分布最廣的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備往往體積很小、電量有限。它們被作為終端硬件,通過嵌入式傳感器采集各種數(shù)據(jù);計(jì)算能力有限,對(duì)功耗極為敏感。這類設(shè)備也能實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)嗎?一個(gè)趨勢(shì)是,人工智能 AI 正在加快速度從“云端”走向“邊緣”,進(jìn)入到越來越小的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中。在終端和邊緣側(cè)的微處理器上,實(shí)現(xiàn)的機(jī)器學(xué)習(xí)過程,被稱為微型機(jī)器學(xué)習(xí),即 TinyML。
分布最廣的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備往往體積很小、電量有限。它們被作為終端硬件,通過嵌入式傳感器采集各種數(shù)據(jù);計(jì)算能力有限,對(duì)功耗極為敏感。這類設(shè)備也能實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)嗎?
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一個(gè)趨勢(shì)是,人工智能 AI 正在加快速度從“云端”走向“邊緣”,進(jìn)入到越來越小的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中。
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在終端和邊緣側(cè)的微處理器上,實(shí)現(xiàn)的機(jī)器學(xué)習(xí)過程,被稱為微型機(jī)器學(xué)習(xí),即 TinyML。更準(zhǔn)確的說,TinyML 是指工程師們?cè)?mW 功率范圍以下的設(shè)備上,實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法、工具和技術(shù)。
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一批企業(yè)正在利用 TinyML 相關(guān)的技術(shù)與產(chǎn)品,探索如何在這些無處不在的小型設(shè)備上,更好的搭載機(jī)器學(xué)習(xí),以便提高設(shè)備的分析能力和運(yùn)行效率。
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TinyML 是不同技術(shù)領(lǐng)域和推動(dòng)因素的交集,它位于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、機(jī)器學(xué)習(xí)和邊緣計(jì)算之間的結(jié)合部,并因?yàn)槎喾N驅(qū)動(dòng)力的綜合作用,進(jìn)展很快。
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在剛剛過去的 2 月中旬,TinyML 2020 峰會(huì)在硅谷舉行。英偉達(dá)、ARM、高通、谷歌、微軟、三星等公司紛紛展示了微型機(jī)器學(xué)習(xí)的最新成果。
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這是 TinyML 峰會(huì)的第二屆。TinyML 2019 峰會(huì)共吸引了來自 90 多家企業(yè)的數(shù)百名工程師參與,而本屆峰會(huì)的盛況更是空前,并且得出了很多重要結(jié)論:
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對(duì)于很多應(yīng)用場(chǎng)景,TinyML 技術(shù)和硬件已經(jīng)進(jìn)化到實(shí)用性較強(qiáng)的階段;
無論是算法、網(wǎng)絡(luò),還是低于 100KB 的 ML 模型,都取得了重大突破;
視覺和音頻領(lǐng)域的低功耗需求快速增長。
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TinyML 峰會(huì)的主辦方,是在 2019 年 7 月剛剛成立的 TinyML 基金會(huì),成員不僅包含各大知名企業(yè),還包含 GreeWaves、Eta Compute、Esperanto、Xnor、Picovoice 等優(yōu)秀的初創(chuàng)公司。
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技術(shù)的進(jìn)步和生態(tài)的發(fā)展,為 TinyML 的發(fā)展賦予了巨大的動(dòng)能。目前,TinyML 的影響力正在持續(xù)發(fā)酵,2020 年勢(shì)必將有大批產(chǎn)品和解決方案問世,是一個(gè)值得重點(diǎn)把握和關(guān)注的領(lǐng)域。因此本文將為你匯總呈現(xiàn) TinyML 的全景:
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什么是 TinyML?
什么是 TinyML 即服務(wù)?
TinyML 為何重要?
TinyML 的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
TinyML 的最新產(chǎn)品有哪些?
TinyML 有哪些應(yīng)用實(shí)踐?
TinyML 的相關(guān)組織
01
什么是 TinyML
機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)正在變得越來越小。
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正如文初所述,TinyML 是機(jī)器學(xué)習(xí)在微控制器上的應(yīng)用,是超低功耗邊緣側(cè)人工智能。
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無論何時(shí)何地,數(shù)據(jù)都需要即時(shí)可用,這一趨勢(shì)越來越明顯。全球各行各業(yè)都在經(jīng)歷由這種需求推動(dòng)的“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”。根據(jù) IDC 的分析,到 2025 年,全球創(chuàng)建的數(shù)據(jù)中,超過四分之一的數(shù)據(jù)在本質(zhì)上都是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),而物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)將占這部分?jǐn)?shù)據(jù)的 95%以上。
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大量涌現(xiàn)的數(shù)據(jù)催生出了一系列全新的技術(shù),機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理和人工智能,它們將數(shù)據(jù)分析從不常見的、追溯式的實(shí)踐,轉(zhuǎn)變成為戰(zhàn)略決策和行動(dòng)的前攝式推動(dòng)因素。這些技術(shù)可以大大提高各種行業(yè)、環(huán)境和應(yīng)用數(shù)據(jù)分析的頻率、靈活性和即時(shí)性。同樣根據(jù) IDC 的預(yù)測(cè),到 2025 年,屬于數(shù)據(jù)分析的全球數(shù)據(jù)總量將增長至原來的 50 倍,達(dá)到 5.2ZB;而機(jī)器學(xué)習(xí)所“觸及”的分析數(shù)據(jù)總量將增長至原來的 100 倍,達(dá)到 1.4ZB。
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目前存在的機(jī)器學(xué)習(xí)可以劃分為 3 種形態(tài),云端 ML、邊緣 ML 和 TinyML。TinyML 正是針對(duì)占比超過 95%以上的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理場(chǎng)景。
因此,目前針對(duì)不同類型的計(jì)算平臺(tái),在不同時(shí)間創(chuàng)建和使用的數(shù)據(jù)量,機(jī)器學(xué)習(xí)被較為清晰的劃分為 3 種類型,發(fā)揮著各自差異化的作用:
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云端 ML:是指機(jī)器學(xué)習(xí)在企業(yè)內(nèi)部或云端特定計(jì)算數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用。這些云服務(wù)器涵蓋所有類型,包括公共云、私有云和混合云。此外,它還包括運(yùn)營控制中心,例如管理電網(wǎng)或電話網(wǎng)絡(luò)的那些運(yùn)營控制中心。
邊緣 ML:是指機(jī)器學(xué)習(xí)在不處于核心數(shù)據(jù)中心的,企業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī) / 設(shè)備中的應(yīng)用。邊緣設(shè)備包括服務(wù)器機(jī)房,現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器,以及位于各個(gè)地區(qū)以加快響應(yīng)速度為目的的小型數(shù)據(jù)中心。
?TinyML:是指超低功耗的機(jī)器學(xué)習(xí)在物聯(lián)網(wǎng)各種終端微控制器中的應(yīng)用。TinyML 通常功耗為毫瓦(mW)級(jí)別甚至更低,因此可以支持各種不同的電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備,和需要始終在線的應(yīng)用。這些設(shè)備包括智能攝像頭、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、可穿戴設(shè)備、音頻采集硬件以及各種傳感器等等……
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再看 TinyML 的發(fā)展現(xiàn)狀,從算法、軟件、硬件這三個(gè)維度分析,TinyML 已經(jīng)進(jìn)化到“足夠好”,可以實(shí)際應(yīng)用的階段。
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TinyML 是一個(gè)新興領(lǐng)域,是快速增長的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)和應(yīng)用,是一片巨大的、未被充分開發(fā)的藍(lán)海。
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數(shù)以億計(jì)的微控制器和各種各樣的傳感器結(jié)合在一起,在未來可能會(huì)激發(fā)一些非常有創(chuàng)意、更具實(shí)用價(jià)值的 TinyML 應(yīng)用。
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對(duì) TinyML 做個(gè)簡單總結(jié):
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What:TinyML 是指超低功耗(毫瓦量級(jí))的邊緣側(cè)機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用。
Why:TinyML 可以提升大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)分析和決策能力。
How:TinyML 的實(shí)現(xiàn)需要硬件、軟件和算法的整體性協(xié)同設(shè)計(jì)。
When:現(xiàn)在是著手布局 TinyML 的最好時(shí)機(jī)。
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TinyML 蘊(yùn)含巨大機(jī)會(huì),很多剛剛浮現(xiàn)。未來一兩年內(nèi),這個(gè)領(lǐng)域很可能會(huì)出現(xiàn)顯著進(jìn)展。
02
什么是 TinyML 即服務(wù)(TinyML-as-a-Service)
接著我們?cè)賮砜纯词裁词?TinyML 即服務(wù)。
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這是愛立信率先提出的一個(gè)理念。
首先,我們需要明確的區(qū)分在物聯(lián)網(wǎng)終端中應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)的兩種方式:
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為物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備提供機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)
在物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備中內(nèi)嵌 TinyML 即服務(wù)
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這兩種表述看似相像,實(shí)則不同。
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在第一種情況下,為物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備提供的機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù),一般將所有 ML 任務(wù)都“外包”給邊緣設(shè)備和云服務(wù)器,終端設(shè)備則以接收者的身份,“被動(dòng)”執(zhí)行由邊緣和云端下發(fā)的各種任務(wù)。
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在第二種情況下,物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備中內(nèi)嵌 TinyML 即服務(wù),“主動(dòng)”參與智能決策與執(zhí)行。雖然與云端和邊緣相比,終端設(shè)備的資源非常有限,但 TinyML 即服務(wù)仍舊可以提升終端設(shè)備的分析能力,以便其能更好的處理實(shí)時(shí)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。
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因此 TinyML 即服務(wù),真正的實(shí)現(xiàn)了將機(jī)器學(xué)習(xí)帶入到物聯(lián)網(wǎng)終端。
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看到這里,你或許有個(gè)疑問:機(jī)器學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)非常龐大,而且對(duì)資源要求很高。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備那么小,可以執(zhí)行哪些機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)?
為了更好的回答這個(gè)問題,我們先來說說 TinyML 和云端 ML 之間的差異,它們分別處于兩個(gè)截然不同的世界。
上圖是從硬件和軟件的角度,定性和定量的比較 TinyML 和云端 ML 的差異。與 TinyML 可以調(diào)用的資源相比,云端 ML 簡直是“富豪”。為了順利推進(jìn),TinyML 必須采用與云端 ML 不同的思維模式。
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在本文最初的三環(huán)圖中可以看到,TinyML 和 Linux 之間并沒有太多交集。大量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備并沒有運(yùn)行 Linux 的能力,TinyML 無法調(diào)用很多成熟的工具、應(yīng)用和基于容器的虛擬化技術(shù),必須另辟蹊徑的解決各種軟件、硬件和算法極為缺乏的問題,部署 ML 服務(wù)。
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很多公司圍繞 TinyML 付出了各種努力,在后面的部分,我們將會(huì)介紹各種 TinyML 的產(chǎn)品和最新實(shí)踐。
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當(dāng)然,想要在終端物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中,獲得和云端 ML 同樣的體驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的。TinyML 主要實(shí)現(xiàn)的是推理(inference),也就是把從訓(xùn)練中學(xué)習(xí)到的能力,應(yīng)用到實(shí)際操作中去。
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TinyML 想要落地,還需要一整套成熟的架構(gòu)。愛立信將 TinyML 即服務(wù)的生態(tài)系統(tǒng)拆分為 3 個(gè)基本組件:
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編譯器插件接口
編排協(xié)議
推理模塊規(guī)格
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支持這三個(gè)組件,表示物聯(lián)網(wǎng)硬件可以滿足實(shí)現(xiàn) TinyML 即服務(wù)的基本要求。下圖中更詳細(xì)的展示了這 3 個(gè)組件之間的相互作用:綠色代表編譯器插件接口,黃色代表編排協(xié)議和推理模塊規(guī)格這兩個(gè)部分。
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實(shí)現(xiàn) TinyML 即服務(wù),需要面對(duì)的挑戰(zhàn)也是無比艱巨的:
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TinyML 不僅需要面臨邊緣 ML 的全部困難,而且解決問題的能力更加有限;
如何借鑒云端 ML 的成功經(jīng)驗(yàn),順利推進(jìn) TinyML 在終端中的部署;
如何為數(shù)量巨大的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,都能提供 TinyML 的良好體驗(yàn)。
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03
TinyML 為什么重要?
看到這里,你應(yīng)該對(duì) TinyML 的重要性已經(jīng)有了自己的評(píng)估。
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我們?cè)賮斫y(tǒng)一做個(gè)梳理。
TinyML 的出現(xiàn),是為了更好的緩解邊緣 ML 和云端 ML 中,無法突破的多種問題,包括數(shù)據(jù)隱私、網(wǎng)絡(luò)帶寬、時(shí)間延遲、可靠性和能源效率:
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數(shù)據(jù)隱私:大量的最終用戶非常在意數(shù)據(jù)隱私,在數(shù)據(jù)開放與共享方面保持謹(jǐn)慎態(tài)度。很多用戶不愿意將自己的數(shù)據(jù)交由第三方云平臺(tái)和邊緣服務(wù)提供商,進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。很多用戶傾向于定義清晰的“本地”物理邊界,以保存其關(guān)鍵的生產(chǎn)和運(yùn)營數(shù)據(jù)。TinyML 嘗試在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上,直接處理和分析受限的敏感數(shù)據(jù),保護(hù)了數(shù)據(jù)隱私。
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網(wǎng)絡(luò)帶寬:很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過窄帶物聯(lián)網(wǎng) NB-IoT 或者其他低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)通信,帶寬和數(shù)據(jù)傳輸能力極為有限。這些設(shè)備有強(qiáng)烈的在本地處理數(shù)據(jù)的需求,以減少數(shù)據(jù)的傳輸,降低網(wǎng)絡(luò)帶寬和傳輸功耗的壓力,避免在終端和邊緣設(shè)備之間形成帶寬瓶頸,影響整套物聯(lián)網(wǎng)解決方案的性能。
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時(shí)間延遲:隨著 5G 等技術(shù)的發(fā)展,海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將被部署,很多應(yīng)用場(chǎng)景都對(duì)時(shí)間延遲非常敏感,希望數(shù)據(jù)可以被實(shí)時(shí)傳輸。TinyML 通過將某些機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)轉(zhuǎn)移到設(shè)備本身,來進(jìn)一步減少網(wǎng)絡(luò)延遲的可能性,
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可靠性:在偏遠(yuǎn)地區(qū)、海上平臺(tái)、空間站、極端環(huán)境的應(yīng)用中,網(wǎng)絡(luò)通信有可能無法保證始終覆蓋。因此在這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中,具備機(jī)器學(xué)習(xí)能力是一種必要功能。TinyML 可以將某些邊緣和云端中的機(jī)器學(xué)習(xí)能力移植到本地,提升可靠性。
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能源效率:許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都是電池供電,對(duì)于功耗的要求很高。通過極低功耗 TinyML 的數(shù)據(jù)分析,減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,可以在一定程度上,節(jié)約物聯(lián)網(wǎng)終端中的電量消耗。
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因?yàn)榫邆浣鉀Q多種問題的潛力,有望突破成本、帶寬和功耗的限制,因此一經(jīng)提出,TinyML 就獲得了廣泛關(guān)注,并被賦予了較高期待。
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04
TinyML 市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
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海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備位于網(wǎng)絡(luò)邊緣,并且這些設(shè)備有越來越小的趨勢(shì),因此 TinyML 的未來發(fā)展,具有極大的想象空間。
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目前全球有 2500 億個(gè)微控制器在各地運(yùn)行,僅 2018 年一年就售出了 281 億個(gè)單元,IC Insights 預(yù)測(cè),到 2023 年,微控制器的年出貨量將增長到 382 億個(gè)。而且這些微控制器對(duì)應(yīng)的設(shè)備,都有變得越來越智能的需求。
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換句話說,未來分布在煙霧傳感器、心臟起搏器、車載終端中的 2500 億個(gè)微控制器,有可能可以執(zhí)行以前只有計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)才能處理的任務(wù)。
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根據(jù) SilentIntelligence 的預(yù)測(cè),在未來 5 年,TinyML 將觸發(fā)超過 700 億美元的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,并且保持超過 27.3%的復(fù)合年均增長率(CAGR)。
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TinyML 的市場(chǎng)規(guī)模比邊緣 ML 和云端 ML 都要大。
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但是如此巨大的市場(chǎng),卻較難開發(fā)。因此 TinyML 涉及到不同公司的協(xié)同,公司之間的商業(yè)模式也有本質(zhì)區(qū)別。以 TinyML 領(lǐng)域的人工智能 SaaS 服務(wù)商 SensiML 為例,其商業(yè)模式如下圖所示。
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2019 年 1 月,當(dāng)時(shí)成立 6 年的 SensiML 被 QuickLogic 公司并購。根據(jù) QuickLogic 的財(cái)報(bào)披露,QuickLogic 以全部股票交易方式收購其所有已發(fā)行和流通在外的普通股,總價(jià)為 1,169,752 美元。
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05
TinyML 的最新產(chǎn)品
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上圖是由 Topio Networks 整理的邊緣智能產(chǎn)業(yè)圖譜。
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邊緣 ML 是個(gè)相對(duì)成熟的領(lǐng)域,很多企業(yè)都在其中精耕細(xì)作,他們當(dāng)中的很多也已經(jīng)開始了 TinyML 的嘗試。
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ARM、高通、谷歌、博世、蘋果和微軟等公司,正試圖加速推進(jìn) TinyML 的落地,將其搭載于各種傳感器上。
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比如高通推出了超低功耗的 always-on 計(jì)算機(jī)視覺解決方案。
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該方案具有超低功耗,始終保持開啟狀態(tài),使用系統(tǒng)電源小于 1mA 標(biāo)準(zhǔn)鋰電池,典型幀率為 1-30 fps。
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對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品 Qualcomm? QCC112,已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)商用。
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博世推出了用于物聯(lián)網(wǎng)的 MEMS 傳感器,可實(shí)現(xiàn) TinyML 應(yīng)用。
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蘋果以 2 億美元收購了 TinyML 初創(chuàng)公司 Xnor.ai。Xnor.ai 致力于開發(fā)高效、低功耗的 TinyML 應(yīng)用,這些應(yīng)用不需要強(qiáng)大的處理能力,也不需要連接到云端,而是在設(shè)備上處理本地?cái)?shù)據(jù)。
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ARM 最近公布了兩款芯片設(shè)計(jì),它們分別是 ARM Cortex-M55 和 Ethos-U55,可以實(shí)現(xiàn)在沒有云端連接的設(shè)備上,執(zhí)行機(jī)器學(xué)習(xí)的能力。
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ARM 認(rèn)為這兩款產(chǎn)品的推出,將會(huì)開啟終端智能的新紀(jì)元。
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ARM 設(shè)想的用例是在智能手杖中的 360 度攝像頭,可以自動(dòng)識(shí)別障礙物并上報(bào)主人,或者搭載于高鐵中的智能傳感器,可以就地識(shí)別問題并及時(shí)報(bào)警,避免延誤。
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新品的推出將會(huì)極大的提升 ML 推理速度和能源效率。
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不過預(yù)計(jì)相關(guān)的芯片,最早要到 2021 年初才能問世。
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除了巨頭之外,初創(chuàng)公司在 TinyML 領(lǐng)域也非常活躍。
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GreenWaves 公司采用多個(gè) RISC-V 內(nèi)核,在超低功耗下實(shí)現(xiàn) TinyML 應(yīng)用。其第二代產(chǎn)品 GAP9,擁有 10 個(gè) RISC-V 核心。其中,一個(gè)作為結(jié)構(gòu)控制器,另外 9 個(gè)形成計(jì)算集群。這些控制器和計(jì)算集群,運(yùn)行于獨(dú)立的電壓和頻率域。并通過支持最先進(jìn)的 FD-SOL 處理技術(shù),進(jìn)一步降低了功耗。
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Eta Compute 公司的 ECM3532 適用于低功耗 IoT,擁有兩個(gè)核心,Arm Cortext-M3 和 DSP。可實(shí)現(xiàn)長待機(jī)狀態(tài)下的圖像處理和傳感聚合,功耗僅為 100 微瓦。該芯片具有 512KB 閃存和 256KB SRAM,Eta Compute 展示的案例包括語音、圖像和視頻識(shí)別,以及在工業(yè)傳感場(chǎng)景中的應(yīng)用。
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06
TinyML 的應(yīng)用實(shí)踐
TinyML 尚處于應(yīng)用的早期,在一些領(lǐng)域有了初步實(shí)踐:
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車載應(yīng)用:Swim.AI 在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中使用 TinyML,通過有效提升傳感器中對(duì)于實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)的智能化處理能力,減少了乘客的等候時(shí)間、交通擁堵的概率、改善汽車的排放并提升乘車安全。
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智能工廠:在制造業(yè)中,TinyML 可以通過啟用實(shí)時(shí)決策,減少由于設(shè)備故障而導(dǎo)致的非計(jì)劃性停機(jī)。它可以根據(jù)設(shè)備狀況提醒工人必要時(shí)進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。
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QuickLogic 的子公司 SensiML 在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了不錯(cuò)的嘗試,基于他們的產(chǎn)品可以快速構(gòu)建智能傳感方案。
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并且 SensiML 已經(jīng)將 TinyML 用于工業(yè)預(yù)測(cè)性維護(hù)的相關(guān)場(chǎng)景中。
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對(duì)于預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用的開發(fā)人員,SensiML 智能化軟件工具包的優(yōu)勢(shì)在于,它使開發(fā)人員能夠在數(shù)天、數(shù)周內(nèi)構(gòu)建智能物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備,而無需數(shù)據(jù)科學(xué)或嵌入式固件專業(yè)知識(shí)。
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該軟件包括 SensiMLData Capture Lab(數(shù)據(jù)捕獲實(shí)驗(yàn)室),這是一個(gè)用于收集和整理訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的集成工具。
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對(duì)于預(yù)測(cè)性維護(hù),數(shù)據(jù)集是來自各類傳感器的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。SensiML 人工智能軟件工具包分析標(biāo)記數(shù)據(jù),以生成可實(shí)施異常檢測(cè)的分類器算法。然后使用同一工具編譯算法以在所選硬件目標(biāo)上運(yùn)行,例如微控制器或 QuickLogic 自己的 QuickAI 片上系統(tǒng)平臺(tái)。
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智能零售:通過監(jiān)控店內(nèi)貨架,并在商品數(shù)量低于一定水平時(shí),立即發(fā)送警報(bào),TinyML 可以防止零售端的商品脫銷。
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智慧農(nóng)業(yè):農(nóng)民可能因動(dòng)物疾病而遭受嚴(yán)重?fù)p失。利用搭載 TinyML 的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)牲畜的心臟、血壓、體溫,土壤的溫濕度等狀況,可以幫助農(nóng)民預(yù)測(cè)和預(yù)防養(yǎng)植物和牲畜流行病的發(fā)作。
07
TinyML 的相關(guān)組織
每項(xiàng)成功的技術(shù),都離不開核心團(tuán)隊(duì)和相關(guān)組織的推進(jìn)。
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TinyML 領(lǐng)域最活躍的組織是 TinyML 基金會(huì),這是一個(gè)由工程師們自發(fā)構(gòu)建的社群,成立于 2019 年 7 月,經(jīng)常進(jìn)行小型交流,并且每年舉辦 TinyML 峰會(huì)。
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微小的 TinyML 將會(huì)變得很大,這個(gè)新生事物正在逐步成型的過程中,需要來自軟件側(cè)、硬件側(cè)、算法側(cè)、應(yīng)用側(cè)等涉及多方的通力協(xié)作,才能有效構(gòu)建完整的生態(tài)系統(tǒng)。
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關(guān)于這個(gè)領(lǐng)域的最新進(jìn)展,我還會(huì)持續(xù)追蹤。
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本文小結(jié):
1.TinyML 是機(jī)器學(xué)習(xí)在微控制器上的應(yīng)用,是超低功耗邊緣側(cè)人工智能。TinyML 通常功耗為毫瓦(mW)級(jí)別甚至更低,因此可以支持各種不同的電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備,和需要始終在線的應(yīng)用。
2. 想要在終端物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中,獲得和云端 ML 同樣的體驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的。TinyML 主要實(shí)現(xiàn)的是推理(inference),也就是把從訓(xùn)練中學(xué)習(xí)到的能力,應(yīng)用到實(shí)際操作中去。
3.TinyML 是一個(gè)新興領(lǐng)域,是快速增長的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)和應(yīng)用,是一片巨大的、未被充分開發(fā)的藍(lán)海。