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今日話題: 哪些技術使物聯網 (IoT) 成為可能?我們邀請了 Ambiq 的技術和解決方案行銷總監 Marc Miller 來分享他的專業知識。
Marc 擁有豐富的矽谷工作經驗。四年前,他將注意力轉向消費品。目前,他專注於定義新產品,以突破超低功耗、始終在線的感測、通信和遠端計算的極限。
通過 Ambiq 的超低功耗處理器,智能手錶和健身追踪器等邊緣設備可以始終連接並始終聆聽,以提高用戶的生活質量。
物聯網正迅速成為完全互聯和數據驅動的世界的支柱。哪些技術使物聯網變得如此普遍?
Smart, Always-On-Voice 的觸發因素是 Amazon® Echo。Echo 及其衍生產品在定位您、從周圍噪音中提取您的聲音以及與雲通信以獲得響應方面做得很好。然而,Echo 是一個複雜的系統,具有許多麥克風、自適應波束成形和應用處理器。它消耗大量電力,需要插入交流電源。在我們的家庭、汽車、工作和娛樂中,我們希望便攜式和移動設備的功能與插入交流電源的設備一樣強大。
值得慶幸的是,當今智慧型裝置中的處理器能夠提供更強大的處理能力,並已發展成為始終在線的邊緣處理。邊緣處理使智慧手環或智慧手錶等邊緣裝置能夠直接在裝置上處理日益複雜的計算,而無需將進程傳送到雲端。特別是借助 Ambiq 的專有技術 SPOT™ 平台,這些邊緣設備可以以更少的功率完成更多工作。

什麼是 SPOT® 平台?
SPOT 代表亞閾值功率優化技術。從本質上講,SPOT 使半導體產品能夠在整個處理器晶片中以超低電壓位準運作。由於功率隨電壓平方而縮放,因此可大幅提高裝置的能源效率和電池壽命。

我們談論的效率提高了多少?
Ambiq 的嵌入式解決方案將邊緣設備的功耗降低了十倍。我們幫助公司使他們的設備能夠連續使用數天、數週甚至數年而無需充電或更換電池,從而使物聯網成為可能。而當超低功耗技術能夠以1/10的功率運行時,各種新的應用和使用模式就成為可能。
我們在哪裡可以看到 Ambiq 的 SPOT 技術的實際應用?
幾乎任何地方。借助 SPOT,Ambiq® 使頂級 OEM 能夠延長電池壽命,並在小型電池供電產品中添加新功能,包括智能手環、智能手錶、耳戴式設備、遠程麥克風、智能卡和物聯網傳感器。曾經看似牽強的技術,例如帶有動態 CVV(卡驗證值)代碼或指紋身份驗證的信用卡,已經出現或正在開發中。很快,可能會有一個四分之一大小的無線個人助理按鈕,同時具有 Amazon Echo 等智能揚聲器的功能。
隨著如此多的設備連接,數據在它們之間流動,消費者是否應該擔心自己的隱私和信息安全?
不管你信不信,隨著智能設備變得更加個性化,隱私和安全級別實際上可以提高。裝置在本地可以執行的處理越多,傳輸到網際網路的次數就越少。目前,邊緣處理的重點是感測運動,以及從嘈雜的背景中提取關鍵字。
矽谷似乎有一半的工程師致力於最大限度地減少關鍵字的錯誤識別和不必要的傳輸到雲端。整個決定取決於關鍵詞是否被聽到,在某些情況下,註冊者是否說過。該過程僅限於從噪聲中提取語音的信號處理,以及僅致力於將聲音與喚醒詞匹配的神經網絡。現在想像一下,您的智能手錶或耳塞中的 AI 分析增加了 10 或 100 倍,代表您進行更深入的上下文和富有洞察力的分析,以便您和您的設備保持個性化,您想要保持個性化。
要實現真正的物聯網體驗需要什麼?
為了真正實現物聯網,邊緣設備需要在沒有人工指導的情況下相互交互。要做到這一點,他們需要聰明——人工智慧。邊緣設備無法在雲中運行機器學習 (ML),因為雲的計算能力是無限的。他們也有嚴格的要求,這阻礙了他們運行推理模型和模仿人類智慧的能力。邊緣設備需要實時、始終在線、便攜式、移動、緊湊、安全,最重要的是電池供電。所有這些要求都需要打包到一個自約束的系統解決方案中,該解決方案包括 1mW 功率預算中的感測、數據存儲、分析、推理和通信。

隨著邊緣人工智慧技術變得更加複雜,我們可以期待物聯網設備的什麼?
隨著人工智慧技術變得更加複雜,邊緣設備將有望做更多的事情並運行更長時間。這可能會導致我們使用智慧健身追蹤器和穿戴式裝置等設備的方式發生變化。如果您很少需要取下智能手錶進行充電,那麼這是一種不同的體驗,它將進一步實現您在內部和周圍嵌入小型便攜式個人設備的生活方式,讓您的生活更美好、更安全。
該行業面臨的首要挑戰是提供我們的個人雲,以感知我們、聽到我們並保護我們。Echo 功能是我們想要的東西的起點,而不是終點,無論是手錶、耳塞、遙控器還是智能鎖。
尋找更多關於超低功耗解決方案如何實現物聯網設備的資源?在 mmiller@ambiq.com 上與 Marc 討論始終在線的語音命令超低功耗解決方案