ADI剖析未来工场：运用搭载家养智能的传感器在边缘做出抉择规画——第2部份 图6.配置Voyager扫描数据

图7.中间配置装备部署中展现的工场感器规画Voyager。零星就会在Voyager自界说效率上配置一个标志，运用用于为配置装备部署提供格外功能，搭载的传第部个别会在运用层之外再散漫出三个清晰的家养抉择条理来规画差距的代码功能，

图6.配置Voyager扫描数据。智能做出泵、边缘它操作配置装备部署文件以及协议等低级功能。工场感器规画该板搭载一个512 kB数据内存的运用CNN减速器。以判断哪种措施对于精确度影响最大。搭载的传第部上一篇文章重点介绍了基于AI的家养抉择无线形态监控传感器Voyager4的概况以及硬件妄想。MAX1726二、智能做出这对于演示目的边缘颇实用。而后发送字符串命令并处置其返回值。工场感器规画效率由多个特色组成，运用HAL坚持巩固，搭载的传第部艰深来说，凭证零星所搜罗的元器件，传感器将返回休眠方式，

请不断浏览本系列的第3部份，好比，

妄想中间配置装备部署用户界面

BLE中间配置装备部署与Voyager中间配置装备部署同步妄想，两者之间最大的差距之一是其衔接方式。

协讲以及配置装备部署文件

在蓝牙的命名术语中，Tom于2020年取患上利默里克大学电子与合计机工程学士学位。全天下员工约2.4万人。

一旦中间配置装备部署以及中间配置装备部署之间组成衔接，该零星再也不是实时的（数据可能是多少分钟致使多少天前的），好比，这种做法很罕有，以将特定微操作器的详细细节与运用挨次以及驱动挨次代码分说开来。零星会自动向Voyager的单个自界说特色收回见告命令，这也可能用于过滤搜查列表，AES

周全介绍BLE的所有特色将需要一本书的篇幅。Voyager中的HAL界说了微操作器、将所天生模子的权重映射到更小的数值区间会集，BLE的拆穿困绕规模、这些配置装备部署文件搜罗由蓝牙技术同盟(SIG)建树的预界说配置装备部署文件。这些数据必需由目的配置装备部署保存并传输到PC。

命令效率器

Voyager4运用的中间端以及中间端是同步妄想的，必需运用ADI公司的在线工具集妨碍量化以及分解。

解译减速率计数据

接管数据以前，咱们品评辩说了Voyager4的硬件信号链、可降级的软件。两个数据集均经由Python GUI直接保存到磨炼PC中。ADG163四、边缘AI合成旨在经由火析音频、WPABLE20 m至100 m低/中中/高低中是是，

数据管道以及BLE中间配置装备部署

尽管温度以及电池信息可凭证要求提供给BLE中间配置装备部署运用挨次，功耗合成以及机械集成。量化步骤经由舍入或者截断，GAP负责处置底层各项功能：广播、功耗以及清静特色的详细信息，负责调以及配置装备部署的BLE接口以及传感器以及微操作器数据的外部管道。配置装备部署必需反对于这些协议能耐被视为与BLE兼容。清晰无关Voyager板上AI算法详细实现的更多信息，广播规范以及一系列字符，

结语

本文介绍了无线振动监测零星Voyager4，咱们还界说了一个用作命令效率器的自界说配置装备部署文件，请参阅本系列文章的第1部份。每一次Voyager上电时，妄想实用的形态监控传感器需要思考多个方面。以实现智能边缘规模的突破性立异。呵护、道路C以及D分说代表检测到以及未检测到机电倾向的用例。3轴减速率计，如图7所示，运用一组预界说的配置装备部署文件可能颇实用，而且由于天生数据的速率超加倍送的速率，协议是界说配置装备部署操作的根基功能块：数据封装、MAX78000 带有一个板载卷积神经收集(CNN)减速器。零星运用工程师

摘要

提升工业零星智能化的措施有多种，而后在其根基上妨碍自界说更正。BLE具备一些特意的优势。接管了MAX3207E、对于咱们的工业监控用例而言，

► 本系列文章的第1部份介绍了Voyager4无线形态监控传感器，这种方式在演示方式下颇实用，而后，GUI用户可能抉择运用setadxlcfg命令配置装备部署所连Voyager的减速率计。DS28C40A、运用可能凭证数据的剖析方式，

图13.Voyager瘦弱情景磨炼数据。BSP会更新。并向减速率计恳求数据。但对于需要实现大批自界说功能的配置装备部署而言，并运用BLE中间配置装备部署库(BLEak)收回尺度BLE命令。如图10所示，随后必需将这些文件复制到微操作器的行动名目中，可能实时揭示高功能减速率计数据，并运用板载AI模子妨碍合成。用Python编写，咱们重点思考振动传感器以及典型形态监控场景，可能在运用Voyager收集原始数据并经由MAX78000外部工具磨炼模子后运用该方式。在咱们于边缘实施某些合成的用例中，本文将品评辩说如下多少方面：
► BLE术语
► BLE中间配置装备部署的实现
► BLE中间配置装备部署的实现
► AI算法的磨炼以及部署

BLE布景知识
妄想工业边缘传感器时，尽管，ADXL382是一款高带宽、好比制作商ID、用户可能抉择“保存数据”选项，

从存储器发送数据

另一种方式是将数据保存到闪存中。由于经由将字符串用作Voyager中间配置装备部署的命令输入，

对于零星中的每一个电路板，而是传递给边缘AI算法来预料机械倾向。咱们为扫描数据发现数组提供了数据长度、好比个别运行机电数据。Voyager4等机电瘦弱情景监控处置妄想普遍运用于各行各业，重大地说，由其陈说分类服从。图2揭示了货仓内差距协议的分层方式。所有BLE命令都直接发送到中间配置装备部署的自界说效率妨碍剖析。但却带来了多少点短处。中间配置装备部署就会向自界说特色收回见告命令，

编写可移植代码

开拓固件时，如图11所示。好比，若何集成差距组件以协同使命，

该架构是Voyager4软件以及AI算法开拓的重点。此名目抉择运用MAX32666 BLE微操作器。它处置来自中间配置装备部署的命令，减速率计代码坚持巩固，咱们就能清静地记实减速率计数据，要清晰BLE边缘配置装备部署的妄想以及开拓，则可能经由BLE处置器向主机发送倾向标志或者用户警报。衔接会影响拆穿困绕规模、这一点很紧张，本文将重点品评辩说为智能边缘传感器建树的软件架谈判AI算法，闪存以及通讯接口。硬件妄想、若有任何数据损失则重新发送。Voyager部署的默认示例仅运用了30秒的个别运行减速率计数据妨碍磨炼。如表1所示，确保仅相关数据才经由无线电链路传输。未瞄准以及轴承缺陷。中间配置装备部署是Windows PC上的图形用户界面(GUI)，在衔接以前，主要目的便是为边缘配置装备部署以及所连主机建树易于清晰、并以减速率计数据、以便针对于该微操作器运用精确的SPI命令。从而取代或者填补人类数据合成。

在边缘实施合成

为了缩短电池续航光阴，配置装备部署后，此架构如图9所示。

图9.通用BSP-HAL架构。每一当有更新的数据调配给该自界说特色时，与其余衔接尺度比照，经由了预处置。

道路A是最后接管的道路，
► 本系列文章的第3部份将品评辩说AI算法的实际实现，ADI提供散漫模拟、基于个别运行数据磨炼模子后，MAX32666提供了一个BLE数据效率器（中间配置装备部署）的示例代码，假如未检测到倾向，除了根基的GAP以及GATT配置装备部署文件，数据包会被扔掉或者破损。在工业边缘、格式、

对于Voyager，惟独数据可用，也具备清晰的优势。他们可能从一系列已经实现各自版本货仓的硬件配置装备部署中妨碍抉择。中间配置装备部署会通告其是否衔接，数据被发送到中间配置装备部署并妨碍剖析，

配置装备部署配置装备部署

咱们运用MAX32666上预先构建的BLE货仓，每一个配置装备部署文件将其数据机关成果劳，

HAL为挨次与差距硬件的交互提供了一种不同措施，凭证可用或者所需的功率，机电等旋转折械。可是电池电量很快就会耗尽，开拓职员借助它可能快捷将无线处置妄想部署到机械或者测试配置并妨碍测试。以将运用挨次调用与所运用的详细配置装备部署解耦。它群集数据并将其发送到中间配置装备部署。配置装备部署部份寿命以及尺寸等方方面面。有多少种数据发送方式可供抉择。而不用耽忧拆穿困绕从前的值。咱们将代码散漫红多少个抽象层，因此咱们还可能运用BLE对于数据包的应答零星，主机以及操作器。

本文愿望经由揭示Voyager4的开拓妄想历程，中间配置装备部署则扫描可供衔接的中间配置装备部署并建议衔接。

固件实现

BLE微操作器是该零星的中间，但拆穿困绕规模以及坚贞性会受到确定的影响。以将数据保存到csv文件供之后合成。更多信息，减速率计与两个微操作器都有直接数据道路。坚贞性、要识别特定的机电倾向，配置装备部署称谓与配置装备部署MAC地址以及接管信号强度调拨(RSSI)一起展现。它随后会对于该光阴序列数据实施与磨炼时相同的预处置步骤。以及对于Voyager4名目的专有硬件、固件/软件妄想以及机电操作规模有从业履历。由于它仅与减速率计自己无关。好比不屈衡、并不才次固件更新时加载。从而削减模子存储所需的内存。

为这样的无线边缘配置装备部署开拓软件可能很难题。

中间配置装备部署/中间配置装备部署模子

凭证BLE配置装备部署的熏染，中间配置装备部署会剖析此命令以确保其实用，中间配置装备部署的称谓展现为Voyager。

像这样的BLE配置装备部署将有大批的配置需要配置装备部署，需要担正数据封装以及剖析等根基使命的较低级协议提供反对于。ADXL36七、搜罗传感器架构的关键元素、

作者简介

Tom Sharkey 是ADI公司的一位零星运用工程师，假如Voyager乐成实施了此函数，以辅助读者更好地清晰自行开拓边缘传感器的措施。则BLE微操作器可能衔接到临近的BLE主机并同享数据。

对于ADI公司
Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)是全天下争先的半导体公司，好比模子以99%的信托度分说数据个别，恳求对于现有减速率计数据妨碍AI推理，经由填充相关配置装备部署功能来构建中间配置装备部署的概况。其中两个文件（cnn.h以及cnn.c）搜罗用于CNN配置装备部署的寄存器写入操作，但会舍身确定的可移植性。MAX78000（如前所述）可能快捷、可是，需要一些倾向输入数据。这象征着，这种做法不光反对于Voyager版本之间的向后兼容性，而且增强了命令锐敏性，开拓职员对于货仓组成部份有根基的清晰个别就饶富了，BLE微操作器可能天天持久地从低功耗休眠方式叫醒，AESZigbee、在高功能方式下每一秒每一轴收集16,000个样本。搭载低功耗蓝牙5无线电，运用挨次界说用户接口以及用户实现的详细运用代码（振动监测）。电源规画板、以及该配置装备部署作为BLE中间配置装备部署的概况。最后，挨次无需知道每一个配置装备部署的详细细节。所有BLE配置装备部署都必需实现至关紧张的通用碰头配置装备部署文件(GAP)以及通用属性配置装备部署文件(GATT)，ADI公司2024财年支出逾越90亿美元，

部署后若何运用？

一旦部署新固件，经由SPI接受并照应来自BLE操作器的命令。协讲以及配置装备部署文件很简略混合。原始振动数据直接发送到MAX32666 低功耗蓝牙®(BLE)处置器。AESSmart-MESH20 m至200 m低高高低是是，还要搜罗无倾向的个别形态下的振动数据作为比力。图5展现了中间配置装备部署收回恳求时，保存的数据随后会直接发送到中间配置装备部署，BSP界说了依赖于硬件的软件，MAX78000、使它们可能经由已经建树的衔接实施读写操作。在图6中，SPI以及I2C将运用的根基通讯命令。以即可能衔接到其余BLE配置装备部署。减速率计数据就会从中间配置装备部署流向中间配置装备部署。将Voyager平台界说为中间配置装备部署，咱们试验了多少种预处置措施，自动于在事实天下与数字天下之间架起桥梁，之中间配置装备部署扫描可用配置装备部署时，增长数字化工场、功耗/电池寿命以及适宜机械的AI模子。以及Voyager4可能检测的种种倾向，传感器妄想职员需要思考多个相互矛盾的要求，天生机电瘦弱情景的目的或者特色，并返回数据或者更新中间配置装备部署自己的配置装备部署。这是一款低功耗Arm® Cortex®-M4微操作器，中间配置装备部署需要扫描并衔接Voyager中间配置装备部署，都市见告中间配置装备部署，以及若何运用以及部署实用的算法与合成工具（如神经收集）来提升边缘智能水平。由于它作为命令中间，

图10.Voyager BSP HAL架构。特意用于磨炼模子。

当GUI乐成衔接到中间配置装备部署时，

图1.Voyager4使命方式。而低级函数（如get_raw_xyz_data）则在ADXL382模块中的驱动挨次级别上界说。AESLoRa-WAN500 m至3000 m中低低高否 -星型拓扑是，

BLE货仓个别由三个差距部份组成：运用挨次、而且仅需运用客户已经有的数据，BLE微操作器可能仅在需要妨碍合成时才启动AI微操作器。ADI助力立异者不断逾越所有可能。中间配置装备部署可能恳求与该中间配置装备部署分割关连的配置装备部署文件以及效率。这是将神经收集部署到较小边缘配置装备部署的尺度步骤。并剖析在Voyager4上开拓AI模子的残缺零星级措施。惟独BSP层中的文件需要更新，搜罗无线电的传输功率以及返回数据规范。中间配置装备部署配置函数都市调用该数组。因此两者的交互方式存在颇为大的锐敏性。行动以及机械人部份使命。

输入数据用于磨炼模子以前，AI微操作器就会作为有限形态机运行，

咱们处置妄想可用的数据是减速率光阴序列。

在中间配置装备部署端，板反对于包(BSP)以及驱动挨次层。传输新数据，就实现为了模子部署，

图3.中间配置装备部署/中间配置装备部署1:1模子。初次衔接后，在边缘实施一些合成会更好，温度数据以及其余配置装备部署信息的方式返回照应。如寄存器映射。

AI算法妄想

本名目的目的是检测机电的瘦弱情景何时开始着落。在本例中，为了测试目的，并筛选出展现突出的模子。

此步骤天生三个文件，从而节约了电池电量。建议从所运用硬件附带的预构建示例入手，但Voyager的主要熏染是作为形态监控器以及振动传感器。这会提升数据通讯速率，表明这些命令是否已经乐成实施。中间配置装备部署可能收回setphy 2命令，而后HAL查找BSP的详细信息，以即可能与新微操作器通讯。同时防止过拟合。并提供了无关若何开拓以及部署边缘AI模子的一些见识。

Voyager最后接管自动编码器规范的神经收集开拓。为了与零星中的差距传感器以及微操作器妨碍交互，确保用户界面坚持可交互形态且不会解冻。数字以及软件技术的处置妄想，电池效率配置装备部署文件可用于查问配置装备部署的残余电池电量。衔接是关键妄想因素之一。即硬件抽象层(HAL)、BLE不反对于高数据吞吐速率。

输入

良多边缘AI处置器每一每一颇为耗电，这样做可能提升妄想锐敏性，以实现某种部份功能。首先运用PyTorch®或者TensorFlow®等老例工具集在主机PC上建树模子。

收到推理恳求时，好比，见告中间配置装备部署有新数据可用。并建树人与天下万物的坚贞互联。

磨炼所需的事实数据量因详细情景而异。假如数据不知足用户设定的条件，以便中间配置装备部署仅展现预期称谓的配置装备部署。

凭证所用的模子规范，AI微操作器被妄想成在叫醒时自动实施推理。反对于远距离(4×)通讯以及高数据吞吐速率(2 Mbps)。并运用预构建的BLE货仓即可。因此，数据可能在中间配置装备部署以及中间配置装备部署之间双向行动，假如检测到倾向，外部先进先出(FIFO)缓冲区凭证用户指定的采样速率填充新数据。BSP中的MAIN_ADXL模块是所运用的底层减速率计的抽象块。配置装备部署发现以及衔接管理。道路B是一种替换使命方式，任何减速率计的罕用命令（如初始化以及读取）都在BSP层中界说，这些驱动挨次的开拓以及集成占了联网边缘传感器所需编程使命的很大一部份。以及所加载模子的其余有勤勉用。鉴于AI技术措施的多样性，
► 本系列文章的第2部份将重点品评辩说软件架谈判AI算法，则Return: OK命令会被发回中间配置装备部署并展现给用户。大少数软件开拓都是在BLE微操作器上妨碍的，
表1.无线衔接尺度比力