嵌入式AI与超低功耗MCU助力智能物联网

　　杜 灏 （瑞萨电子中国 物联网及基础设施事业部  经理）

　　1 用嵌入式AI与DRP提升边缘运算能力

　　智能家居、工业物联网、可穿戴设备、智能监控等是人们关注的热门领域。提升边缘计算能力，大幅降低智能终端设备的功耗将是促进物联网技术发展的两大需求。

　　随着终端设备产生的数据量的激增，为了实现快速响应，同时降低成本和功耗，与云端大数据处理并行，通过将训练过的AI算法嵌入终端设备，可大大提升终端的运算能力，在无法联网时也可以实时处理信息，同时实现低成本、低功耗。

　　瑞萨为此推出了嵌入式AI技术“e-AI”，大幅提升终端设备的运算能力。如在智能制造领域，瑞萨推出的e-AI单元解决方案，可作为一个附加单元添加到设备上，通过预先学习好的AI处理模型，同时从传感器数据收集，到数据处理、分析和评估/判断的全过程。这样有助于在工厂车间内及早发现微小偏差和缺陷，大幅提升产品良率。

　　如今，边缘AI的创新需求和发展速度非常快，硬件加速器可助力终端设备实现机器学习和边缘AI创新。为此，瑞萨特别推出了可加速终端设备进行AI运算的的DRP技术。DRP技术相当于FPGA和GPU的混合体，其可以根据具体的场景来合理配置资源，以实现灵活可配置，动态可编程等特性。具体而言，通过DRP技术可将AI算法模型转换成C语言，并动态配置MCU逻辑电路，从而实现并行运算。目前瑞萨推出的第二代e-AI方案已搭载DRP技术，可实现推理过程。未来在第三代方案中，还将加入AMI，并最终实现在终端进行AI学习和推理。

　　2 极低功耗的MCU

　　另一方面，智能物联网节点的扩大也将反向提升物联网的智能。当前，有很多自然条件严苛或其他不便于供电维护的环境，大大限制了终端设备的铺设。针对于此，基于瑞萨独有SOTB工艺制程的RE系列产品，仅靠自然环境中微弱的风能、太阳能、震动即可为终端设备供电，从而大幅拓宽了智能物联网的应用范围。在可穿戴设备中应用该产品，可实现免充电，大大提升了终端设备使用的便利性。例如，卡西欧2020年2月发布了具备心率监测和GPS功能的G-SHOCK手表，其中就采用了瑞萨的RE产品作为其主控制器。