EnviroSense AI: Aplikacja demonstracyjna Edge Intelligence do monitorowania środowiska

Od systemów monitorowania środowiska coraz częściej oczekuje się czegoś więcej niż tylko rejestrowania danych z czujników. Od sterowników przemysłowych, inteligentnych urządzeń i platform infrastrukturalnych wymaga się obecnie interpretowania warunków w czasie rzeczywistym i reagowania lokalnie, bez konieczności czekania na analizę w chmurze. Wyzwaniem jest to, że wiele zespołów inżynierskich nadal utożsamia wbudowaną sztuczną inteligencję ze specjalistycznymi akceleratorami, procesorami wysokiej klasy lub złożonymi stosami oprogramowania.

Rozwiązanie Edge Intelligence firmy Microchip Technology do monitorowania środowiska to wieloczujnikowe rozwiązanie do klasyfikacji środowiskowej w czasie rzeczywistym, zbudowane w oparciu o mikrokontroler (MCU) PIC32CZ CA90. Konstrukcja integruje czujnik temperatury, wilgotności i światła otoczenia, aby dostarczać kompleksowych informacji o środowisku na krawędzi sieci. Dzięki pakietowi MPLAB® Machine Learning (ML) Development Suite modele uczenia maszynowego są wdrażane bezpośrednio na mikrokontrolerze (MCU) w celu klasyfikowania parametrów środowiskowych, takich jak ciepło-zimno, sucho-mokro, normalne oraz w zależności od pory dnia, np. rano, w południe, wieczorem i w nocy. Wyniki klasyfikacji i surowe dane z czujników są wyświetlane na dwuekranowym graficznym interfejsie użytkownika (GUI).

• Zapewnia kompleksowy monitoring środowiska w czasie rzeczywistym, obejmujący temperaturę, wilgotność i natężenie światła.
• Modele uczenia maszynowego wdrożone na krawędzi sieci umożliwiają szybką i dokładną klasyfikację bez konieczności korzystania z chmury obliczeniowej, co zmniejsza opóźnienia.
• Obsługuje inteligentne wyzwalacze automatyzacji, takie jak optymalizacja HVAC, alerty bezpieczeństwa lub sterowanie urządzeniami w oparciu o sklasyfikowane stany środowiska.
• Zwiększa wydajność operacyjną, bezpieczeństwo i komfort użytkownika dzięki praktycznym informacjom o środowisku.
• Skalowalna architektura odpowiednia dla budynków wielostrefowych, szklarni, hal fabrycznych lub urządzeń konsumenckich.

Projekt referencyjny został zbudowany na płycie PIC32CZ CA90 Curiosity Ultra Development Board, wykorzystującej mikrokontrolery z rodziny PIC32CZ CA90 oparte na architekturze Arm® Cortex®-M7. Zgodnie z dokumentacją projektu referencyjnego, platforma oferuje również wizualizację GUI na dwóch ekranach, gdzie jeden z nich prezentuje surowe wartości z czujników, a drugi - sklasyfikowane stany otoczenia.

Zamiast pozycjonować sztuczną inteligencję jako oddzielny podsystem, projekt integruje uczenie maszynowe bezpośrednio z przepływem aplikacji wbudowanych. To istotne rozróżnienie, ponieważ odzwierciedla ono, jak wiele zespołów inżynierskich chce wdrażać funkcje sztucznej inteligencji: jako rozszerzenie systemu sterowania opartego na mikrokontrolerze, a nie oddzielną architekturę przetwarzania.

• Demonstruje wieloczujnikowe rozwiązanie klasyfikacji środowiskowej z wykorzystaniem mikrokontrolera PIC32CZ CA90.
• Wykorzystuje pakiet MPLAB ML Development Suite do modelowania i wnioskowania ML na urządzeniu, prezentując nasz wyróżnik w zakresie obsługi sztucznej inteligencji brzegowej
• Umożliwia klasyfikację temperatury, wilgotności i światła otoczenia w czasie rzeczywistym w intuicyjnych kategoriach:

Uwaga: Podane wartości mają charakter orientacyjny i służą do celów klasyfikacji. Rzeczywiste odczyty środowiskowe mogą się różnić w zależności od kalibracji czujnika, lokalizacji i warunków rzeczywistych.

• Zapewnia dwuekranowy wyświetlacz graficzny - jeden do wyświetlania surowych danych z czujników, a drugi do sklasyfikowanych warunków środowiskowych.
• Obsługuje szybkie prototypowanie w inteligentnej infrastrukturze, monitoringu przemysłowym i aplikacjach konsumenckich.
• Podkreśla skalowalną integrację uczenia maszynowego (ML) na standardowych mikrokontrolerach (MCU) bez konieczności stosowania procesora neuronowego, wzmacniając naszą ofertę wartości w zakresie systemów wbudowanych obsługujących sztuczną inteligencję.

Źródło: Microchip Technology Inc. Tłumaczenie: Gamma Sp. z o.o.

Gamma Sp. z o.o. jest autoryzowanym dystrybutorem rozwiązań firmy Microchip Technology Inc. w Polsce. Zachęcamy do kontaktu z naszym działem handlowym.