德州儀器正在引領(lǐng)邊緣 AI 與無線連接的多行業(yè)技術(shù)革新

時(shí)間:2025-10-09

來源:電子工程世界

導(dǎo)語:在 AspenCore Media 旗下《Embedded Edge》播客的最新一期節(jié)目中,德州儀器(TI) 互聯(lián)業(yè)務(wù)生態(tài)系統(tǒng)合作、標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟與技術(shù)戰(zhàn)略總監(jiān)Peder Rand圍繞邊緣 AI 與無線連接的融合應(yīng)用展開深度解析,揭示 TI 如何通過技術(shù)創(chuàng)新與生態(tài)協(xié)作,在汽車、工業(yè)等領(lǐng)域推動(dòng)性能、安全性與效率的全方位升級(jí)。

  邊緣與云端的算力重構(gòu):效率與體驗(yàn)的雙重升級(jí)

  Rand指出,AI 與連接技術(shù)的融合正推動(dòng)算力格局從云端向邊緣加速遷移。這一轉(zhuǎn)變的核心驅(qū)動(dòng)力在于邊緣硬件的技術(shù)突破 —— 專用 AI 加速器、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器等組件的集成,使邊緣設(shè)備能以更低延遲和功耗完成數(shù)據(jù)處理。'數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芎某杀具h(yuǎn)高于邊緣本地處理,' Rand以家用安防攝像頭為例解釋道,'傳輸一幀圖像需數(shù)千字節(jié)數(shù)據(jù),而通過邊緣 AI 判斷是否有人存在僅需 1 比特信息,這種數(shù)據(jù)與信息的轉(zhuǎn)化是優(yōu)化功耗的關(guān)鍵。'

  這一重構(gòu)不僅解決了功耗難題,更在安全性與隱私保護(hù)方面形成優(yōu)勢。通過在邊緣完成敏感數(shù)據(jù)處理,減少了云端傳輸環(huán)節(jié)的信息泄露風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)毫秒級(jí)的本地響應(yīng)速度也讓工業(yè)設(shè)備控制、汽車安全系統(tǒng)等關(guān)鍵場景的實(shí)時(shí)性需求得到滿足。

  開發(fā)者生態(tài):開源內(nèi)核與可視化工具的雙重賦能

  為降低邊緣 AI 技術(shù)的應(yīng)用門檻,TI 確立了 '開源為核、工具賦能' 的生態(tài)戰(zhàn)略。Rand表示,TI 全面擁抱 PyTorch、TVM 編譯器等成熟開源工具,這些經(jīng)社區(qū)驗(yàn)證的工具具備強(qiáng)大的專業(yè)能力,但對(duì)初學(xué)者不夠友好。為此,TI 開發(fā)了基于圖形界面的 Edge AI Studio 工具,為開發(fā)者提供從數(shù)據(jù)采集、模型選擇、優(yōu)化驗(yàn)證到設(shè)備部署的全流程引導(dǎo)。

  '我們的價(jià)值在于構(gòu)建橋梁,' Rand強(qiáng)調(diào),'初學(xué)者可通過可視化工具快速掌握邊緣 AI 應(yīng)用邏輯,熟練后則能深入底層開源工具進(jìn)行進(jìn)階優(yōu)化。' 同時(shí),TI 持續(xù)為開源社區(qū)貢獻(xiàn)技術(shù)力量,確保工具鏈對(duì)自家設(shè)備的最優(yōu)支持,在功耗控制、模型輕量化等方面滿足行業(yè)定制需求。

  跨行業(yè)落地:汽車與工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐

  汽車行業(yè):從智能接入到安全升級(jí)

  在汽車領(lǐng)域,邊緣 AI 與無線連接的融合正重塑多個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)。蘭德介紹,機(jī)器學(xué)習(xí)已在汽車接入場景實(shí)現(xiàn)突破,通過藍(lán)牙信道探測與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,可精準(zhǔn)完成手機(jī)與車輛的距離估算,為無鑰匙進(jìn)入提供技術(shù)支撐。座艙內(nèi),AI 能對(duì)座椅上的人員類型(成人、兒童、寵物)進(jìn)行精準(zhǔn)分類,為安全氣囊觸發(fā)等場景提供決策依據(jù)。

  針對(duì)胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)與電池管理系統(tǒng)(BMS)這兩大核心網(wǎng)絡(luò),TI 提出了差異化解決方案。對(duì)于 TPMS,借助汽車已有的藍(lán)牙基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,利用其低功耗、抗干擾及重傳機(jī)制,確保輪胎狀態(tài)信息穩(wěn)定上傳。這一技術(shù)路徑已得到行業(yè)廣泛認(rèn)可,多數(shù)車企正采用藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一TPMS與汽車接入系統(tǒng)的通信架構(gòu)。而 BMS 因處于金屬封裝的復(fù)雜環(huán)境,且對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求極高,TI 專門研發(fā)了專有協(xié)議,以保障高數(shù)據(jù)量、低延遲的可靠傳輸。

  在車與車(V2V)、車與基礎(chǔ)設(shè)施(V2X)通信領(lǐng)域,邊緣 AI 與無線技術(shù)形成天然互補(bǔ)。車輛通過本地 AI 處理環(huán)境感知數(shù)據(jù),再通過無線連接實(shí)現(xiàn)信息互通,減少了對(duì)云端的依賴,使編隊(duì)行駛、交叉路口預(yù)警等應(yīng)用具備更強(qiáng)的可靠性。

  工業(yè)領(lǐng)域:預(yù)測性維護(hù)正在變得普及

  工業(yè)場景中,AI 驅(qū)動(dòng)的預(yù)測性維護(hù)正取代傳統(tǒng)人工巡檢模式。Rand指出,工廠長期依賴經(jīng)驗(yàn)人員通過聽、摸等方式判斷設(shè)備狀態(tài),這種方式難以實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)連續(xù)監(jiān)測,且精度有限。而 TI 的解決方案將藍(lán)牙系統(tǒng)級(jí)芯片與振動(dòng)、聲音傳感器結(jié)合,通過邊緣 AI 分析設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),能精準(zhǔn)預(yù)測故障部位與維護(hù)時(shí)機(jī)。

  '訓(xùn)練數(shù)據(jù)的積累讓機(jī)器判斷比人工更精準(zhǔn),' Rand表示,'這種輕量化方案可快速部署于各類工業(yè)設(shè)備,既降低了停產(chǎn)損失,又減少了不必要的維護(hù)成本,為智能制造提供了實(shí)用化的效率提升路徑。'

  邊緣AI才剛剛起步

  談及技術(shù)前景,Rand認(rèn)為當(dāng)前僅是邊緣 AI 與無線連接融合的起步階段。'20 年前 TI 推出全球首款藍(lán)牙系統(tǒng)級(jí)芯片時(shí),我們從未預(yù)料到它會(huì)重塑汽車接入與資產(chǎn)追蹤行業(yè),' 他表示,'如今的技術(shù)組合將催生更多未知的創(chuàng)新應(yīng)用。'

  對(duì)于行業(yè)發(fā)展,Rand強(qiáng)調(diào)了生態(tài)協(xié)作的重要性:'硅片廠商、 Tier 1 供應(yīng)商、車企、工具商需協(xié)同定義基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),既要實(shí)現(xiàn)技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用,也要為創(chuàng)新預(yù)留空間。'TI 在藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)制定中的長期積累,以及近期推動(dòng)的手機(jī)與車企跨界合作,正是這一理念的實(shí)踐體現(xiàn)。

  Rand最后總結(jié)了三大核心啟示:邊緣 AI 在非結(jié)構(gòu)化問題的分類處理上遠(yuǎn)超傳統(tǒng)算法,專用芯片加速使邊緣處理的低功耗與低延遲成為可能,而技術(shù)融合的最大價(jià)值仍有待行業(yè)持續(xù)探索。隨著標(biāo)準(zhǔn)完善與生態(tài)成熟,邊緣 AI 與無線連接將為更多行業(yè)帶來系統(tǒng)性變革。

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