Hätte es nur ein Gehirn
Künstliche Intelligenz am Netzwerkrand
Von vorausschauender Analyse über autonome Navigation bis hin zu vielen Anwendungen dazwischen haben Fortschritte bei KI-Technologien Anwendungen in allen Branchen ermöglicht und begünstigt. Deep Learning, eine Untergruppe des maschinellen Lernens, war das Zugpferd in diesem Bereich, aber die Modelle sind rechen- und ressourcenintensiv. Traditionell hat das Training von KI-Algorithmen auf Serverfarmen in der Cloud mit riesigen Datensätzen stattgefunden.
Die schiere Größe einiger dieser Modelle und die erforderliche Rechenleistung (in der Regel in Tera-OPS) hatten auch die Inferenz in die Cloud verdrängt, obwohl zahlreiche Bedenken hinsichtlich Latenz, Datenschutz, Sicherheit und Bandbreite bestanden. In den letzten Jahren haben es Fortschritte sowohl bei Algorithmen als auch bei Edge-Hardware ermöglicht, einige dieser Inferenz-Engines auf ressourcenarmen Endgeräten, die Edge-KI ermöglichen, auszuführen.
Ein typisches KI-Gerät umfasst einen Sensor oder Sensoren, eine Konnektivitätsoption, ein Rechenelement und Power-Management. Während sich die Aufmerksamkeit hauptsächlich auf das Rechenelement richtet, das Algorithmen ausführt oder die Daten für die Verwendung durch vorgelagerte KI-Algorithmen angemessen verpackt, haben die anderen Komponenten einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität der umsetzbaren Inferenzen, die diese Geräte generieren sollen.
Die Produktfamilie von Sensoren, Signalprozessoren und Konnektivitäts-SoCs von ON Semiconductor wurden entwickelt, um unseren Kunden dabei zu helfen, robuste und differenzierte KI-Geräte zu realisieren. Ein gutes Beispiel dafür ist die Produktfamilie der Bildsensoren von ON Semiconductor. Mit integrierten Funktionen wie einem hohen Dynamikbereich (HDR) ermöglichen die Sensoren den Betrieb von KI-Kameras unter verschiedenen Lichtverhältnissen. Die Art der Beleuchtung und andere Umgebungsbedingungen, auf die autonome Fahrzeuge treffen, erfordern Technologien wie HDR, Global Shutter und in einigen Fällen einen einzigen Sensor, der RGB- und IR-Bildgebung ermöglichen kann.
Unsere SiPM-Sensoren (Silizium-Photomultiplier) verfügen über branchenführende Empfindlichkeit und ermöglichen die Erstellung robuster LiDAR-Geräte. Außerhalb der Kfz-Branche wird LiDAR in Robotern und anderen industriellen Anwendungen eingesetzt, die eine genaue Tiefe und/oder Hindernisvermeidung erfordern.
Die Produktfamilie der Audioprozessoren ist ein großartiges Beispiel für hochgradig integrierte und äußert effiziente Edge-KI-Geräte mit kleiner Stellfläche. Mit der Fähigkeit, Wörter und Phrasen zu erkennen, können viele Automatisierungsanwendungsfälle, die in Smarthomes und intelligenten Gebäuden auftreten, effektiv auf diesen Geräten lokal ausgeführt werden. Diese voll ausgestatteten Geräte können auch mit der Cloud verbunden werden, wo eine echte natürliche Sprachverarbeitung ausgeführt werden kann.
Eine wichtige Kennzahl für Edge-KI-Geräte, insbesondere wenn sie batteriebetrieben sind, ist ihre Effizienz oder ihr Stromverbrauch, der sich direkt auf die Batteriedauer auswirkt. Die meisten unserer Produkte, einschließlich Bildsensoren und Audioprozessoren, sind die effizientesten in der Branche. Diese Produkte ergänzen die drahtlosen PAN-Technologien mit äußerst geringer Leistungsaufnahme von ON Semiconductor und helfen unseren Kunden, wirklich effiziente und leistungsstarke Edge-KI-Geräte zu entwickeln.
Ergänzt wird das breite Sensorportfolio durch die starke Ökosystemunterstützung. Zu den Partnern des Ökosystems, mit denen wir zusammenarbeiten, gehören einige der bekanntesten Namen der Branche. Durch diese Zusammenarbeit ermöglichen wir Kunden, die Edge-KI-Geräte erstellen und einsetzen, deutlich kürzere Entwicklungszeiten.
Automatisierung, Bildverarbeitung, vorausschauende Wartung und andere Industrie-4.0-Anwendungen sind in kleinen und großen Branchen allgegenwärtig und führen zu höheren betrieblichen Effizienzen, Produktivitätssteigerungen und Kosteneinsparungen. Aufgrund von Bedenken in Bezug auf Datenschutz, Sicherheit und Latenz werden die KI- und ML-Algorithmen, die das explosive Wachstum in diesen Anwendungen unterstützen, in der Regel auf Edge-Geräten ausgeführt. Leistungsstarke Sensoren sind sowohl für das Training als auch für die Inferenz von KI-Algorithmen von entscheidender Bedeutung. Die Produktfamilie der Bildsensoren von ON Semiconductor ist ideal für anspruchsvolle Bildverarbeitungsanwendungen und -funktionen:
- Global Shutter-Sensoren, die Bewegungsartefakte beseitigen – kritisch für Embedded Vision-Anwendungen
- HDR-Bildsensoren (hoher Dynamikbereich), die den Betrieb unter anspruchsvollen realen Lichtverhältnissen ermöglichen
- RGB- + IR-Sensoren und einzelne Sensoren, die Tiefe schätzen können
- Hohe Verstärkung, hervorragende Photon-Detektionseffizienz (PDE) und schnelles Timing sowie äußerst empfindliche SiPM (Silizium-Photomultiplier) für LiDAR-Anwendungen
Die Produktfamilie der Audioprozessoren von ON Semiconductor ist äußerst energieeffizient und bietet genügend Rechenleistung, um eine KI-basierte stimmliche Benutzerschnittstelle (VUI) am Netzwerkrand zu betreiben. Diese Geräte mit vollem Funktionsumfang verfügen über mehrere Cores und werden von einer umfassenden Software-Suite unterstützt.
Der Transportsektor befindet sich an der Schwelle zu einem großen Umbruch dank der durch KI unterstützten Innovation in der autonomen Navigation. Roboter, die in komplexen Umgebungen navigieren, selbstfahrende Autos und Lkws, die Unfälle maßgeblich reduzieren, Kollisionsvermeidung und Drohnen zur Verfolgungen von Objekten werden zur Realität. Aufgrund von Latenz- und Bandbreitenproblemen (sowie Sicherheitsbedenken) müssen die trainierten KI-Modelle auf Edge-Geräten laufen. Fortschritte bei Edge-Hardware, Algorithmen und Sensoren, die auch unter anspruchsvollsten Umgebungsbedingungen funktionieren, sind wichtig, um diese Geräte zu befähigen. Die Produktfamilie der Sensoren von ON Semiconductor mit branchenführender Leistung und modernsten Technologien sorgt für robuste Edge-Geräte. Dazu gehören unter anderem:
- HDR-Bildsensoren (hoher Dynamikbereich), die den Betrieb unter anspruchsvollen realen Lichtverhältnissen ermöglichen
- Global Shutter-Sensoren zur Beseitigung von Bewegungsartefakten
- Sensoren mit äußerst geringer Leistungsaufnahme für batteriebetriebene KI-Geräte
- RGB- + IR-Sensoren und einzelne Sensoren, die Tiefe schätzen können
- Hohe Verstärkung, hervorragende Photon-Detektionseffizienz (PDE) und schnelles Timing sowie äußerst empfindliche SiPM (Silizium-Photomultiplier) für LiDAR-Anwendungen
Produkte und Technologien von ON Semiconductor in Verbindung mit einem starken Ökosystem von Partnern, mit denen wir zusammenarbeiten, führen zu robusten und differenzierten Edge-KI-Geräten und einer schnelleren Markteinführung.
- InCabin-Überwachung – Das nächste große Ding bei der Kfz-Sicherheit
- 3D-Bildgebung für intelligente Zugangskontrolle und intelligente Videosicherheit
- Wi-Fi-Bewegungssensoren: Revolutionierung der Haussicherheit und der Gesundheitsfürsorge
- Effizienzoptimierung in Datenzentren durch kabellose Energy-Harvesting-Sensoren
