連接和傳感與低功耗人工智能 （AI） 處理平臺的結合極大地改變了我們與機器的關系，并永遠改變了我們的生活、工作和娛樂方式。盡管它們的能源需求在設計上是最低的，但這些強大的處理器正在邊緣設備上啟用人工智能功能，使它們能夠在本地處理數據，用于家庭、辦公室和工業環境的一系列智能應用程序。

直到最近，此類應用程序還依賴于基于云的處理和電力線訪問，但這種情況正在發生變化。由于新一波針對網絡邊緣的低功耗人工智能解決方案，專為嵌入式工業和消費者應用程序設計的產品可以在本地做出決策，而無需依賴云連接。這可以確保隱私、減少響應時間、節省能源并更好地利用可用的無線帶寬。它還允許這些設備長時間使用 AAA 甚至紐扣電池，從而將它們從線路電源的限制中解放出來。

創新的邊緣人工智能浪潮使設計師處于需要在不斷變化的技術環境中快速開發產品的位置。他們的設計既依賴于人工智能的復雜性，也依賴于其在網絡邊緣部署的能力，它可以使用準確且經過專門訓練的人工智能模型，根據來自多個傳感器輸入的數據做出智能決策。

成功取決于設計團隊在競爭異常激烈的市場中快速部署產品的能力——而且這樣做的動力很強，因為邊緣人工智能市場帶來了巨大的經濟回報。

盡管有機會，但開發人工智能產品的夢想很快就會變成一場噩夢。考慮到在開始設計之前似乎有無窮無盡的硬件和軟件可供選擇，設計師在夢魘般的范圍內落入很大程度上取決于他們必須使用的工具。

深思熟慮的評估和設計開發平臺具有造夢潛力；它們消除了產品開發中許多（如果不是大部分）耗時、令人頭疼的步驟。任何曾經不得不收集不同的硬件陣列，從無數選項中選擇軟件，然后將它們拼湊成一個基本上可以自己動手開發的平臺的設計人員——甚至在開始設計之前——都可以證明這一點。

對于基于片上系統 （SoC） 的設計尤其如此。顧名思義，SoC 將一系列基本但以前獨立的功能組合到一個單一、高效的芯片中。例如，以我們的 Katana Edge AI SoC 為例，這些功能包括高級處理、連接、音頻和視頻輸入和輸出、電源，當然還有基于我們專有的神經網絡技術的智能（圖 1）。

Synaptics 非常了解對綜合開發工具的需求。我們的客戶贊賞并從他們所使用的全面開發平臺中受益匪淺。Katana 平臺在采用方面取得了廣泛成功，這要歸功于其全面的開發工具，這些工具使設計過程盡可能簡單，就像 SoC 提供的底層性能、功耗和系統集成功能一樣。

圍繞 SoC 構建的邊緣 AI 產品代表了一些正在使用的最復雜的設計。由于這些設備針對的應用程序多種多樣，因此它們的開發平臺必須盡可能完整。例如，我們最近為 Katana 推出的評估套件 （EVK） 不僅包含帶有 SoC 的基板、大量傳感器和 Wi-Fi/藍牙無線連接模塊，還包含模擬一系列職責：攝像頭、外圍擴展和電源。電纜、電池和外殼完善了 EVK。

像這樣的 EVK 中的 AI 算法可以實現 SoC 中的復雜功能，例如在智能建筑、劇院和體育場人群控制中的應用中計算人數。其他可能更平凡的任務包括遠程讀取儀表板和傳統工業設備。通過使用智能相機讀取傳統工業設備中使用的 LCD 或 LED 顯示器，可以快速、不顯眼地將設備引入工業物聯網或 IIoT。這解決了工廠自動化和工業 4.0 領域的一個巨大問題。

處于邊緣 AI 革命核心的 SoC 以及支持它們的開發工具正在展望光明的未來。AI 分析公司 JD Data 的董事總經理和報告的作者 Anand Joshi觀察到 SoC 在嵌入式和物聯網中的功耗、尺寸、性能和功能集成程度方面存在很大差異系統對設計師提出了特殊的挑戰。他說，碎片化（將不同的硬件和軟件拼湊成一個臨時的開發平臺）固有的代價高昂的時間延遲可以通過 Katana Edge AI 套件等經過驗證的 EVK 得到緩解，他認為這對于啟動項目至關重要。

網絡邊緣的高能效 AI 已經到來，這使得邊緣 AI SoC 以及支持它們的綜合開發工具成為必備品，而不是例外。

審核編輯：郭婷