Funktionelle og intelligente front-end-løsninger er ved at udgøre et selvstændigt marked på linje med mikrocontrollere og single-board computere. Det er AI, som trækker udviklingen fremad, og heldigvis går producenter uden om AI-faldgruberne
Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 5 – 2025 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)
Af Rolf Sylvester-Hvid, Embedded World, Nürnberg
I øjeblikket er verden opdelt i to kategorier: Størstedelen er lægfolk, som tror, at AI er selvstændige intelligente enheder, der kan levere entydige løsninger i klartekst, og så den tekniske verden, som har et noget mere nuanceret billede af mulighederne i – og anvendelsen af – AI. Og der vil være mange bump på vejen, før teknik og forventninger stemmer overens. En stor misforståelse er, at AI kan udføres med deterministiske ”klassiske” computermodeller og en ekstrem præcision. Virkeligheden er snarere, at man skal skrue ned for nøjagtigheden og i stedet arbejde med vægtede udfaldsrum, så resultaterne ikke er sort/hvide, men nærmere gråskalerede – og faktisk dermed heller ikke altid 100 procent i overensstemmelse med det forventede.
Heldigvis var de fleste af de producenter af intelligente edge-løsninger, som vi talte med under Embedded World meget bevidste om både muligheder og begrænsninger i AI-algoritmerne, som nok ikke i mange årtier vil være basis for ”one-fits-all”-løsninger. Men dermed ikke være sagt, at der ikke er kommercielt anvendelige AI-produkter på markedet. Der er allerede masser, og mange af dem er både gennemtænkte og baseret på nogle ganske spændende tankesæt – og komponenter. Herunder for eksempel Grinns nye SoM’er (System-on-Module), der følger efter en række af de meget fikse og kompakte single-board computere, som den polske EMS/udvikler/SBC-producent tidligere har sendt på markedet.
– Vi bruger en Mediatek-processor i vores nye GenioSOM-700, der er tiltænkt videogenkendelse med en stor grad af AI-funktionalitet. Tilsvarende har vi også udviklet AstraSOM-1680, der er til generelle AI-i-edgen-applikationer, og som er baseret på en processor fra Synoptics. I begge tilfælde er de yderst kompakte boards fremstillet med både et lavt forbrug for øje og til non-deterministiske beregninger. Vi siger hos Grinn, at vores moduler ”tænker analogt”. Det letter blandt andet ansigtsgenkendelse, hvor man med non-deterministiske modeller i mange tilfælde kan arbejde sig uden om GDPR-kravene, siger Robert Otreba, der er CEO for Grinn.
Grinn er som sådan rimeligt ”utro” i forhold til processorleverandørerne, men vælger typisk de processorer, der løser opgaven bedst muligt. For eksempel har Grinn udviklet en fiks demo af en tracker/dataopsamler, der giver både cloud-forbindelse med LoRa og mobil konnektivitet med en Kyocera-antenne og en Nordic Semi mikrocontroller som vært – og kommunikationsenhed.
40 år gammel startup
Mange husker nok MIPS som én af de helt store inden for embeddede processorer, og produkter som Playstation 2 og Sonys robothund var da også i vidt omfang udviklet hos MIPS i Ballerup i Danmark. Men blandt andet Arm kom og hev tæppet væk under MIPS, og siden har den dengang så store virksomhed levet en tilværelse noget i skyggen. Men vi løb på MIPS på en ret beskeden stand, hvor deres meget hyggelige FAE, James Prior, kunne fortælle om den nyeste udvikling:
– Vi har nu fremstillet en mikrocontroller, der med afsæt i AI-algoritmer skal øge taktilitet og dexteritet i robotter og motorstyringsapplikationer, og det er tanken, at den nye M8500 skal kunne leveres enten som chip eller som firmware til andres designs. Målet er et færdigt silicium i 2026. Fokus i M8500 er dét, vi kalder ”fysisk AI”, som kombinerer SIL-/ASIL-/ISO26262 med en multimodal AI. Ved at samle vision-, sprog- og bevægelses-AI skal M8500 kunne levere end autonom forståelse for robotten af dens omgivelser. Vi vil i stedet for konventionel træning arbejde med en såkaldt re-enforcement learning, hvor en applikation testes igen og igen, millioner af gange, før den implementeres, fortæller James Prior.
Han refererer til en ”spildt cola-model”, hvor en husrobot skal tænkes at opdage, at et barn vælter en cola på et bord. Robotten vil hurtigt rejse dåsen op igen, så der ikke løber mere cola ud og fra sin træning finde det bedste middel til at tørre op og affedte bordet. Den funktionssikre taktilitet vil kunne lade robotten mærke, om bordet ikke længere er klistret – og det skal kunne gøres helt uden kommandoer. På vores spørgsmål, om robotten ikke bare kunne tørre op med den møgunge, der havde væltet colaen, henviste James Prior til robotlovens 2. regel. Det er vist noget med, at robotter ikke må skade mennesker …
End-to-end-løsninger er fremtiden
Der var godt med danskere på Analog Devices’ stand, og både Nicolai Mahncke og Anders Frederiksen fra ADI har haft fingrene godt nede i et meget spændende projekt, som vi fik lov til at lege lidt med: Det er et AMR-kit (Autonomous Mobile Robot), som ADI forventer at sælge i mere eller mindre færdige kit-former. Den kun 10kg tunge sag kan køre med en payload på op til 60kg, og udgangspunkt er tre print fra ADI med henholdsvis en motorstyring, en navigationsenhed og en BMS – samlet en Open Robotics Platform – som man så kan parre med et Arduino-board eller lignende vært. De mekaniske dele er lige til enten at 3D-printe eller købe. Det er fire hjul fra en møbelhund. Et par servomotorer med tilhørende skateboard-hjul og nogle metalplader. Vupti, så får man en funktionel AMR til anslået mellem fem og ti procent af prisen på en kommerciel model. Perfekt til undervisningsbrug, men også til mindre industrier.
– Strengt taget er det jo hverken en IoT-løsning eller AI, men alligevel er det et rigtig spændende design, der i høj grad viser, hvor meget man kan opnå med ganske beskedne løsninger fra ADI, og vi har da tilsluttet en time-of-flight sensor i næsen af robotten, så den opnår en situationsfornemmelse, om end langt billigere og lettere end med vision, siger Nicolai Mahncke, der også refererer til sin kollega i Danmark, Stephanie Keller, der konstaterer, at Analog Devices Inc. i stigende grad har fokus på end-to-end-løsninger frem for ”bare” komponenter.
Det gør det så også interessant at nævne Codefusion-softwaren fra ADI. Men, hov, et analogt foretagende med software? Jovist, ADI købte jo for nogen tid siden Maxim, og så kom det digitale domæne også ind i pakken – igen med fokus på end-to-end-løsninger, der giver kunderne mere nøglefærdige løsninger og mindre designtid. Codefusion er et kombineret IDE og konfigurationsværktøj, som imødegår det problem, der opstår, når et design får tilført stadigt flere kerner med delte systemblokke og memories. Så får man som regel blandet flere IDE’er, og det er bøvlet og uoverskueligt – ikke mindst hvis systemerne ikke snakker sammen. Codefusion er designet som en drag and drop-designløsning til multikerne SoC, hvor et ensartet og entydigt IDE kan få Arm- og RISC-kerner til at spille sammen. Codefusion er stadig kun i sit første udviklingstrin, men det er et open source IDE frit tilgængeligt for alle fra ADI og i øvrigt både gratis og meget let at bruge, så vidt vi lige kunne konstatere.
Billedtekster:
1: Robert Otreba fra Grinn med de to nye AI-moduler, GenioSOM-700 til vision og AstraSOM-1680 til generel edge-AI – her pænt pakket ind. Modulerne kan arbejde non-deterministisk, hvad der giver en ”analog tankegang”, som bedre er egnet til AI-formål.
2: MIPS vil ifølge James Prior være klar med en fungerende M8500 i 2026. Den kombinerer funktionel sikkerhed med AI sprog-, vision- og bevægelsesmodeller, der vil kunne give alle slags robotter en autonom og taktil oplevelse af omgivelser og opgaver.
3: Modulær robot kit-model fra Analog Devices. Nicolai Mahncke (tv.) og Anders Frederiksen (yderst th.) ser et potentiale i at hjælpe ADI-kunder til enkle end-to-end-løsninger, hvilket her er i en kit-form, der til mellem fem og ti procent af prisen for en kommerciel AMR giver en 10kg robotplatform, som med en simpel Arduino-vært kan flytte op til 60kg.
4: Guillermo Serrano Leon og Adrian Cutean er nogle af mændene bag Analog Devices uniforme IDE, der med en enkel drag and drop-metode for interfaces og lignende giver en let systemopbygning af heterogene multikerne processorarkitekturer med automatisk kodegenerering. Codefusion er open-source og gratis at downloade hos ADI.
