AI技术专题 | 意法半导体人工智能解决方案概述

AI（人工智能）起源于达特茅斯学院于1956年举办的夏季研讨会。在该会议上，“人工智能”一词首次被正式提出。计算能力的技术突破推动了人工智能一轮又一轮的发展。近年来，随着大数据的可用性提高，第三轮人工智能发展浪潮已经来临。2015年，基于深度学习的人工智能算法在ImageNet竞赛的图像识别精度方面首次超过人类，人工智能在发展道路上高歌猛进。随着计算机视觉技术研究取得突破，深度学习已经在语音识别、自然语言处理等不同研究领域都获得了巨大的成功。现在，人工智能已经在生活中的方方面面显示出巨大潜力。

结合人工智能技术的发展阶段，为大家解释一下AI的主要概念：

能让计算机脑模拟人类行为的一切技术。

人工智能（AI）的子集。通过从数据中学习而不断改进的算法和方法。

机器学习（ML）的子集。通过使用模拟人类大脑神经网络的多层结构，从大量数据中获得有价值信息的学习算法。

根据ABI的研究结果，到2030年，Deep Edge AI器件的全球出货量将达到25亿台。意法半导体注意到，围绕Deep Edge AI技术的社区和生态系统越来越多，专注于独立、低功耗且经济划算的嵌入式解决方案。作为该趋势的主要推动者，意法半导体已经在AI方面投入大量资源，旨在帮助开发人员在基于微控制器/微处理器（STM32系列）和传感器（MEMS、ToF…）的嵌入式系统上快速部署AI应用。意法半导体为STM32系列和集成了机器学习核心（MLC）的MEMS传感器提供了一套AI工具，可以加快开发周期，并且可以优化训练好的AI模型(STM32Cube.AI)。

作为通用技术，人工智能已经在多个领域取得了令人瞩目的成就。我们相信，越来越多的智能终端设备将会对人类生活产生更为直接的积极影响。

意法半导体提供一个包含硬件和软件的生态系统，帮助快速、轻松地开发用于传感器和微控制器的多种Deep Edge AI算法。

MEMS传感器生态系统中的机器学习通过运行在名为机器学习核心(MLC)的传感器嵌入式引擎上的决策树分类器，帮助设计人员利用AI at the Edge实现手势、活动识别、异常检测等。

因此，物联网解决方案开发人员可以在快速原型制作环境中部署我们的任意（内嵌机器学习核心的）传感器，以便使用UNICO-GUI工具快速开发超低功耗应用。

借助内置的低功耗传感器设计、高级AI事件检测、唤醒逻辑和实时边缘计算功能，传感器中的MLC极大地减少了系统数据传输量，降低了网络处理负担。

如果开发人员决定开发一个基于传感器内机器学习核心的解决方案，则需要一套全新的方法来发布自己的应用。

如要创建任何机器学习算法，起点都是数据及其对类（用于描述待解决的复杂问题）的定义。用户可以遵循五个步骤，在传感器中创建并运行AI应用。UNICO-GUI是一种图形用户界面，能够支持包括决策树生成在内的所有五个步骤。

为了便于开发人员快速向STM32部署已训练的AI模型，意法半导体开发了一款使用简单易用且高效的工具 - STM32Cube.AI（也称X-CUBE-AI）。X-CUBE-AI可以分析并将已训练的神经网络转换为优化的C语言代码，并针对STM32目标进行自动测试。当然，X-CUBE-AI是一款非常强大的工具，后续文章中将介绍其更多功能。

为了展示几种不同的AI应用如何可以在STM32上直接运行，并加快STM32嵌入式开发人员的开发、验证和部署进程，意法半导体提供许多AI应用作为参考。

开发人员可以基于这些嵌入式AI应用软件包进行二次开发，快速实现自定义模型的部署。

AI开发工具和嵌入式应用软件包总结如下:

**以下产品来源：意法半导体

产品编号

说明

UNICO-GUI

MEMS评估套件软件包

STM32CubeMX

STM32Cube初始化代码生成器

X-CUBE-AI

STM32CubeMX的AI扩展包

**以下产品来源：意法半导体

产品编号

说明

X-LINUX-AI

用于AI计算机视觉应用的STM32 MPU OpenSTLinux扩展包

FP-AI-SENSING1

STM32Cube功能包，用于超低功耗物联网节点，具有基于音频和运动传感的人工智能（AI）应用

FP-AI-VISION1

STM32Cube功能包，用于高性能STM32，带有用于计算机视觉的人工智能（AI）应用

FP-AI-NANOEDG1

STM32Cube的人工智能（AI）状态监测功能包

FP-AI-FACEREC

STM32Cube的人工智能（AI）面部识别功能包

FP-AI-CTXAWARE1

STM32Cube功能包，用于分布式人工智能（AI）的超低功耗情景感知

**以下产品来源：意法半导体‍

产品编号

说明

B-L475E-IOT01A‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

STM32L4开发套件，包含IoT节点、低功耗无线解决‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍方案、BLE、NFC、SubGHz、Wi-Fi

STEVAL-STLKT01V1

SensorTile开发套件

STEVAL-MKSBOX1V1

SensorTile.box无线多传感器开发套件

STEVAL-STWINKT1B

STWIN SensorTile无线工业节点开发套件

和参考设计面向工业物联网应用

STM32L562E-DK

开发套件，采用STM32L562QE MCU

STM32H747I-DISCO

开发套件，采用STM32H747XI MCU

STM32MP157C-DK2

开发套件，采用STM32MP157C MPU

STM32MP157F-DK2

开发套件，采用STM32MP157F MPU

Avenger96

基于STM32MP157A的Avenger96板源自96Boards

B-CAMS-OMV

摄像头模块套装，用于STM32板