芯科科技和Arduino借助邊緣AI和ML簡化Matter設(shè)計和應(yīng)用

從合作到創(chuàng)新：芯科科技和Arduino攜手

2024年1月，Silicon Labs（芯科科技）和Arduino近日宣布建立合作伙伴關(guān)系，旨在通過Arduino Nano Matter開發(fā)板（基于芯科科技的MGM240系列多協(xié)議無線模塊）的兩階段合作來簡化Matter協(xié)議的設(shè)計和應(yīng)用，同時通過這一功能強大且支持人工智能和機器學(xué)習(xí)（AI/ML）硬件加速器的開發(fā)板，幫助開發(fā)人員更容易實現(xiàn)創(chuàng)新的邊緣AI和ML產(chǎn)品，進而開啟下一代物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的嶄新局面。

在雙方合作的第一階段，Arduino發(fā)布了一個全面的Matter資源庫，以及適用于芯科科技無線微控制器（MCU）的核心支持。第二階段，Arduino Nano產(chǎn)品系列新增了一款基于芯科科技MGM240S模塊的Nano Matter開發(fā)板。此次合作的主要目標(biāo)是將Arduino界面的直觀易用特性與芯科科技在Matter協(xié)議領(lǐng)域強大的射頻（RF）鏈路和技術(shù)能力相結(jié)合，從而有助于推動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的更多創(chuàng)新。

芯科科技全球大眾市場銷售與應(yīng)用副總裁Rob Shane表示：“與Arduino的合作展示了AI在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的變革力量。通過將芯科科技搭載了先進AI/ML硬件加速器的MCU與Arduino直觀的開發(fā)平臺相結(jié)合，我們可支持開發(fā)人員打造智能、高效節(jié)能的設(shè)備，使其能夠在本地進行實時計算。此次合作正在推動創(chuàng)新應(yīng)用的開發(fā)，使其能夠利用實時機器學(xué)習(xí)來提高自動化程度、優(yōu)化能源效率，并實現(xiàn)自適應(yīng)響應(yīng)。"

借助Matter及邊緣AI和ML，擴展Arduino生態(tài)系統(tǒng)

對廣大的開發(fā)人員而言，Arduino一直是快速構(gòu)建應(yīng)用原型設(shè)計的首選平臺之一。Arduino擁有100多種硬件和軟件產(chǎn)品，涵蓋開發(fā)板、擴展板、載板和套件等多個類別。此外，其集成開發(fā)環(huán)境（IDE）支持從學(xué)生到資深專業(yè)人士的不同用戶群體，使其成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的理想平臺。Arduino用戶社區(qū)提供了大量可參考的開發(fā)資源，以及低成本實現(xiàn)多功能終端用戶應(yīng)用的優(yōu)勢，使其在各類應(yīng)用場景中展現(xiàn)出高度的靈活性和可擴展性。

通過采用Matter協(xié)議，Arduino Nano Matter開發(fā)板結(jié)合了由AI驅(qū)動的先進智能計算，以及Matter協(xié)議提供的無縫互操作性。實時機器學(xué)習(xí)推理能夠提升自動化水平，優(yōu)化能源效率，并根據(jù)環(huán)境變化做出自適應(yīng)調(diào)整。此外，Arduino Nano Matter與Apple、Google和Amazon等主流智能家居生態(tài)系統(tǒng)兼容，可確保對聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行可靠、高效和智能化控制，使未來的智能家居技術(shù)更加普及和易用。

利用ML加速器，解鎖邊緣AI

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，“邊緣計算”是指在邊緣設(shè)備上進行本地計算，而無需將數(shù)據(jù)存儲或傳輸?shù)郊惺皆品?wù)器。這種操作方法可以節(jié)省電能，也為其他更關(guān)鍵的操作釋放網(wǎng)絡(luò)帶寬。它既能降低總體開發(fā)成本，又能最大限度地減少信號延遲。這種計算的執(zhí)行正日益接近數(shù)據(jù)生成源，例如傳感器節(jié)點，這一趨勢被稱為“微邊緣”（Tiny Edge）。

芯科科技領(lǐng)先行業(yè)發(fā)布了一系列支持AI/ML的SoC產(chǎn)品，包括EFR32平臺中的xG24、xG26和xG28系列——利用邊緣計算功能加速設(shè)備處理速度并提升性能。其內(nèi)置的矩陣矢量處理器（MVP）可將ML推理速度提升高達8倍，而功耗僅為MCU內(nèi)核的1/6。此外，Tensor Flow和芯科科技的Simplicity Studio等開發(fā)工具套件以及廣泛的解決方案合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，為開發(fā)人員提供了一個完整靈活的機器學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速開發(fā)和原型設(shè)計，從而縮短最終產(chǎn)品的上市時間。

體驗Arduino Nano Matter開發(fā)板演示

今年初在奧斯汀舉辦的Edge AI Foundation活動中，芯科科技和Arduino展示了一項創(chuàng)新演示，展現(xiàn)了雙方的合作如何促進新一代智能家居應(yīng)用的開發(fā)。具體而言，參觀者可以體驗一款基于運動識別的直觀解決方案：一根“魔法棒（magic wand）”，用戶只需在空中畫一個W（開）或O（關(guān)），便可開燈和關(guān)燈。

Arduino首席執(zhí)行官Fabio Violante表示：“我們與芯科科技的合作旨在為開發(fā)人員帶來強大、易用的技術(shù)，而‘魔法棒’演示正是實現(xiàn)這一愿景的完美體現(xiàn)。通過將Matter、邊緣AI和TinyML集成到Nano Matter開發(fā)板上，我們展示了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的直觀性和智能化，只需一個簡單的手勢即可與智能家居實現(xiàn)無縫交互。這只是創(chuàng)新與易用性相結(jié)合的開始?！?/p>

該演示基于Arduino Nano Matter，通過載板連接到Arduino Modulino Movement節(jié)點，該節(jié)點具有板載6軸加速度計和陀螺儀。Arduino Nano Matter配備了功能強大的芯科科技MGM240S微控制器，運行Matter over Thread，同時集成TensorFlow Lite提供的TinyML手勢識別庫。