ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
Oct 29/9 30/9 # Rohde supersquare
Nov # TME (2) square

ETNtv

Watch ECF videos

 
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Ziphera
  • 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

 2022  # square  (4)
TMSNet  advertisement
ETNdigi
Jan # Farnell sajt skyskrapa
ecf 2023 - reklam
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Tweet

TECHNICAL ARTICLES

Korona kiihdytti koneoppimista verkon reunalla

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 09.12.2022
  • Devices
  • Embedded
  • Networks

Covid-19-pandemialla on ollut oma vaikutuksensa sulautettujen järjestelmien markkinakehityksessä ja se on merkittävästi lisännyt koneoppimiseen liittyvän automaation, ilmaisun ja edge-prosessoinnin suosiota.

Kirjoittaja Rod Drake toimii tuotekehityksen johtajana Microchip Technologyllä. Hän on olut yhtiön palveluksessa vuodesta 1990 lähtien. 

Samalla aikaan, kun asiakaskunnan keskuudessa digitalisaation liittyviä suunnitelmia on vauhditettu, puolijohdeteollisuudella on ollut vaikeuksia vastata kasvaneeseen kysyntään. Joustavuutta vaaditaankin tästä syystä koko tuotantoketjulta aina kortti- ja järjestelmäsuunnittelusta alkaen. Tämä on ollut jatkuvasti suuri haaste alan teollisuudelle koko kuluneen vuoden aikana.

Haasteeseen vastaamiseen ei riitä pelkästään se, että joustavuutta on edge-prosessoinnin toteuttamisen sekä laitetyyppien ja tekniikoiden käytön suhteen, vaan että myös joustavuutta löytyy tavoissa, miten edge-järjestelmät saadaan toimimaan eri puolilla IoT-verkkoja. Microchipin tarjonnassa on laaja valikoima teknologioita ja omaa valmistuskapasiteettia, joita hyödyntäen on mahdollista tarjota loppukäyttäjälle hänen haluamallaan teknologialla toteutettuja ratkaisuja.

Yhtenä esimerkkinä voidaan mainita ohjelmoitavilla FPGA-piireillä toteutettavat älykkäät kuvasensorit, joissa on mukana paikallista koneoppimista. Tämä edellyttää, että kuvankäsittelyn tarvitsemat koneoppimisen avainalgoritmit ovat itse kamerassa sen sijaan, että datastriimejä lähetettäisiin pilveen. Tällä tavoin saadaan vasteaikoja lyhennettyä, tehonkulutusta pienennettyä ja IoT-verkossa tarvittavia datavaatimuksia vähennettyä.

FPGA-teknologian käyttö mahdollistaa myös sen, että suunnittelijat voivat kehittää omia koneoppimisen sovelluksia tai virittää olemassa olevia koneoppimissovelluksia omia erikoistarpeitaan varten. Tällä tavoin on mahdollista saada enemmän suorituskykyä reunalaitteissa toimiviin erityissovelluksiin tuotantolinjalla suoritettavasta laadunvarmistuksen vianilmaisusta tuotantolinjan ohjausjärjestelmiin.

Esimerkiksi uusimpaan Microchipin FPGA-kehitysalustaan on lisätty uusia antureita, jotka on yhdistettävissä teollisuusstandardin mukaisiin kameroihin 1 Gb/s:n liitännällä ja enimmillään 1,5 Gb/s:n vastaanotolla kaistaa kohden. Tarve yhä suorituskykyisemmille liitännöille kasvaa, kun suunnittelijat ovat siirtymässä käyttämään entistä suuremmilla resoluutioilla varustettuja kameroita yhä tarkempien yksityiskohtien taltioimiseksi ja paikallisesti tapahtuvan prosessoinnin tehostamiseksi. Näin pyritään estämään paikallisverkon ylikuormittumista ja mahdollistamaan tuottavuuden parantuminen olemassa olevassa infrastruktuurissa.

Siinä missä nopeat ethernet-verkot ovat yhä yleisemmin käytössä teollisissa edge-sovelluksissa, reunalaitteessa oleva FPGA-ratkaisu mahdollistaa, että suunnittelijat voivat konfiguroida järjestelmän eri teollisuusverkoille kuten Profibus- tai Hart-verkolle. Verkkoprotokollien joustavasti tapahtuva lisääminen FPGA-suunnitteluun vähentää verkkosolmujen ja yhdyskäytävien tarvitseman koon ja monimutkaisuuden määrää, mikä onkin ollut pääasiallinen suuntaus nyt ja ensi vuonna.

Koneoppiminen on myös mahdollista toteuttaa laajassa valikoimassa mikro-ohjaimia, joita käytetään esimerkiksi reunalaitteiden ennakoivan huollon ja ylläpidon sovelluksissa. Microchip on läheisessä yhteistyössä ohjelmistokehittäjien kanssa, jotka kehittävät algoritmeja edistyneiden kuviontunnistuksen ohjelmistojen suorittamiseksi sensoreiden välittömässä läheisyydessä olevissa mikro-ohjaimissa. Näin on mahdollista toteuttaa yhä paikallisemmin tapahtuva laitteistojen valvonta tunnistamalla datasta ne kuviot, jotka indikoivat laitteen olevan vaarassa mennä epäkuntoon ja jopa laitteessa olevan ongelmakohdan sijainnin.

Tämä taas mahdollistaa laitteiden poistamisen verkosta hallitusti osana ennalta aikataulutettua ylläpito- tai huoltotoimea, jolloin tarvittavat varaosat on voitu tilata jo valmiiksi etukäteen. Näin eivät pääse yllättämään ennalta-arvaamattomat vikatilanteet, jotka saattaisivat pysäyttää tuotantolinjat aiheuttaen miljoonien dollarien tuotantomenetykset ja toimitusten viivästymisten mukanaan tuomat ongelmat asiakaskunnalle.

Koneoppimisen ohjelmoinnin integroitu tukiympäristö on jatkuvassa kehitysvaiheessa, jossa hyödynnetään toimittajilta tai itse sovelluksista saatavaa dataa, lisätään signaalin tunnistuksen ja luokittelun tarkkuutta sekä parannetaan koko järjestelmän suorituskykyä.

Korkean tason data näistä edge-järjestelmistä välitetään myös pilvipalveluihin, joiden merkitys on lisääntynyt vuoden 2022 aikana, minkä seurauksena näiden järjestelmien turvallisuudesta on tullut avainkysymys.

Mitä useampia laitteita ollaan yhdistämässä IoT-järjestelmään, tulee suunnittelijoiden ottaa huomioon sovellusten lisääntyvä haavoittuvuus vihamielisille kaappauksille ja se, että edge-solmut ovat yleisesti varsin alttiita turvallisuutta uhkaaville hakkeroinneille. Tästä syystä on ilmeinen tarve langattomasti (OTA) suoritettaville päivityksille, jotta edge-järjestelmän IoT-laitteiden turvallisuusominaisuudet pysyvät ajan tasalla.

OTA-päivitykset ovat jo nyt pääosin käytössä turvallisuudeltaan kriittisissä järjestelmissä, muutoinhan verkkoon olisi helppo ujuttaa haitallista koodia edge-solmusta käsin. Microchip on yhteistyössä kaikkien merkittävien pilvipalveluiden toimittajien kanssa takaamassa, että noudatetaan viimeisimpiä turvallisuusstandardeja. Tällä toimialalla markkinat kasvavat nopeasti tällä hetkellä.

Toiminnallisesta turvallisuudesta on myös tulossa tärkeä asia teollisuussovelluksissa, jolloin kuljettajaa avustavissa ADAS-teknologoissa ja itseohjautuvissa autoissa käytettävät suunnittelumenetelmät ovat löytämässä tiensä teollisuuden tuotantotiloihin.

Monet teollisuudenalat ovat seuranneet autoelektroniikan viitoittamaa tietä ottamalla käyttöön ISO9000-laatustandardit ja Microchipin näkemyksen mukaan sama kehityskulku on meneillään myös ISO26262-standardin käyttöönotossa teollisuussovellusten suunnitteluissa. Tieto ja ymmärrys siitä, miten järjestelmätasolla jokin asia voi mennä vikaan, mitä seurauksia siitä on ja miten vikaantumistapahtuma saadaan hoidettua hallitusti ja turvallisesti, on parhaiten hallussa autoelektroniikan toimijoilla ja siitä on parhaillaan tulossa tärkeä teknologia verkon reunalla toimivan IoT:n alueella.

Tällä hetkellä pullonkaulana on vielä komponenttien saatavuuden rajallisuus, mutta tilannetta voidaan parantaa yhteistyöllä eri toimijoiden kanssa. Microchipin periaatteena on aina toimia läheisessä yhteistyössä asiakkaiden suunnitteluprojekteissa ja näin tullaan toimimaan vastaisuudessakin. Microchipin omien tuotantotilojen tarjoaman kapasiteetin ansiosta yhtiöllä on hyvät mahdollisuudet vaikuttaa komponenttien saatavuuteen ja mikro-ohjainten ohjelmointiosaaminen yhdistettynä FPGA-teknologian käyttöön antaa suunnittelijoille mahdollisuuksia joustavasti välttää tarjonnassa esiintyvät pullonkaulat.

On selvää, että digitalisaatio on tärkeä osa nyt ja tulevaisuudessa teollisuuden suunnitteluissa ja erityisesti edge-järjestelmien suunnittelussa. Asiakaskunnalle on tarjolla suuri valikoima vaihtoehtoja alkaen edge-järjestelmissä tarvittavista nopeilla liitännöillä varustetuista älysensoreista ja FPGA-prosessoinnista päätyen mikro-ohjaimilla suoritettaviin koneoppiviin algoritmeihin.

Läheinen yhteistyö puolijohdevalmistajien kuten Microchipin kanssa on paras keino taata sujuva pääsy edge IoT -järjestelmien markkinoille. Aikaisessa vaiheessa aloitettu tiedonvaihto ja yksityiskohtainen suunnittelu yhteistyökumppanin kanssa auttaa toimitusketjun rakentamisessa sellaiseksi, että edge IoT:n toteuttamisessa tarvittavat teknologiat ovat saatavissa juuri silloin kun niitä tarvitaan voimakkaasti lisääntyvästä kysynnästä huolimatta.

back to top
MORE NEWS

Nappikuulokeisiin tulee puheentunnistus

Eikö olisi näppärää, jos nappikuulokkeita voisi ohjata puheella? ”Seuraava kappale”, ”soita XX:le”, ”lisää volyymiä”, ja niin edelleen? Tämä voi pian olla mahdollista, sillä kanadalainen Fluent.AI sanoo istuttaneensa puheentunnistusalgoritmista DSP-piirille, joka sopii nappikuulokkeisiin.

Haluatko korvata 8-bittisen 32-bittisellä? Näillä pääset alkuun

STMicroelectronics on laajentanut suositun 32-bittisen STM32-mikro-ohjainperhettään tähän asti edullisimmilla ohjaimilla. STM32C0 on siinä mielessä merkityksellinen piiriperhe, että sillä voidaan korvata vanhoja 8-bittisiä ohjaimia monissa sulautetuissa sovelluksissa.

Lähes joka viides 5G-verkko on avoin vuonna 2026

Open RAN on avoin verkkotekniikka, joka perustuu 3GPP:n 5G-standardeihin ja Open RAN Alliancen kehittämiin määrityksiin. Vielä avoimia verkkoja on käytössä varsin vähän, mutta tutkimuslaitos Dell´Oro arvioi, että vuonna 2026 jo 15-20 prosenttia mobiiliverkoista perustuisi ORAN-tekniikkaan.

Sähköauto vie voimansiirron korkeampiin jännitteisiin

Siirtyminen sähköautoihin mullistaa ajoneuvojen voimansiirron ja vaatii uusia komponenttiratkaisuja. Tässä artikkelissa esittelemme korkeajännitesovelluksia käyttävää sähköajoneuvojen tekniikkaa ja esittelemme Samsung Electro-Mechanicsin korkeajännitteisen autojen MLCC-komponentit (monikerroksiset keraamiset kondensaattorit).

Windows 10:n myynti loppuu

Vuodenvaihteessa ylivoimaisesti suosituin Windows-versio oli vuonna 2015 esitelty Windows 10. Kaikista Windows-mikroista kympin osuus oli karvan alle 68 prosenttia. Ylihuomisesta lähtien sen myynti kuitenkin päättyy.

Menikö tämä ohi? ChatGPT on kyberturvan painajainen

Israelilainen Check Point Software on saanut uuden Suomen ja Baltian maajohtajan. Fortinetilta tullut Viivi Tynjälä aloittaa tilanteessa, jossa kybersodassa on astuttu kokonaan uuteen, tekoälyn hallitsemaan aikaan. - ChatGPT:tä on jo käytetty muun muassa haittaohjelmien koodin ja tietojenkalastelusähköpostien kirjoittamiseen, Tynjälä muistuttaa.

ChatGPT nostaa panostuksia kyberturvaratkaisuihin

Yritykset investoivat erilaisiin kyberturvaratkaisuihin tänä vuonna 223,8 miljardia dollaria. Jättimäinen summa kasvaa edellisvuodesta 13,2 prosenttia, kertoo Canalys-tutkimuslaitos. Yksi kasvun moottoreista on tekoäly.

Hyperspektrikamera yhdistää kolme anturia

Kuvantamistekniikoissa mennään koko ajan yhä integroidumpiin ratkaisuihin yhä laajemmalla spektrin alueella. Belgialaisessa IMEC-tutkimuskeskuksessa on kehitetty hyperspektrikamera, joka osaa kuvata näkymää infrapunan ja sen lähialueella sekä näkyvän valon alueella.

Intel lopettaa RISC-V-hautomon raskaiden tappioiden keskellä

Intelillä oli erittäin vaikea neljäs vuosineljännes. Liikevaihto putosi 32 prosenttia 14 miljardiin dollariin ja tappiota kertyi 661 miljoonaa dollaria. Yhtiö ryhtyi samantien leikkaamaan monia toimintoja ja yksi leikkauksen kohteista on RISC-V Pathfinder -ohjelma, joka oi eräänlainen RISC-V-pohjaisten suunnittelujen hautomo.

Elfa myy nyt maailman nopeinta skooppia

Elfa Distrelec ilmoittaa aloittaneensa Rohde & Schwarzin uuden MXO 4 -oskilloskoopin myynnin. R&S itse kutsuu testeriä ensimmäiseksi uuden sukupolven oskilloskoopiksi.  Se on maailman ensimmäinen oskilloskooppi, jonka päivitysnopeus on yli 4.5 miljoonaa aaltomuotoa sekunnissa.

TMSNet  advertisement
 2022  # mobilbox
Sep Oct # Rohde mobilbox
Jan # Farnell  mobilbox f skyskrapa

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Kuinka suunnitella ToF-kamerajärjestelmä?

Monessa konenäkösovelluksessa vaaditaan erilaisten kohteiden etäisyyksien tarkkaa mittaamista. Tämä artikkeli tarjoaa yleiskatsauksen jatkuvan säteilyn (Continous Wave) CMOS-pohjaisen ToF-kamerajärjestelmän tekniikkaan ja sen eduista perinteisiin 3D-kuvausratkaisuihin verrattuna.

Lue lisää...

OPINION

Electronica-raportti: miltä näyttää 40 tuntia osastolla?

Electronica-messut palasivat rytinällä viime viikolla, kun yli 70 000 vierasta tutustui reilun 2000 yrityksen osastoihin ja laajaan seminaaritarjontaan. Käytävillä Electronica tuntuu ruuhkaiselta osastojen kavalkadilta, mutta entäpä messukokemus näyttelyosastolla? EG Electronicsin Maarit Hämeen-Anttila vietti messuosastolla neljä päivää. Alla hänen messuraporttinsa.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Nappikuulokeisiin tulee puheentunnistus
  • Haluatko korvata 8-bittisen 32-bittisellä? Näillä pääset alkuun
  • Lähes joka viides 5G-verkko on avoin vuonna 2026
  • Sähköauto vie voimansiirron korkeampiin jännitteisiin
  • Windows 10:n myynti loppuu

NEW PRODUCTS

  • Benderin tuotteet Enkom Activen edustukseen
  • Lisää vauhtia USB- ja Ethernet-liittimiin
  • Paikannusmoduuli kestää 105 asteen lämpötilan
  • Kymmenien tuhansien solmujen mesh-verkkoon uusia moduuleja
  • Nopeampi Wi-Fi käyttöön nostalgisesti tikulla
 

NEWSFLASH

twitter
ETN_fi @ETN_fi
ETN_fi This is why Nokia lost the game in mobile phones - an insiders view https://t.co/NB5Wndkx5p
joulu 12 • reply • retweet • favorite
ETN_fi @OnePlus_FI lahjoittaa Pelastusarmeijalle 50 puhelinta jouluapuun. Iso- Britanniassa samanlainen lahjoitus tehdään… https://t.co/LKdl2Pywie
joulu 07 • reply • retweet • favorite
ETN_fi Finnish PM Sanna Marin: We need to cut our dependence on China. https://t.co/598gQXKvlj #Slush2022 #China #electronics #semiconductors
marras 17 • reply • retweet • favorite
ETN_fi https://t.co/ugg6A09vln Need cm level accuracy in your positioning device? Now you can explore this with #ublox two… https://t.co/5rQNxsAu5V
loka 07 • reply • retweet • favorite
ETN_fi EU chip plan would cost €500bn, says NXP CEO https://t.co/j9bD8VpK9c
loka 04 • reply • retweet • favorite
web design services
 

Section Tapet