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案例頻道1 目標和概述
IoT的應用隨著機器學習技術的成熟，成長的越來越快。然而云端的數據處理一定會面臨到延遲、隱私和網絡帶寬的限制。尤其對低延遲、實時在線的應用，網絡邊緣計算和處理變得更加重要。很多實時在線的環境感知應用都已經用上了FPGA。除了利用FPGA的彈性接口來適用于各種互連，很多應用也期待FPGA的并行處理能力來實現靈活、低功耗、低延遲的網絡邊緣推理。像萊迪思iCE40 UltraPlus.具有1mW的超低功耗和WLCSP封裝，使其成為實時在線可穿戴應用和IoT傳感器處理的理想選擇。可是傳統FPGA的硬件設計資源尤其是開源的算法并不普遍也較復雜。
隨著sensAI的推出，實現FPGA中的低功耗和低成本推理變得前所未有的簡單。利用機器學習生態系統和設計流程（如Caffe和TensorFlow），萊迪思提供基于iCE40 UltraPlus.和ECP5. FPGA系列的全新開發生態系統，幫助開發人員快速構建AI網絡邊緣解決方案。
2 sensAI解決方案
（1） sensAI解決方案支持的系統架構選擇包括：
·基于獨立運行的iCE40 UltraPlus/ECP5 FPGA的實時在線、集成的解決方案，具有低延遲、安全性高、尺寸小等優勢。
·使用iCE40 UltraPlus作為實時工作處理器的解決方案，可檢測關鍵詞和各類目標，且只有在需要時才喚醒高性能的應用處理器/ASSP進行數據分析，降低了系統整體功耗。
·利用ECP5的性能/功耗平衡優勢實現神經網絡加速的解決方案，高度靈活的IO可無縫連接至傳感器、低端MCU等原有板載設備，實現系統控制。
（2） 解決方案組成包括：
·IP核——卷積神經網絡（CNN）加速器和二值神經網絡（BNN）加速器。
·軟件工具——從Caffe/TensorFlow到FPGA的神經網絡編譯器工具、Lattice Radiant.和Diamond. FPGA設計軟件。
·iCE40 UltraPlus.和ECP5.超低功耗（小于1mW–1W）、小尺寸、低成本可編程FPGA器件。
·模塊化硬件平臺——基于ECP5.器件的視頻接口平臺（VIP），包括屢獲殊榮的嵌入式視覺開發套件和基于iCE40 UltraPlus.器件的移動開發平臺（MDP）。
·參考設計——人臉檢測、人員檢測、關鍵詞檢測、對象計數、面部跟蹤和速度標志牌檢測。
·設計服務——設計服務合作伙伴的生態系統為大眾市場應用提供定制解決方案，包括智能家居、智慧城市和智能工廠。
3 推廣價值
萊迪思半導體是物聯網領域網絡邊緣智能互連解決方案的領先供應商，致力于提供基于低功耗FPGA、視頻ASSP的網絡邊緣智能、互連和控制解決方案，服務于全球消費電子、通信、工業、計算和汽車市場的客戶。其推出的sensAI解決方案可實現：
·利用業界標準機器學習生態系統和設計流程如Caffe和TensorFlow在FPGA中實現推理算法。
·利用FPGA并行處理能力來實現毫瓦級低功耗、低延遲的網絡邊緣推理。
·利用FPGA靈活接口來截取并復制傳感器訊息加以進行推理來實現低產品智能升級。
·可利用FPGA多路同步接口實現多傳感器的融合推理。
應用場景包括：
·停車空位/餐廳空位偵測；
·家電/辦公設備人員使用偵測；
·設備維修檢測；
·手勢檢測；
·電梯人員計算；
·關鍵詞一級喚醒。
摘自《自動化博覽》2018年增刊《邊緣計算2018專輯》
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號