ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
etndigi1-2026

IN FOCUS

Sähköautojen lataus nojaa hyviin yhteyksiin

Pohjoismaissa sähköautojen latauksesta on tulossa arkipäiväistä infrastruktuuria. Latauspisteoperaattoreille, laitevalmistajille ja palvelukumppaneille käyttäjäkokemus nojaa kuitenkin asiaan, jota moni ei näe: latauspisteen taustalla olevaan datayhteyteen.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

Suurempi ei aina tarkoita parempaa

Tietoja
Julkaistu: 03.11.2025
Luotu: 03.11.2025
Viimeksi päivitetty: 10.11.2025
  • Devices
  • Embedded
  • Artificial Intelligence

Koneoppiminen (ML) ja tekoäly (AI – joista ML voidaan nähdä tekoälyn osajoukkona) on perinteisesti toteutettu korkean suorituskyvyn laskentajärjestelmissä ja viime vuosina yhä enemmän pilvessä. Nyt niitä kuitenkin hyödynnetään yhä useammin sovelluksissa, joissa käsittely tapahtuu lähellä datan lähdettä. Tämä on ihanteellista IoT-laitteille: kun analyysi tehdään reunalla, pilveen tarvitsee lähettää vähemmän dataa. Tulos on parempi suorituskyky pienemmän viiveen ansiosta ja parempi tietoturva.

Artikkelin kirjoittaja Yann LeFaou toimii Microchipin Touch and Gesture (TXFG) -liiketoimintayksikön apulaisjohtajana.

ML/AI vie reunalaskennan seuraavalle tasolle mahdollistamalla päätelmien teon suoraan datalähteessä. IoT-laite voi tämän ansiosta oppia ja kehittyä kokemuksen perusteella. Algoritmit analysoivat dataa etsiäkseen malleja ja tehdäkseen päätelmiä kolmen oppimistyypin avulla: valvottu, valvomaton ja vahvistettu oppiminen.

Valvottu oppiminen perustuu merkittyyn opetusdataan. Esimerkiksi älykamera voidaan kouluttaa valokuvilla ja videoilla, joissa ihmiset seisovat, kävelevät, juoksevat tai kantavat laatikoita. Tällaisissa algoritmeissa, kuten logistisessa regressiossa ja Naive Bayes -menetelmässä, mallia kehitetään jatkuvasti palautteen avulla.

Valvomaton oppiminen käyttää merkitsemätöntä dataa ja algoritmeja, kuten K Means -klusterointia ja pääkomponenttianalyysiä, tunnistaakseen piileviä malleja. Tämä sopii erinomaisesti poikkeamien havaitsemiseen. Esimerkiksi ennakoivan kunnossapidon tai lääketieteellisen kuvantamisen yhteydessä kone voi havaita poikkeavia ilmiöitä verrattuna siihen, mitä se on oppinut pitämään “tavanomaisena”.

Vahvistettu oppiminen perustuu “kokeilun ja erehdyksen” menetelmään. Kuten valvotussa oppimisessa, palautetta tarvitaan, mutta sitä käsitellään palkkiona tai rangaistuksena. Tyypillisiä algoritmeja ovat Monte Carlo ja Q-learning.

Näissä esimerkeissä yhteisenä tekijänä on sulautettu konenäkö, joka muuttuu “älykkääksi” ML/AI:n avulla. Tällaisesta näköpohjaisesta päätelmästä voivat hyötyä monet muutkin sovellukset. Älykäs konenäkö voi hyödyntää myös aallonpituuksia, joita ihmissilmä ei näe, kuten infrapunaa (lämpökuvantaminen) tai ultraviolettivaloa.

Kun ML/AI-reunajärjestelmää täydennetään muilla datalähteillä – kuten lämpötila- ja tärinämittauksilla – teolliset IoT-laitteet voivat olla keskeinen osa yrityksen ennakoivan kunnossapidon strategiaa. Ne voivat myös antaa varhaisia varoituksia odottamattomista vioista ja siten suojata laitteistoa, tuotteita ja henkilöstöä.

Sulautetut järjestelmät

Kuten artikkelin alussa todettiin, ML/AI vaati aiemmin huomattavia laskentaresursseja. Nykyään – sovelluksen monimutkaisuudesta riippuen – ML ja AI voidaan toteuttaa komponenteilla, joita käytetään tyypillisesti sulautetuissa järjestelmissä, kuten IoT-laitteissa.

Esimerkiksi kuvantunnistus ja -luokittelu voidaan toteuttaa FPGA-piireillä tai mikroprosessoreilla (MPU). Lisäksi yksinkertaisempia sovelluksia, kuten tärinän valvontaa ja analysointia (ennakoivaa kunnossapitoa varten), voidaan toteuttaa jopa 8-bittisillä mikrokontrollereilla (MCU).

Aiemmin ML/AI:n kehittäminen vaati huippuasiantuntijoita suunnittelemaan kuvioiden tunnistamiseen sopivia algoritmeja ja päivitettäviä malleja. Näin ei kuitenkaan enää ole. Sulautettujen järjestelmien insinööreillä, jotka tuntevat reunalaskennan, on nyt käytössään tarvittavat laitteistot, ohjelmistot, työkalut ja menetelmät ML/AI:ta hyödyntävien tuotteiden suunnitteluun. Lisäksi monet mallit ja opetusdatat ovat vapaasti saatavilla, ja useat piirivalmistajat tarjoavat integroituja kehitysympäristöjä (IDE) ja kehityspaketteja, jotka nopeuttavat ML/AI-sovellusten kehitystä.

Esimerkiksi Microchipin MPLAB X IDE sisältää työkaluja, joilla insinöörit voivat löytää, konfiguroida, kehittää, testata ja validoida sulautettuja suunnitelmia. Koneoppimisen kehityspaketti (plug-in) mahdollistaa ML-mallien suoran ohjelmoinnin kohdelaitteeseen. Tämä paketti hyödyntää AutoML-menetelmää, joka automatisoi monia aikaa vieviä ja toistuvia vaiheita, kuten mallien kehityksen ja koulutuksen (ks. kuva 1).

Kuva 1. ML/AI-mallien kehitys on iteratiivinen prosessi.

Vaikka nämä vaiheet voidaan automatisoida, suunnittelun optimointi on silti oma haasteensa. Jopa kokeneet reunalaskentaa suunnitelleet insinöörit voivat kohdata vaikeuksia ML/AI-projekteissa. On tehtävä kompromisseja suorituskyvyn (johon vaikuttavat mallin koko ja datan määrä), virrankulutuksen ja kustannusten välillä. Kuvassa 2 esitetään Microchipin laitetyyppejä, joita käytetään tyypillisesti ML-päätelmissä, sekä niiden suorituskyvyn, kustannusten ja tehonkulutuksen välinen suhde.

 

Kuva 2.Esimerkkejä laite- ja sovellustyypeistä ML-päätelmissä.

Pienikokoisten järjestelmien suunnittelu

Kuten mainittua, jopa 8-bittisiä MCU-piirejä voidaan käyttää joissakin ML-sovelluksissa. Yksi merkittävä tekijä tämän mahdollistamisessa on tinyML, joka tuo ML/AI:n resurssirajoitteisille mikrokontrollereille.

Tarkastellaanpa tätä lukujen valossa. Tyypillinen ML/AI:ta varten suunniteltu huipputason MCU tai MPU toimii 1–4 GHz:n taajuudella, tarvitsee 512 Mt – 64 Gt RAM-muistia ja 64 Gt – 4 Tt tallennustilaa. Virrankulutus on 30–100 W.
tinyML puolestaan on suunniteltu MCU:ille, jotka toimivat 1–400 MHz:n taajuudella, käyttävät 2–512 kt RAM-muistia ja 32 kt – 2 Mt pysyvää muistia. Virrankulutus on vain 150 µW – 23,5 mW, mikä sopii täydellisesti akku- tai energianlouhintakäyttöisiin sovelluksiin.

tinyML:n onnistunut toteutus perustuu datan keräämiseen ja valmisteluun sekä mallin kehittämiseen ja optimointiin. Näistä datan valmistelu on ratkaisevaa, jotta oppimisprosessin eri vaiheissa on käytettävissä laadukas tietoaineisto (ks. kuva 3).

Kuva 3. Koneoppimisen prosessi.

Opetusvaiheessa tarvitaan datasetti valvotuille (ja puolivalvotuille) malleille. Datasetti on jäsennelty tietokokonaisuus, jossa data on usein myös nimetty. Kuten älykkään kameran esimerkissä, opetusdata voi sisältää kuvia ihmisistä eri asennoissa ja liikkeissä. Datan voi tuottaa itse tai käyttää valmiita aineistoja, kuten MPII Human Pose, joka sisältää noin 25 000 kuvaa verkosta kerätyistä videoista.

Datasetti täytyy kuitenkin optimoida käyttöön. Liian suuri määrä dataa täyttää nopeasti muistin, kun taas liian pieni aineisto johtaa virheellisiin tai epäluotettaviin tuloksiin.

Myös ML/AI-mallin täytyy olla kompakti. Yksi yleinen pakkausmenetelmä on weight pruning, jossa joidenkin neuronien välisiä yhteyksiä poistetaan (asetetaan painoarvo nollaksi), jolloin ne eivät osallistu päätelmiin. Toisessa menetelmässä, kvantisoinnissa, mallin parametrit muunnetaan tarkemmasta muodosta (esim. 32-bittinen liukuluku, FP32) vähemmän tarkkaan muotoon (esim. 8-bittinen kokonaisluku, INT8).

Kun datasetti on optimoitu ja malli tiivistetty, voidaan valita sopiva MCU. Tätä varten on olemassa kehityskehyksiä, kuten TensorFlow Lite, joka mahdollistaa uusien mallien rakentamisen tai olemassa olevien uudelleenkouluttamisen. Malli voidaan sen jälkeen pakata ja kvantisoida ennen sen lataamista kohdelaitteeseen.

Yhteenveto

ML ja AI käyttävät algoritmisia menetelmiä mallien ja trendien tunnistamiseen sekä ennusteiden tekemiseen. Kun ML/AI sijoitetaan lähelle datalähdettä – eli reunalle – sovellukset voivat tehdä päätelmiä ja toimia reaaliaikaisesti, mikä tekee koko järjestelmästä tehokkaamman ja turvallisemman.

Saatavilla olevien laitteistojen, kehitysympäristöjen, työkalujen, kehityspakettien, kehysten, datasetien ja avoimen lähdekoodin mallien ansiosta insinöörit voivat nykyään kehittää ML/AI-pohjaisia reunalaskentasovelluksia suhteellisen helposti.

Nämä ovat innostavia aikoja sulautettujen järjestelmien insinööreille ja koko teollisuudelle. On kuitenkin tärkeää välttää ylisuunnittelu: liian tehokkaiden ja kalliiden piirien käyttö voi nostaa kustannuksia ja virrankulutusta tarpeettomasti.

Artikkeli on ilmestynyt uusimmassa ETNdigi-lehdessä. Sen pääset lukemaan täällä.

MORE NEWS

Sensofusion toimittaa droonien vastajärjestelmän Rajavartiolaitokselle

Suomalainen Sensofusion on kehittänyt droonien havaitsemiseen ja torjuntaan järjestelmän, jonka Rajavartiolaitos ottaa nyt käyttöön noin viiden miljoonan euron hankinnassa. Investoinnista 90 prosenttia rahoitetaan Euroopan unionin varoista.

Arm haluaa vallata AI-palvelimien CPU-paikat

Englantilainen kännyköiden prosessori-IP:llä suuruuteen noussut Arm tekee historiansa suurimman strategisen liikkeen, kun yhtiö on julkaissut ensimmäisen oman palvelinprosessorinsa. AGI-niminen piiri on suunnattu suoraan AI-datakeskuksiin, joissa CPU:n rooli on muuttumassa nopeasti.

USA kieltää ulkomaiset Wi-Fi-reitittimet – markkina menee uusiksi

Yhdysvaltain televiranomainen Federal Communications Commission on lisännyt kaikki ulkomailla valmistetut kuluttajareitittimet ns. Covered List -listalle. Päätös perustuu kansallisen turvallisuuden arvioon, jonka mukaan tällaiset laitteet muodostavat “hyväksymättömän riskin” Yhdysvaltain infrastruktuurille ja kansalaisille. Käytännössä tämä tarkoittaa, että uudet reititinmallit eivät saa enää FCC-hyväksyntää, eikä niitä voi tuoda markkinoille Yhdysvalloissa.

EU jakaa 659 miljoonaa siruihin ja kvanttiin – pilottilinjat vasta lähtökuopissa

Euroopan Chips-yhteisyritys Chips JU on valinnut 17 hanketta, joihin ohjataan yli 659 miljoonan euron julkinen rahoitus. Mukana on kuusi kvanttiteknologian pilottia sekä useita puolijohde- ja suunnittelutyökaluja kehittäviä projekteja. Helsingin tuoreessa seminaarissa kävi kuitenkin ilmi, että pilottilinjat ovat vasta käynnistymässä ja konkreettisia tuloksia odotetaan vielä.

BLE muuttuu anturiväylästä datalinkiksi

Bluetooth Low Energy ei ole enää vain sensoreiden ja pienten datapakettien teknologia. Uusi High Data Throughput -laajennus nostaa sen roolin kohti täysiveristä datalinkkiä.

Vibekoodattu RISC-V: AI suunnitteli kokonaisen CPU:n yhdessä yössä

Piirisuunnittelun automaatio otti ison askeleen eteenpäin, kun yhdysvaltalainen startup Verkor syötti 219 sanan vaatimusmäärittelyn AI-agentille – ja sai 12 tunnissa ulos valmiin RISC-V-prosessorin GDSII-tiedostona. Tuloksena syntynyt Vercore-ydin ei vielä kilpaile nykypiirien kanssa, mutta osoittaa, että kokonainen CPU voidaan suunnitella pitkälti ilman ihmistä.

Nokia räjäytti Suomen patenttitilastot – nousu suoraan Euroopan kärkeen

Suomi teki viime vuonna historiallisen patenttiharppauksen Euroopassa, mutta kasvun takaa löytyy käytännössä yksi yhtiö eli Nokia. Sen hakemusmäärä lähes kaksinkertaistui ja nosti koko maan ennätystasolle.

PC- ja tablettimyynti sakkaa tänä vuonna

PC-markkina on kääntymässä selvästi odotettua heikompaan suuntaan. Tutkimusyhtiö IDC arvioi nyt, että globaalit PC-toimitukset supistuvat vuonna 2026 peräti 11,3 prosenttia. Vielä viime marraskuussa ennuste oli vain 2,4 prosentin lasku. Myös tabletit seuraavat perässä: niiden toimitusten ennustetaan vähenevän 7,6 prosenttia.

ST jakaa mikro-ohjaimet kahteen maailmaan

STMicroelectronics on aloittanut STM32-mikro-ohjainten massatuotannon Kiinassa. Kyse ei ole vain uudesta tuotantopaikasta, vaan merkittävästä strategisesta muutoksesta: sama piiri valmistetaan nyt kahdessa rinnakkaisessa toimitusketjussa.

Apple otti Qualcommin etumatkan kiinni

Applen uusi C1X-modeemipiiri on saavuttanut käytännössä saman tason kuin Qualcommin ratkaisut 5G-yhteyksien latausnopeudessa ja viiveessä. Tämä käy ilmi Ooklan laajasta analyysista, joka perustuu Speedtest-mittauksiin eri puolilta maailmaa.

Donut Labin kenno on merkittävästi perinteisiä litiumkennoja turvallisempi

VTT on julkaissut neljännen testiraportin Donut Labin kiinteän elektrolyytin V1 -kennolle. Tällä kertaa huomio kohdistui poikkeukselliseen tilanteeseen, sillä testissä käytettiin kennoa, joka oli jo aiemmin vaurioitunut 100 asteen lämpötilatestissä.

Robottiauto voi vaatia 300 gigatavua RAM-muistia

Mercedes-Benz EQE:n MBUX-järjestelmä käyttää 24 gigatavua keskusmuistia pelkästään käyttöliittymän ja viihdejärjestelmän pyörittämiseen. Samalla Micron Technology arvioi, että tulevat tason 4 robottiautot voivat tarvita yli 300 gigatavua RAM-muistia. Ero kertoo siitä, kuinka nopeasti auton elektroniikka on muuttumassa hajautetuista ohjainlaitteista kohti keskitettyä tekoälylaskentaa.

Telegramia on vaikea siivota kyberrikollisista

Telegram on kiristänyt otettaan kyberrikollisuudesta, mutta tulokset jäävät toistaiseksi rajallisiksi. Check Pointin tuoreen analyysin mukaan rikolliset eivät ole katoamassa alustalta, vaan he mukautuvat rajoituksiin nopeasti.

Tekoäly tarkistaa nyt Linux-ytimen koodia

Googlen kehittämä Sashiko-työkalu tuo tekoälyn suoraan Linux-ytimen koodin tarkastukseen. Tulokset ovat oikeastaan hätkähdyttäviä, sillä järjestelmä löytää virheitä, jotka kaikki koodia tarkastaneet ihmiset ovat ohittaneet.

Raspberry Pi taipuu nyt teollisuusluokan logiikkaohjaimeksi

Italialainen Sfera Labs tuo markkinoille kaksi uutta teollisuuslaitetta, jotka rakentuvat Raspberry Pi -alustan ympärille mutta on suunniteltu suoraan kenttäkohteisiin. Uudet Strato Pi Plus -edge-palvelin ja Iono Pi v3 -logiikkaohjain pyrkivät ratkaisemaan yhden keskeisen ongelman: miten yhdistää Linux-pohjainen joustavuus ja teollisuusautomaatiossa vaadittu luotettavuus.

Rust tulee autoihin C:n rinnalle

Autoteollisuuden ohjelmistokehitys on murroksessa. Perinteinen C- ja C++-pohjainen kehitys saa rinnalleen uuden tulokkaan, kun Rust-ohjelmointikieli tekee tuloaan ajoneuvojen ohjainyksiköihin. Muutos ei kuitenkaan tarkoita vanhan korvaamista, vaan uuden rakentumista olemassa olevan päälle.

Aurightec hakee kasvua Pohjoismaista

Tallinnassa toimiva elektroniikan sopimusvalmistaja Aurightec hakee aktiivisesti uusia asiakkaita Pohjoismaista. Yhtiön keskeinen tuotantolaitos on monelle suomalaisellekin tuttu: se on alun perin Elcoteqin vuonna 1994 perustama tehdas.

Yksi ChatGPT-kysely kuluttaa 50 kertaa enemmän sähköä kuin Google-haku

Generatiivisen tekoälyn nopea yleistyminen näkyy nyt myös sähkölaskussa. Bestbrokersin keräämän tuoreen analyysin mukaan yksi ChatGPT-kysely kuluttaa keskimäärin noin 18,9 wattituntia energiaa, kun perinteinen Google-haku vie vain noin 0,3 wattituntia. Ero on karkea, mutta suuruusluokka on selvä: tekoälyhaku voi kuluttaa yli 50 kertaa enemmän sähköä per kysely.

Basemark sai jalkansa Naton oven väliin

Suomalainen AR-ohjelmistoyhtiö Basemark on hyväksytty mukaan NATO Innovation Continuum -ohjelmaan. Kyseessä on Naton kehityspolku, jossa uusia teknologioita tunnistetaan, testataan ja viedään vaiheittain kohti operatiivista käyttöä ja mahdollisia hankintoja.

Kuopiolaisyritys tuo GPU-pohjaisen datavisualisoinnin selaimeen

Kuopiolainen LightningChart on julkaissut Dashtera-alustan, joka siirtää massiivisten datamäärien visualisoinnin selaimessa suoraan grafiikkasuorittimelle. Ratkaisun tavoitteena on mahdollistaa reaaliaikainen analyysi ilman perinteisten dashboard-työkalujen suorituskykyrajoitteita.

ETNdigi - Watch GT Runner 2
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Näin valitset oikean laturin litiumioniakuille

ETN - Technical articleLitiumioniakkujen suorituskyky ja käyttöikä eivät riipu pelkästään itse kennosta, vaan ratkaisevassa roolissa on myös laturi. Väärä lataus voi heikentää kapasiteettia, lyhentää elinikää tai pahimmillaan vaarantaa turvallisuuden. Oikein valittu laturi ja latausstrategia taas varmistavat, että akku toimii luotettavasti vuodesta toiseen – ja jopa kymmeniä prosentteja pidempään.

Lue lisää...

OPINION

Elektroniikkamarkkina kääntyy – nyt kasvu syntyy suunnittelupöydällä

Farnell Globalin presidentin Rebeca Obregonin mukaan elektroniikkateollisuuden seuraava kasvuvaihe rakentuu aktiivisemman tuotekehityksen, tekoälyn käyttöönoton ja aiempaa kestävämpien laitearkkitehtuurien varaan.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Sensofusion toimittaa droonien vastajärjestelmän Rajavartiolaitokselle
  • Arm haluaa vallata AI-palvelimien CPU-paikat
  • USA kieltää ulkomaiset Wi-Fi-reitittimet – markkina menee uusiksi
  • EU jakaa 659 miljoonaa siruihin ja kvanttiin – pilottilinjat vasta lähtökuopissa
  • BLE muuttuu anturiväylästä datalinkiksi

NEW PRODUCTS

  • Toughbook 56 tuo tekoälyn kentälle ilman pilveä
  • RECOM laajentaa moduuleista erillismuuntimiin
  • Suosittu vähävirtainen IoT-yhteys helposti lisäkortilla
  • Tämä ajuri auttaa pitämään auton hengissä pakkasaamuna
  • 40 TOPSia verkon reunalle
 
 

Section Tapet