供快速、準確和強大的解決方案來實現更長距離的測量,為集成AI技術的新應用打開了大門,同時也壯大了ST FlightSense?產品系列。
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(垂直腔表面發射激光器)的集成940 nm光源。當與在嵌入式微控制器上運行的算法配合使用時,即使在具有挑戰性的操作條件下,也可以直接將到目標物體的距離精確定位到以毫米為單位。并且,其測量結果也不受目標物的反射率影響。
VL53L0X采用超低功耗系統架構設計,非常適合無線和IoT/IIoT用例。
MEMS的驚人進步
最近電子設計工程領域中可用的不同類型傳感器的數量快速增長,這在很大程度上歸功于微機電系統(MEMS)技術的進步。MEMS傳感器融合的一個突出示例(對于現在包含AI的應用)是ST用于智能工業的MEMS傳感器,智能工業通常也被稱為工業4.0,即第四次工業革命。
ST擁有廣泛的產品范圍,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??蓴U展模塊帶有驅動器和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開放式開發環境。
該MEMS融合系列的眾多應用包括預測性維護和早期故障檢測;工業IoT和互聯設備;機器人技術,自動化和UAV(無人機);慣性導航系統,以及運動跟蹤。
汽車和工業安全
汽車和工業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是非常穩健且具有成本效益的解決方案,可用于各種汽車和工業應用中的速度測量。
這款差分霍爾傳感器不僅性能出色,還可以進行簡單的低成本磁路設計,因此非常適合所有入門級速度傳感應用。
同樣,英飛凌的TLE4941plusC也是一款差分霍爾傳感器,能以磁學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,也是其替代產品。
與先前的產品一樣,TLE4941plusC是單芯片解決方案,在單個芯片上結合了霍爾傳感器元件以及模擬和數字信號處理功能。由于采用差分原理,它可以不受任何不希望出現的磁場和干擾的影響?;魻栐g的距離已減小到2 mm,使其適合于較小的編碼器。
TLE4941plusC的應用包括汽車應用中的車輪速度傳感和防抱死制動系統(ABS);電子穩定程序(ESP);自動變速箱,以及工業速度傳感。
儒卓力的AI解決方案
實際上,作為一家擁有多年經驗的全球電子元器件分銷商,我們提供應對AI挑戰所需的所有技術。
例如,我們提供來自英特爾的Movidius神經計算棒2代(NCS 2)。對于開發人員而言,借助NCS 2的增強功能,現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和邊緣設備原型,無論用戶是在開發智能相機,還是具有手勢識別功能的無人機、工業機器人,或是下一個“必備”智能家居設備,英特爾?NCS2均可實現更智能的原型設計。
這個看起來像標準USB 3.0拇指驅動器的東西在其內部隱藏了不少細節,它基于Intel?Movidius?Myriad?X VPU構建,具有神經計算引擎,即一種用于深度神經網絡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用的最佳設備。
自動化創新
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計和項目。我們的垂直計劃被稱為“自動化創新(Innovation in Automation)”,整合了面向硬件和軟件開發經過認證的特許合作伙伴網絡。
基于儒卓力硬件產品組合(包括控件、驅動器和傳感器),我們的自動化創新軟件合作伙伴開發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據分析中出現的復雜數學問題。
最終,儒卓力基于對傳感器數據的監視和實時異常檢測,幫助實現用戶所需的自動化數據分析。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據量都在翻倍,并且據預測,在未來十年內將有1500億個聯網傳感器——這是地球人口數量的20倍以上。通過這些傳感器陣列掃過的數據集,可以加快學習曲線,并允許實現數據分析自動化,即機器學習。處理的信息越多,機器學習就變得越準確。毫無疑問,傳感器現已成為儒卓力廣泛產品組合中的重要元件。
傳感器與靈活且量身定制的算法結合使用,可以創建基于軟件的智能傳感器體系結構,該體系結構支持各種智能實施。而且,傳感器融合,即結合使用多功能單元中的傳感器,如今在結合不同類型的傳感器數據和信息源方面發揮著重要的作用。
儒卓力產品組合中的傳感器
我們提供的傳感器組件來自領先供應商的全面產品組合,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,例如在飛機導航慣性測量單元(IMU)中。
例如,機器人技術領域的設計人員可能會對意法半導體(ST)的BlueCoin機器人耳朵(STEVAL-BCNKT01V1)感興趣。這款用于物聯網應用的增強聲學和運動傳感的集成開發和原型構建平臺是根據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碼MEMS麥克風陣列,高性能9軸慣性和環境傳感器單元以及飛行時間(ToF)測距傳感器,來探索開發針對機器人技術和自動化應用的高級傳感器融合和信號處理功能。
高性能STM32F446 180 MHz MCU通過現成的免版稅構件,可以實時實現非常先進的傳感器融合算法,例如自適應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和智能工業無線傳感器網絡。
ST的VL53L0X既適用于機器人技術,也適用于IoT、UAV(無人機)和工業控制中的應用,是現今市場上最小的飛行時間(ToF)傳感器。它通過提供快速、準確和強大的解決方案來實現更長距離的測量,為集成AI技術的新應用打開了大門,同時也壯大了ST FlightSense?產品系列。
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(垂直腔表面發射激光器)的集成940 nm光源。當與在嵌入式微控制器上運行的算法配合使用時,即使在具有挑戰性的操作條件下,也可以直接將到目標物體的距離精確定位到以毫米為單位。并且,其測量結果也不受目標物的反射率影響。
VL53L0X采用超低功耗系統架構設計,非常適合無線和IoT/IIoT用例。
MEMS的驚人進步
最近電子設計工程領域中可用的不同類型傳感器的數量快速增長,這在很大程度上歸功于微機電系統(MEMS)技術的進步。MEMS傳感器融合的一個突出示例(對于現在包含AI的應用)是ST用于智能工業的MEMS傳感器,智能工業通常也被稱為工業4.0,即第四次工業革命。
ST擁有廣泛的產品范圍,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??蓴U展模塊帶有驅動器和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開放式開發環境。
該MEMS融合系列的眾多應用包括預測性維護和早期故障檢測;工業IoT和互聯設備;機器人技術,自動化和UAV(無人機);慣性導航系統,以及運動跟蹤。
汽車和工業安全
汽車和工業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是非常穩健且具有成本效益的解決方案,可用于各種汽車和工業應用中的速度測量。
這款差分霍爾傳感器不僅性能出色,還可以進行簡單的低成本磁路設計,因此非常適合所有入門級速度傳感應用。
同樣,英飛凌的TLE4941plusC也是一款差分霍爾傳感器,能以磁學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,也是其替代產品。
與先前的產品一樣,TLE4941plusC是單芯片解決方案,在單個芯片上結合了霍爾傳感器元件以及模擬和數字信號處理功能。由于采用差分原理,它可以不受任何不希望出現的磁場和干擾的影響?;魻栐g的距離已減小到2 mm,使其適合于較小的編碼器。
TLE4941plusC的應用包括汽車應用中的車輪速度傳感和防抱死制動系統(ABS);電子穩定程序(ESP);自動變速箱,以及工業速度傳感。
儒卓力的AI解決方案
實際上,作為一家擁有多年經驗的全球電子元器件分銷商,我們提供應對AI挑戰所需的所有技術。
例如,我們提供來自英特爾的Movidius神經計算棒2代(NCS 2)。對于開發人員而言,借助NCS 2的增強功能,現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和邊緣設備原型,無論用戶是在開發智能相機,還是具有手勢識別功能的無人機、工業機器人,或是下一個“必備”智能家居設備,英特爾?NCS2均可實現更智能的原型設計。
這個看起來像標準USB 3.0拇指驅動器的東西在其內部隱藏了不少細節,它基于Intel?Movidius?Myriad?X VPU構建,具有神經計算引擎,即一種用于深度神經網絡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用的最佳設備。
自動化創新
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計和項目。我們的垂直計劃被稱為“自動化創新(Innovation in Automation)”,整合了面向硬件和軟件開發經過認證的特許合作伙伴網絡。
基于儒卓力硬件產品組合(包括控件、驅動器和傳感器),我們的自動化創新軟件合作伙伴開發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據分析中出現的復雜數學問題。
最終,儒卓力基于對傳感器數據的監視和實時異常檢測,幫助實現用戶所需的自動化數據分析。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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