
Silicon Labs(芯科科技)領先的物聯網無線連接SoC平臺可以在邊緣端兼顧計算效能、內存和能耗,并具備內置AI/ML硬件加速器(MVP)的優勢,將能為開發者提供最佳的智能工控解決方案。舉例來說,MG24無線SoC非常適合使用多協議進行網狀物聯網無線連接,不僅適用于智能家居、照明等消費性產品,更是一款非常理想的工業自動化解決方案。其配備高性能2.4 GHz RF、低電流消耗、AI/ML硬件加速器和Secure Vault物聯網安全技術等關鍵功能,ARM Cortex-M33處理器以及高達1.5 MB的閃存和256 kB RAM為高負載應用提供資源,同時為未來擴展預留空間。
無線連接與AI/ML在單一SoC上的融合價值在于可大幅提升運算效率,并同時降低功耗。根據MLCommons發布的MLPerf Tiny v1.0基準測試結果,搭載MVP加速器的SoC在異常檢測、視覺喚醒詞、關鍵詞識別等標準模型上,相比純Cortex-M軟件實現可獲得4-8倍的推理速度提升,同時功耗降低高達6倍。這意味著,在僅消耗數百微焦耳能量的條件下,即可在電池供電設備上完成一次完整的AI推理。
以高效運算驅動智能工業自動化
隨著電機系統朝向聯網化與智能化發展,現代電機設計的挑戰已不再只是追求精準控制。新一代智能電機系統必須在有限的功耗、內存與延遲條件下,同時執行實時磁場定向控制(FOC)、維持無線連接,并支持設備端AI計算。對于MCU等級的嵌入式應用而言,單純追求更高算力并非最佳解決方案,真正關鍵在于打造高效率的計算架構。
MG24以內置的MVP作為硬件加速器,有效分擔ARM Cortex-M33 CPU的復雜邏輯計算,滿足智能電機系統對高性能與低功耗計算的需求。在特定AI/ML推論工作負載下,可實現最高4倍的推論效能提升,并降低最高約6倍的能源消耗。在數字信號處理方面,MVP能通過加速矢量運算,高效率地處理傳感器數據濾波等常見信號處理任務。通過將這些高計算量工作卸載至專用加速器,MG24可減少數據搬移所造成的系統負擔,讓主CPU專注于關鍵任務,例如維持藍牙連接與執行電機控制邏輯,進而提供準確、低功耗且高效率的計算性能,成為打造全天候運行Edge AI智能電機控制系統的理想平臺。
通過MG24,可將智能電機系統所需的運動控制、無線連接與邊緣智能集成于單一平臺之中。開發者可在單一芯片上集成實時BLDC FOC控制、低功耗藍牙連接,以及AI驅動的異常檢測功能,無須依賴多處理器架構。通過在邊緣端實時處理傳感數據,Edge AI能夠實現更快速的反應、更高的系統安全性,并降低對云計算的依賴,適用于智能家電、智能建筑、自動化設備與IoT執行器等多元應用。
電機控制參考設計

芯科科技打造了一款基于MG24 SoC的電機控制參考設計,使一臺BLDC 電機完全由單顆MG24器件控制。該SoC在執行實時FOC的同時,保持活躍的無線通信。運行過程中,系統遭遇外部機械干擾。系統立即檢測到異常并安全停機;當恢復正常條件后,它會自動重新啟動。整個過程通過連接的移動設備實現實時交互和系統行為可視化。
過去這類控制需要分別使用電機控制器、連接模塊和監督邏輯的方案,如今已整合為單一無線計算平臺。該演示突顯了架構集成如何同時提升響應速度、安全性和系統簡潔性:https://www.bilibili.com/video/BV1jTrWBcEFk/?spm_id_from=333.1387.upload.video_card.click
MG24于工業物聯網應用的更多成功案例
工業物聯網是把智能技術與傳感器集成到工業領域中,以便能夠收集和分析數據來優化流程、改善工人安全、提高能源效率、改善產能和預測潛在問題。以下是采用芯科科技MG24無線SoC實現的工業物聯網應用的成功案例分享。
INGY智能照明控制
INGY智能照明控制系統將傳感器集成到燈具中,不需要額外投資基礎設施,就能實現各種智能樓宇服務:https://cn.silabs.com/applications/case-studies/ingy-enhances-smart-lighting-control-with-wirepas-and-silicon-labs
CoreTigo IO-Link無線工業解決方案
制造商還使用智能工廠自動化設備,如CoreTigo的IO-Link,為全球任意地點的數百萬個傳感器、執行器和設備提供電纜級的、快速且可擴展的連接,以實現對整個操作技術的實時控制與監控:https://cn.silabs.com/applications/case-studies/waites-transforms-industrial-iot-condition-monitoring
Waites工廠監控系統
工廠與設施管理者想要全面了解運營情況,可使用預測性維護設備,如Waites即插即用在線監控系統,通過一系列傳感器和網關來監控和分析數據,進而簡化設備的設置和安裝:https://cn.silabs.com/applications/case-studies/waites-transforms-industrial-iot-condition-monitoring


