Ambiqのブログシリーズ「Ask the Expert」では、業界に関する見識や技術的な専門知識をプロの口から直接お届けします。Ambiqでは、社内の専門家に大きな答えを求め、それを一口サイズのハイライトにしてお届けしています。
今日のトピックモノのインターネット（IoT）を可能にする技術とは？Ambiqの技術・ソリューション・マーケティング担当ディレクター、マーク・ミラーに専門的な知識を披露してもらいました。
シリコンバレーでの豊富な経験を持つ。4年前、彼はコンシューマー製品に焦点を移した。現在は、超低消費電力、常時オンのセンシング、通信、計算の限界を極限まで引き伸ばす新製品の定義に注力している。
Ambiqの超低消費電力プロセッサーにより、スマートウォッチやフィットネストラッカーなどのエッジデバイスは常時接続、常時聴取が可能になり、ユーザーの生活の質を高めることができる。
モノのインターネットは急速に、完全に接続されたデータ主導の世界の基幹となりつつある。IoTの普及を可能にした技術とは？
Smart, Always-On-Voice のきっかけは、Amazon®Echoだった。Echoとその派生機種は、あなたの居場所を特定し、周囲の雑音からあなたの声を抽出し、クラウドと通信して応答を得るという良い仕事をしてくれます。しかし、Echoは多くのマイク、適応ビームフォーミング、アプリケーションプロセッサを備えた複雑なシステムだ。多くの電力を消費し、AC電源に接続する必要がある。家庭、車、職場、そして遊びの場において、私たちはポータブル・モバイル・デバイスがAC電源に接続されたものと同等の性能を持つことを期待している。
ありがたいことに、今日のスマートデバイスに搭載されているプロセッサーは、常時接続のエッジ処理に進化したことで、より高い処理能力を提供できるようになりました。エッジ処理により、スマートバンドやスマートウォッチのようなエッジデバイスは、処理をクラウドに送信することなく、デバイス上で��雑化する計算を直接処理できるようになります。特にAmbiqの独自技術であるSPOT™プラットフォームにより、これらのエッジデバイスはより少ない消費電力でより多くの処理を行うことができます。
SPOT®プラットフォームとは？
SPOTとは、Sub-threshold Power Optimized Technologyの略である。基本的に、SPOTは半導体製品がプロセッサチップ全体を通して超低電圧レベルで動作することを可能にする。消費電力は電圧の2乗で計算されるため、デバイスのエネルギー効率とバッテリー寿命が劇的に向上する。
どれだけ効率的な話をしているんだ？
Ambiqの組み込みソリューションは、エッジデバイスの消費電力を10分の1に削減しました。Ambiqは、バッテリーの充電や交換なしで数日、数週間、あるいは数年間デバイスを使用できるようにすることで、企業のIoT実現を支援してきました。また、超低消費電力技術が1/10の電力で動作できるようになれば、あらゆる種類の新しいアプリケーションや使用モデルが可能になります。
AmbiqのSPOT技術はどこで見ることができますか？
場所を選びません。Ambiq®はSPOTにより、スマートバンド、スマートウォッチ、ヒアラブル、リモートマイク、スマートカード、IoTセンサーなど、小型でバッテリー駆動の製品にバッテリー寿命を延ばし、新機能を追加することを可能にしました。動的なCVV（カード検証値）コードを持つクレジットカードや指紋認証など、かつては実現不可能と思われた技術も、すでに実現されているか、あるいは実現しつつある。近い将来、アマゾン・エコーのようなスマート・スピーカーの機能を持ちながら、4分の1サイズのワイヤレス・パーソナル・アシスタント・ボタンが登場するかもしれない。
多くのデバイスが接続され、それらの間でデータが流れるようになった今、消費者はプライバシーや情報セキュリティを心配すべきなのだろうか？
信じられないかもしれないが、スマートデバイスがよりパーソナライズされるにつれて、プライバシーとセキュリティのレベルは実際に向上する。デバイスがローカルでできる処理が増えれば、インターネットに送信される量は減る。現在、エッジ処理は動きのセンシングとノイズの多い背景からのキーワード抽出に集中している。
シリコンバレーのエンジニアの半数は、キーワードの誤認識やクラウドへの不要な送信を最小限に抑えることに力を注いでいるようだ。すべての判断は、キーワードが聞こえたかどうか、場合によっては在籍者が言ったかどうかに基づいている。このプロセスは、ノイズから音声を抽出するための信号処理と、音声とウェイクワードのマッチングのみに専念するニューラルネットに限定される。今、あなたのスマートウォッチやイヤホンのAI分析が10倍、100倍になり、あなたに代わってより深い文脈や洞察に基づいた分析を行い、あなたとあなたのデバイスが、あなたが個人的に保ちたいものを個人的に保てるようになることを想像してみてほしい。
真のIoT体験の実現には何が必要なのか？
IoTを真に実現するためには、エッジ・デバイスが人間の指示なしに相互作用する必要がある。エッジ・デバイスは、無限のコンピューティング・パワーがあるクラウドで機械学習（ML）を実行する余裕がない。また、エッジ・デバイスには厳しい要件があり、推論モデルを実行したり人間の知能を模倣したりすることができない。エッジ・デバイスは、リアルタイム、常時オン、ポータブル、モバイル、コンパクト、セキュア、そして最も重要なのはバッテリー駆動である必要がある。これらの要件はすべて、1mWのパワーバジェットでセンシング、データストレージ、分析、推論、通信を含む、自己制約型のシステムソリューションに詰め込む必要がある。
エッジAI技術の高度化に伴い、IoT機器には何が期待できるのか？
AI技術がより洗練されるにつれて、エッジデバイスはより多くのことをこなし、より長く動作することが期待されるようになるだろう。その結果、スマート・フィットネス・トラッカーやウェアラブルのようなデバイスの使い方が進化するかもしれない。充電のためにスマートウォッチを取り外す必要がほとんどないのであれば、それはこれまでとは異なる体験であり、生活をより良く、より安全にするために、小型で持ち運び可能なパーソナル・デバイスを自分の身の回りに埋め込むというライフスタイルをさらに可能にするだろう。
業界にとっての最重要課題は、私たちを感知し、私たちの声を聞き、私たちを保護するパーソナル・クラウドを提供することだ。Echoの機能は、時計、イヤホン、リモコン、スマートロックなど、私たちが利用したいと思うものの出発点であり、終着点ではない。
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