邊緣人工智能的實施給使用資源受限的嵌入式系統的開發人員帶來了重大的技術挑戰。英飛凌科技股份公司通過 DEEPCRAFT AI 套件擴展了其邊緣 AI 產品組合。

該套件是軟件、工具和解決方案的集合，旨在解決將人工智能整合到嵌入式產品中時常見的集成障礙。該套件現已上市，并已針對英飛凌的 PSOC Edge 微控制器進行了優化。

DEEPCRAFT AI 套件旨在在整個開發過程中為應用程序設計人員提供支持，從初始模型創建到在低功耗硬件上部署。該套件解決了關鍵的工程挑戰，包括嵌入式目標的模型優化、功耗限制以及將預訓練模型集成到商業產品中的復雜性。

英飛凌邊緣人工智能軟件生態系統的擴展提供了硬件和軟件解決方案，其中包括 DEEPCRAFT AI 套件及其包含預訓練模型和音頻調諧工具的 AI Hub。這種方法允許開發人員構建自定義模型或集成現有模型，從而有可能縮短開發周期。

核心組件和功能包括：

DEEPCRAFT AI Hub：作為邊緣 AI 軟件資源的中央存儲庫。它包含 50 多種資源，包括開源模型、英飛凌軟件、開發工具以及來自工業、消費類和汽車應用的實現示例。這為開發人員提供了參考設計和實際實現指導。

DEEPCRAFT Studio：用于開發用于邊緣部署的 AI 和機器學習模型的端到端平臺。除了音頻、雷達和時間序列數據處理外，該平臺現在還支持計算機視覺。它包括用于訓練和部署計算機視覺模型以使用 YOLO 架構進行對象檢測的工具。該平臺與英飛凌硬件一起使用時可免費使用。

DEEPCRAFT 模型轉換器：通過轉換專有模型和開源模型以在英飛凌硬件上執行，解決模型可移植性的挑戰。該轉換器支持 PyTorch、TFLite 和 Keras 框架，無需大量手動優化即可部署在 PSOC Edge 和 PSOC 6 MCU 上。

PSOC 邊緣 MCU：這些 Arm Cortex-M 微控制器提供機器學習加速以及安全功能，包括具有 PSA 認證的 L2 和 L4 iSE 的邊緣保護類別 4 （EPC4）、PCI 預認證和安全飛地保護。與傳統 2.5D 處理器相比，專用 3D GPU 支持圖形界面，同時保持較低的功耗。該平臺支持 ModusToolbox、Zephyr 和 DEEPCRAFT AI Suite。

該套件包括用于開發語音控制產品的 DEEPCRAFT 語音和音頻解決方案。DEEPCRAFT 音頻增強功能通過消除背景噪音來解決語音清晰度挑戰，而 DEEPCRAFT 語音助手則無需云連接即可實現本地語音界面處理。

這些功能已針對 PSOC Edge 架構進行了優化，支持雙核 Cortex-M55 和高達 400 MHz 的 Ethos-U55 和高達 200 MHz 的 Cortex-M33 + NNLite 內核。在 PSOC Edge 上，語音和音頻解決方案在典型房間條件下以低于 1mW 的功耗和低延遲實現始終在線的聆聽。在近距離交談場景中，檢測率達到 98%，誤報率降低。

該平臺將音頻處理速度提高 75%，同時消耗的能源大約是替代解決方案的一半。AI加速與內存架構的結合，支持語音ID等超過典型DSP能力的數兆級模型。與傳統方法相比，基于人工智能的語音和音頻應用的開發時間可縮短約 50%。