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來(lái)源：Digikey 人工智能（AI）和傳感器的結合在多個(gè)領(lǐng)域有廣泛應用和迅速的發(fā)展，特別是在自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、醫療、智能城市以及工業(yè)4.0等領(lǐng)域。傳感器的功能是收集環(huán)境中的物理數據，例如溫度、壓力、光線(xiàn)、聲音、加速度等，而人工智能則用來(lái)分析和處理這些數據，從而做出智能決策或自動(dòng)反應。 此外，Edge AI結合傳感器的應用技術(shù)正快速發(fā)展，推動(dòng)多個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng )新與進(jìn)步。像是智能監測與預測維護應用、智能城市中的邊緣計算、自動(dòng)駕駛與ADAS系統、智能醫療設備、智能農業(yè)、Edge AI加速器與嵌入式平臺等，Edge AI與傳感器的結合正在推動(dòng)自動(dòng)化、智能化的發(fā)展，從工業(yè)到智能城市、醫療、農業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域都顯示出廣泛的應用潛力。隨著(zhù)硬件和AI算法的不斷進(jìn)步，這些應用將變得更加智能、高效。 另一方面，傳感器協(xié)助人工智能感知現實(shí)世界的數據，結合人工智能的應用，傳感器種類(lèi)非常多樣，不同類(lèi)型的傳感器提供不同的物理數據，而AI則能根據這些數據進(jìn)行分析、學(xué)習和決策�？膳cEdge AI結合的常見(jiàn)傳感器類(lèi)型包括圖像傳感器、雷達傳感器、聲學(xué)傳感器、慣性傳感器、壓力與應力傳感器、環(huán)境傳感器、生物醫學(xué)傳感器、激光雷達、紅外傳感器等，搭配傳感器融合與AI技術(shù)，可實(shí)現更高效的數據分析和決策過(guò)程。 視覺(jué)傳感器協(xié)助機器學(xué)習看見(jiàn)這個(gè)世界 具有機器學(xué)習功能的視覺(jué)傳感器正在各個(gè)領(lǐng)域展現其強大的應用潛力，尤其在自動(dòng)化、工業(yè)檢測、智能城市、醫療等方面。此類(lèi)傳感器內建AI與機器學(xué)習能力，這些傳感器內嵌機器學(xué)習模型，可以進(jìn)行本地數據處理與推理。通過(guò)在邊緣端實(shí)現機器學(xué)習，傳感器能夠實(shí)時(shí)進(jìn)行圖像分類(lèi)、物體識別、行為監控等任務(wù)，而不需要將大量數據發(fā)送到云。 許多視覺(jué)傳感器內置硬件加速器，如數字信號處理器（DSP）、現場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列（FPGA）或專(zhuān)用神經(jīng)處理單元（NPU），以提升機器學(xué)習任務(wù)的處理速度，并降低能耗。某些高端視覺(jué)傳感器能夠隨著(zhù)數據的增加自我學(xué)習和更新模型，從而提升精度。例如，在工業(yè)檢測中，傳感器可以持續學(xué)習新類(lèi)型的缺陷特征，優(yōu)化產(chǎn)品檢測效果。 具有機器學(xué)習功能的視覺(jué)傳感器廣泛應用于工業(yè)檢測與自動(dòng)化、智能城市與安防、智能零售、醫療應用、自動(dòng)駕駛與ADAS系統等領(lǐng)域，通過(guò)Edge AI與視覺(jué)傳感器的深度結合，未來(lái)具有機器學(xué)習功能的視覺(jué)傳感器將更加依賴(lài)Edge AI技術(shù)，減少對云端計算的依賴(lài)，提供更低的延遲與更高的數據隱私保護。此外，隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展，傳感器將能夠自動(dòng)進(jìn)行數據標注與模型調整，減少對人工介入的需求，提升應用效率。具有機器學(xué)習功能的視覺(jué)傳感器正廣泛應用于各種智能應用場(chǎng)景，未來(lái)在工業(yè)、城市管理、醫療和零售等領(lǐng)域將有更多創(chuàng )新與發(fā)展。 AI視覺(jué)傳感器具有嵌入式機器學(xué)習和邊緣計算能力 市面上常見(jiàn)的AI視覺(jué)傳感器具有嵌入式機器學(xué)習和邊緣計算能力，廣泛應用于各種領(lǐng)域。以下是幾款常見(jiàn)的AI視覺(jué)傳感器： 1. NVIDIA Jetson系列 NVIDIA Jetson系列板卡集成了GPU（圖形處理單元）和AI加速器，支持強大的機器學(xué)習計算能力。Jetson Nano、Jetson Xavier NX、Jetson AGX Xavier、Jetson Orin、Jetson TX2等不同等級的版本適合各種應用需求，像是自動(dòng)駕駛、智能城市、機器人、無(wú)人機和Edge AI計算等場(chǎng)景。搭配攝像頭，Jetson可以用于物體檢測、行人識別和行為分析等任務(wù)。 NVIDIA Jetson系列具有高效的推理性能，其GPU和Tensor內核為AI視覺(jué)傳感器提供了強大的計算能力，適合運行高效的視覺(jué)處理任務(wù)。結合Edge AI計算平臺支持實(shí)時(shí)處理來(lái)自多個(gè)攝像頭和傳感器的數據，減少延遲和對云的依賴(lài)，適合需要低延遲、高精度計算的應用。 NVIDIA Jetson系列具有豐富的開(kāi)發(fā)生態(tài)，提供JetPack SDK，包含了深度學(xué)習、計算機視覺(jué)、GPU加速等開(kāi)發(fā)工具，讓開(kāi)發(fā)者可以快速開(kāi)發(fā)和部署AI視覺(jué)應用。NVIDIA Jetson系列的平臺適合多種AI視覺(jué)應用場(chǎng)景，從簡(jiǎn)單的物體檢測到復雜的多個(gè)攝像頭分析，具有強大的計算能力與靈活性。 請參考以下的連結以獲取更多關(guān)于NVIDIA Jetson系列的信息：NVIDIA Jetson系列 2. Intel RealSense D400系列 Intel RealSense D400系列是一系列帶有深度傳感功能的視覺(jué)傳感器，結合機器學(xué)習技術(shù)，能夠實(shí)時(shí)處理深度圖像數據。D415、D435、D455等型號配有紅外攝像頭和立體視覺(jué)技術(shù)，支持3D深度檢測，主要應用于機器人導航、工業(yè)自動(dòng)化、虛擬現實(shí)、物體追蹤和人體姿勢分析等場(chǎng)景，它們能夠實(shí)時(shí)進(jìn)行3D重建和深度感知。 Intel RealSense D400系列基于雙目立體視覺(jué)技術(shù)，利用兩個(gè)攝像頭進(jìn)行三角測量來(lái)生成高精度的深度圖。這種技術(shù)使得傳感器能夠感知物體的形狀和距離，從而實(shí)現3D重建和物體識別。該系列配備專(zhuān)用的Intel D4處理芯片，專(zhuān)門(mén)用于實(shí)時(shí)計算深度數據。D400系列在光線(xiàn)變化和不同環(huán)境條件下表現優(yōu)秀，能夠在明亮或黑暗環(huán)境中穩定工作。尤其是在較遠距離（如9米以上）也能提供精確的深度數據。這些傳感器設計時(shí)考慮到了嵌入式應用和Edge AI應用，具有低功耗特性，適合長(cháng)時(shí)間運行。 Intel RealSense D400系列在深度傳感技術(shù)領(lǐng)域占有重要地位，未來(lái)隨著(zhù)機器學(xué)習和AI技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，這些深度傳感器將能夠在邊緣端運行更復雜的AI模型，進(jìn)一步提升實(shí)時(shí)感知與分析能力。 請參考以下的連結以獲取更多關(guān)于Intel RealSense D400系列的信息： 相機模塊產(chǎn)品 視頻處理產(chǎn)品 3. Luxonis OAK-D系列 Luxonis OAK-D系列是基于Myriad X VPU（視覺(jué)處理單元）的AI攝像頭，支持嵌入式深度學(xué)習模型和Edge AI處理能力。它配備了雙目立體攝像頭，并內置AI加速器，可以進(jìn)行物體檢測、追蹤等任務(wù)，適合用于自主導航、工業(yè)機械人、智能監控等場(chǎng)景，提供實(shí)時(shí)3D深度感知和AI推理功能，這些功能使其能夠應對各種復雜的視覺(jué)任務(wù)，并支持邊緣端的實(shí)時(shí)計算和應用。 Luxonis OAK-D系列集成了計算機視覺(jué)和深度傳感技術(shù)，專(zhuān)為嵌入式應用場(chǎng)景設計。OAK-D系列強調在邊緣運行高效的AI推理，能夠在攝像頭內部實(shí)時(shí)處理圖像數據，集成了AI加速器、立體視覺(jué)和深度傳感、RGB攝像頭，并具有開(kāi)源支持，可提供基于OpenCV和DepthAI工具，為開(kāi)發(fā)者提供了靈活的編程環(huán)境，能夠快速開(kāi)發(fā)、測試和部署各種AI應用。 OAK-D系列包括OAK-D、OAK-D Pro、OAK-D Lite等不同等級的版本，可執行實(shí)時(shí)AI推理、3D深度感知與環(huán)境感知、邊緣計算，Luxonis OAK-D系列憑借其內置的AI加速器、先進(jìn)的深度感知技術(shù)以及開(kāi)放式的開(kāi)發(fā)平臺，成為許多嵌入式AI應用的理想選擇。 請參考以下的連結以獲取更多關(guān)于Luxonis OAK-D系列的信息： Luxonis OAK-D系列 SEN-19040 4. Himax WiseEye系列 Himax WiseEye系列的AI視覺(jué)傳感器專(zhuān)為低功耗應用設計，內置AI模型支持面部識別、手勢識別和物體檢測等功能，并且消耗極低的電能，適合電池供電的設備，主要用于物聯(lián)網(wǎng)設備、智能家庭、門(mén)禁系統和便攜設備。 Himax WiseEye系列采用低功耗設計，集成AI功能與高效率的圖像傳感技術(shù)，以及智能功率消耗管理技術(shù)。WiseEye系列包括WiseEye 2.0、WiseEye WE-I Plus兩個(gè)版本，其最顯著(zhù)的優(yōu)勢是能夠在極低功耗的情況下執行復雜的AI任務(wù)，這對于需要長(cháng)期監控的IoT設備來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。WiseEye系列并支持實(shí)時(shí)AI推理，支持邊緣計算，能夠在設備本身進(jìn)行AI推理，避免了數據傳輸延遲，適合需要實(shí)時(shí)響應的應用場(chǎng)景。WiseEye系列支持多種應用場(chǎng)景，并且具備靈活的硬件接口和開(kāi)放的軟件環(huán)境，開(kāi)發(fā)者可以根據具體需求進(jìn)行調整和擴展。 隨著(zhù)IoT和智能設備的持續普及，Himax WiseEye系列具備極大的市場(chǎng)潛力。隨著(zhù)AI模型的進(jìn)一步優(yōu)化和硬件性能的提升，WiseEye系列將能夠在更廣泛的應用場(chǎng)景中提供實(shí)時(shí)、精確的AI推理和行為識別，提供高效的Edge AI解決方案，其靈活性和擴展性使其成為多功能IoT設備的重要組成部分。 請參考以下的連結以獲取更多關(guān)于Himax WiseEye系列的信息：Himax WiseEye系列 5. Sony IMX500系列 Sony IMX500是首款具有內建AI處理功能的CMOS圖像傳感器。它將AI處理單元直接嵌入圖像傳感器中，能夠在不依賴(lài)外部處理器或云服務(wù)的情況下，實(shí)時(shí)進(jìn)行圖像分析和推理，從而大幅降低延遲并保護數據隱私，能夠實(shí)時(shí)進(jìn)行物體識別和場(chǎng)景分析，適用于智慧攝像頭、零售監控、自動(dòng)駕駛和智能城市應用，能夠減少數據傳輸，提升實(shí)時(shí)分析能力。 IMX500系列內部集成了Sony的DSP和NPU，專(zhuān)為執行AI推理和圖像處理任務(wù)而設計，這使得傳感器可以直接在設備內部進(jìn)行物體檢測、識別、分類(lèi)等任務(wù)，無(wú)需傳輸大規模數據到中央處理器或云，從而節省網(wǎng)絡(luò )帶寬并提升處理效率。 IMX500系列傳感器內建的AI處理單元能夠在本地完成實(shí)時(shí)推理，降低了對外部處理資源的依賴(lài)，并提高了數據安全性，因為圖像數據可以?xún)H保留在本地。除了AI推理，IMX500系列仍保持了Sony傳統的高效圖像處理技術(shù)，能夠捕捉到高質(zhì)量圖像，特別是在低光和高對比度度環(huán)境下也能保持出色的表現，并支持多種深度學(xué)習框架和AI模型，允許開(kāi)發(fā)者針對具體應用進(jìn)行模型優(yōu)化，滿(mǎn)足不同場(chǎng)景的需求。 請參考以下的連結以獲取更多關(guān)于Sony IMX500系列的信息：SC1174 6. Useful Sensors的Person Sensor Useful Sensors的Person Sensor是一款專(zhuān)為個(gè)人識別和感知設計的小型、低功耗AI視覺(jué)傳感器。這款傳感器旨在實(shí)現輕量級的Edge AI計算，能夠檢測人臉、進(jìn)行基本的面部識別和跟蹤，并且適合各類(lèi)嵌入式系統和物聯(lián)網(wǎng)應用。Person Sensor具有高效、低功耗、隨插即用的優(yōu)點(diǎn)，適合各種應用場(chǎng)景，如安防、自動(dòng)化控制和智能設備，但由于其功能相對簡(jiǎn)單，主要適合輕量級的AI視覺(jué)應用。 Person Sensor具備AI感知功能，能進(jìn)行人臉檢測與面部識別，并能執行本地AI推理，具有實(shí)時(shí)反應能力，避免了將數據上傳到云進(jìn)行處理的延遲和隱私風(fēng)險，并內建AI模型，專(zhuān)為人臉檢測和識別優(yōu)化，開(kāi)發(fā)者無(wú)需進(jìn)行復雜的模型訓練，便可以直接部署這些功能。 Person Sensor還具有低功耗、易于集成、隨插即用等特色，讓開(kāi)發(fā)者無(wú)需進(jìn)行復雜的配置或編程，便可立即開(kāi)始使用AI驅動(dòng)的人臉檢測和識別功能。不過(guò)，Person Sensor的功能較為基礎，專(zhuān)注于人臉檢測與基本的面部識別，無(wú)法處理更復雜的計算機視覺(jué)任務(wù)，且由于是簡(jiǎn)化的視覺(jué)傳感器，其檢測距離和視野范圍有限，不適合大范圍的場(chǎng)景應用。 請參考以下的連結以獲取更多關(guān)于Useful Sensors的Person Sensor的信息：SEN-21231 7. OpenMV Cam H7 Plus OpenMV Cam H7 Plus是一款低成本的AI視覺(jué)傳感器，適合開(kāi)發(fā)者進(jìn)行嵌入式機器視覺(jué)應用開(kāi)發(fā)。配備了基于ARM Cortex-M7的微控制器，支持TensorFlow Lite等框架進(jìn)行機器學(xué)習模型推理，常見(jiàn)于教育、物聯(lián)網(wǎng)、機器人和DIY項目，主要用于物體識別、顏色跟蹤、光學(xué)字符識別等基本視覺(jué)任務(wù)。 OpenMV Cam H7 Plus搭配的攝像頭模塊基于微控制器，結合了強大的圖像處理和深度學(xué)習能力，能夠在本地運行基本的機器視覺(jué)任務(wù)，這款攝像頭模塊搭載了480 MHz的STM32H743 ARM Cortex-M7微控制器，具備強大的計算能力，適合Edge AI應用。它支持運行復雜的機器學(xué)習模型，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )（CNN），進(jìn)行實(shí)時(shí)視覺(jué)處理任務(wù)。 OpenMV Cam H7 Plus結合了MicroPython支持與擴展接口，便于與其他傳感器、微控制器或設備進(jìn)行集成，從而建構復雜的IoT應用系統。OpenMV Cam H7 Plus并提供了優(yōu)秀的功能集，適合希望在低成本下開(kāi)發(fā)機器視覺(jué)應用的開(kāi)發(fā)者和教育者，具有強大的擴展性與實(shí)時(shí)AI計算能力，但其計算性能有限，分辨率與圖像質(zhì)量較低，對于需要極高畫(huà)質(zhì)的應用可能有所限制，盡管其計算能力有限，但對于需要運行基本AI任務(wù)的應用來(lái)說(shuō)，這款模塊是一個(gè)出色的選擇。 請參考以下的連結以獲取更多關(guān)于OpenMV Cam H7 Plus的信息： SEN-16989 DFR0833 8. Nicia Vision Nicia Vision是一款專(zhuān)為嵌入式應用設計的高效AI視覺(jué)傳感器，旨在提供實(shí)時(shí)的物體檢測、分類(lèi)和跟蹤等計算機視覺(jué)功能。該傳感器結合了先進(jìn)的AI推理能力和低功耗特性，特別適合邊緣計算環(huán)境下的物聯(lián)網(wǎng)設備、智能家庭、自動(dòng)化系統和工業(yè)應用。 Nicia Vision支持AI加速處理，內置AI推理引擎，可執行高效邊緣計算，進(jìn)行實(shí)時(shí)物體檢測與跟蹤，以及深度學(xué)習支持，采用低功耗設計，適合IoT與邊緣設備等電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設備，以及需要長(cháng)期運行的智能設備，這使得它特別適用于智能家庭和其他嵌入式應用。 Nicia Vision支持本地化AI計算，具備低功耗與高效，支持多功能性等多種類(lèi)型的視覺(jué)任務(wù)，從物體識別到場(chǎng)景分析，應用場(chǎng)景廣泛。不過(guò)其適用范圍有限，與更高端的AI平臺相比，Nicia Vision的處理能力有限，主要適用于輕量級的視覺(jué)任務(wù)，可能無(wú)法勝任更復雜的深度學(xué)習應用，且需要定制模型，需要開(kāi)發(fā)者有一定的深度學(xué)習知識來(lái)設計和優(yōu)化模型，對于初學(xué)者而言可能具有一定的學(xué)習曲線(xiàn)。 請參考以下的連結以獲取更多關(guān)于Nicia Vision的信息：ABX00051 傳感器融合可更高效率實(shí)現人工智能的數據分析和決策過(guò)程 傳感器融合（Sensor Fusion）指的是將來(lái)自多個(gè)不同類(lèi)型傳感器的數據集成，從而提升感知的精度和可靠性。在人工智能的應用中，傳感器融合與AI技術(shù)的結合，實(shí)現了更高效的數據分析和決策過(guò)程。這種技術(shù)應用的關(guān)聯(lián)性和發(fā)展體現了多個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)步，從自動(dòng)駕駛到智能城市，傳感器融合和AI正變得越來(lái)越不可分割。 傳感器融合可增強數據的準確性與穩定性，這是因為傳感器各自有其特定的優(yōu)勢和局限性。例如，圖像傳感器在可見(jiàn)光充足的情況下能提供高精度的畫(huà)面，但在光線(xiàn)不足的條件下效果不佳；而雷達傳感器則可以穿透霧、雨等環(huán)境影響，因此將這些傳感器的數據融合可以補償單一傳感器的不足。AI算法可以處理和集成這些多來(lái)源的數據，從而提供更加可靠和準確的結果。 此外，傳感器融合可實(shí)現多維數據感知，因為不同類(lèi)型傳感器能夠感知多維信息，例如：圖像傳感器提供可見(jiàn)光圖像，聲學(xué)傳感器提供聲音數據，紅外傳感器提供熱輻射信息。通過(guò)融合多個(gè)傳感器的數據，AI可以獲得更豐富的環(huán)境感知，并進(jìn)行更精確的分析。例如在自動(dòng)駕駛中，將攝像頭、雷達和LiDAR（激光雷達）的數據融合，可以幫助車(chē)輛在復雜環(huán)境中進(jìn)行精確定位和避障。 傳感器融合也可提升決策與反應速度，AI通過(guò)傳感器融合獲取的多維數據，可以在短時(shí)間內進(jìn)行綜合分析，提供更快的反應速度。例如，在醫療領(lǐng)域中，結合生物醫學(xué)傳感器（如心率、血氧、血壓）和環(huán)境傳感器的數據，AI可以對患者健康狀況進(jìn)行快速評估并作出實(shí)時(shí)反應，進(jìn)行早期預警。 另一方面，傳感器融合加上AI技術(shù)的進(jìn)步，可以支持更多智能應用，如智能家庭、智能交通和智能城市。例如，將壓力與應力傳感器與圖像、環(huán)境傳感器的數據融合，可以自動(dòng)識別物體形狀、大小和環(huán)境變化，從而提高智能機器人或自動(dòng)化系統的應對能力。 傳感器融合對AI應用的發(fā)展有趨動(dòng)的作用，可以加速自動(dòng)駕駛、醫療與健康監測、智能城市與環(huán)境監控、工業(yè)4.0與智能制造、智能機器人的發(fā)展。不過(guò)，傳感器融合也面對著(zhù)數據同步與處理復雜性、算法優(yōu)化、低功耗設計等挑戰。未來(lái)，傳感器融合和AI的發(fā)展將使得設備具備更強的自主性和智能性，推動(dòng)各行業(yè)的技術(shù)革新。隨著(zhù)邊緣計算的興起，傳感器數據的本地處理與AI技術(shù)的結合將進(jìn)一步提升實(shí)時(shí)分析能力，實(shí)現更多實(shí)時(shí)應用。 
結語(yǔ) 結合AI的傳感器技術(shù)發(fā)展迅速，這些傳感器不僅能收集數據，還能通過(guò)AI實(shí)現數據的實(shí)時(shí)處理、分析和預測，從而提升各行業(yè)的自動(dòng)化和智能化水平。未來(lái)，隨著(zhù)邊緣計算、5G網(wǎng)絡(luò )及AI算法的進(jìn)一步進(jìn)步，傳感器與AI的結合將在更多領(lǐng)域中發(fā)揮更大的作用。 傳感器融合與AI技術(shù)的結合是促進(jìn)智能化應用的重要趨勢，通過(guò)將不同類(lèi)型傳感器的數據融合，AI系統可以獲取更加準確和豐富的信息，進(jìn)而做出更有效的決策。這一個(gè)技術(shù)在自動(dòng)駕駛、醫療、智能城市、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的應用前景廣闊，并將繼續推動(dòng)智能科技的進(jìn)步。 此外，您還可以參考我們另一篇針對人工智能和機器學(xué)習以及Edge AI的概念與應用的介紹，還有一篇關(guān)于嵌入式機器學(xué)習的應用特性與軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的文章，以及Edge AI與機器學(xué)習的硬件類(lèi)型與開(kāi)發(fā)工具套件的介紹，可讓您更全面地了解人工智能應用的發(fā)展。您也可以到以下的DigiKey網(wǎng)頁(yè)來(lái)進(jìn)一步了解與Edge AI相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)與解決方案： https://www.digikey.cn/zh/applic ... ai-machine-learning。 |
