Artificial Intelligence

Wir ermöglichen und bieten KI - für zuverlässige und effiziente KI direkt auf dem Endgerät

Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie Ihre Geräte intelligenter und effizienter werden können? Edge-KI ist die Antwort. Erfahren Sie mehr über die Technologie, die Intelligenz auf das Endgerät bringt, und die innovativen Mikrocontroller, die dies möglich machen.

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Edge AI
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Stell dir eine Welt vor, in der dein Haus die Temperatur und die Beleuchtung nach deinen Wünschen einstellt, ohne dass du einen Finger rührst. In der dein Auto potenzielle Gefahren auf der Straße voraussieht und darauf reagiert, um eine sicherere Fahrt zu gewährleisten. Medizinische Geräte können Anomalien in deinen Vitalwerten erkennen und medizinisches Fachpersonal auf mögliche Probleme aufmerksam machen, bevor sie ernst werden. Das ist das Versprechen von Edge-KI, einer revolutionären Technologie, die künstliche Intelligenz näher an die Quelle der Daten bringt und so schnellere, effizientere und zuverlässigere Entscheidungen ermöglicht.

Aber was genau ist Edge-KI und wie funktioniert sie? Welche realen Anwendungsfälle gibt es, die ihre Verbreitung vorantreiben, von intelligenten Häusern und Städten bis hin zur industriellen Automatisierung und dem Gesundheitswesen? Und welche Rolle spielen Halbleiter bei der Entwicklung dieser Technologie, insbesondere Mikrocontroller, die als "Gehirn" der Edge-Geräte dienen? In diesem Artikel tauchen wir in die Welt der Edge-KI ein und untersuchen ihre Anwendungen, die Hardware, die sie ermöglicht, und die Software, die sie zum Leben erweckt. Wir werfen einen genaueren Blick auf innovative Mikrocontroller wie PSOC™ Edge und AURIX™ und stellen DEEPCRAFT™ vor, ein Software-Framework, das die Grenzen der Edge-KI verschiebt. Begleite uns auf dieser Reise an den Rand der Intelligenz, wo die Möglichkeiten endlos sind und die Zukunft geschrieben wird.

Woman with child
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Unter Edge-KI versteht man die Implementierung und den Einsatz von KI-Anwendungen direkt in einem Gerät oder in einer Edge-Computing-Umgebung, die sich in der Nähe der Datenquelle befindet und nicht in einer zentralen Umgebung wie z. B. einer Cloud-Computing-Einrichtung.

Zu den üblichen Anwendungsfällen für den Einsatz von KI gehören Smart Speaker und Sprachassistenten, die Spracherkennungsanalysen verwenden und sich auf eine Reihe komplexer KI-Technologien stützen. Dazu gehört die automatische Spracherkennung (ASR), um die Schallwellen in Wörter umzuwandeln und diese Wörter mit Hilfe von Natural Language Understanding (NLU) in tatsächliche Bedeutungen umzuwandeln, auf die der Smart Speaker dann mit Natural Language Generation (NLG) reagiert.

Weitere Trends sind das intelligente Zuhause sowie der Gesundheits-, Lifestyle- und Wearables-Markt, wo KI die Effizienz von Edge-Geräten verbessern und reibungslose Nutzererfahrungen ermöglichen wird.
 
  • Intelligente Häuser und Gebäude: Infineon macht Gebäude auf allen Ebenen mit KI-gestützten Technologien intelligent. Wir machen Bereiche eines Gebäudes wie Heizung/Lüftung/Klimaanlage, Beleuchtung oder Zugangskontrolle intelligenter, indem wir Anwesenheitserkennung, Luftqualitätsüberwachung, Fehlererkennung (vorausschauende Wartung) und viele andere Anwendungsfälle ermöglichen. Unser Produktportfolio aus Sensoren, Mikrocontrollern, Leistungshalbleitern und Konnektivitätslösungen ermöglicht es Gebäuden, aussagekräftige Daten zu sammeln, Erkenntnisse zu gewinnen und bessere Entscheidungen zu treffen, um den Betrieb entsprechend den Bedürfnissen der Bewohner zu optimieren. Dazu gehören Anwendungen wie intelligente Beleuchtungssteuerung, bedarfsgerechte Lüftung und Wärmemanagement. Unsere Lösungen machen Gebäude umweltfreundlicher, effizienter und intuitiver.
  • Gesundheit, Lifestyle und Wearables: Infineon unterstützt die nächste Generation von Gesundheits- und Wellness-Technologien mit Sensor-, Computer-, Sicherheits-, Konnektivitäts- und Energiemanagementlösungen. Unsere Produkte und Lösungen bilden die Grundlage für Algorithmen zur Gesundheitsüberwachung in Lifestyle- und medizinischen Wearables. Sie ermöglichen eine hochpräzise Erfassung von Höhe, Standort, Vitalwerten und Geräuschen bei geringstem Stromverbrauch. Während sich die aktuelle Generation von Wearables hauptsächlich auf Algorithmen in der Cloud verlässt, wird die nächste Generation von Wearables hochentwickelte KI auf dem Gerät selbst nutzen.
  • Smartes Auto: Die Edge-KI-Lösungen von Infineon spielen in der Automobilindustrie eine entscheidende Rolle, da sie es ermöglichen, dass Fahrzeuge immer autonomer, vernetzter und elektrifizierter werden. Unsere KI-Technologien unterstützen fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS) wie Spurhalteassistent, adaptiver Tempomat und automatische Notbremsung. Außerdem ermöglichen unsere Lösungen die Entwicklung von autonomen Fahrzeugen, die auf komplexe KI-Algorithmen angewiesen sind, um große Datenmengen von verschiedenen Sensoren wie Kameras, Radar und Lidar zu verarbeiten. Unsere Sensoren, Mikrocontroller und Leistungshalbleiter liefern die notwendigen Bausteine für die Automobilindustrie, um sicherere, effizientere und komfortablere Fahrzeuge zu entwickeln. Außerdem unterstützen wir die Entwicklung der Vehicle-to-Everything (V2X)-Kommunikation, die es Fahrzeugen ermöglicht, mit anderen Fahrzeugen, der Infrastruktur und Fußgängern zu kommunizieren, was die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht und Staus reduziert.
  • Industrie: Mit unseren Edge AI-Lösungen ermöglichen wir auch die Schaffung von Smart Factories und Industrie 4.0-Anwendungen. Unsere Technologien unterstützen vorausschauende Wartung, Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung. So können Hersteller Ausfallzeiten reduzieren, die Produktivität steigern und die Produktqualität verbessern. Außerdem ermöglichen wir die Entwicklung von autonomen Robotern und Maschinen, die komplexe Aufgaben mit höherer Genauigkeit und Effizienz erledigen können. Unsere KI-Lösungen unterstützen die Entwicklung industrieller IoT-Anwendungen wie Zustandsüberwachung, Anlagenverfolgung und Lieferkettenoptimierung, damit Hersteller datengestützte Entscheidungen treffen und in einem sich schnell verändernden Markt wettbewerbsfähig bleiben können.

Mikrocontroller dienen als "Gehirn" von Edge-Geräten, die Daten in Echtzeit verarbeiten und Entscheidungen treffen, ohne sich auf die Cloud zu verlassen. Die Mikrocontroller PSOC Edge und AURIX von Infineon spielen eine entscheidende Rolle bei der Erschließung des Potenzials von Edge AI. Sie bieten die nötige Rechenleistung, den Speicher und die Schnittstellen, um Sensoren, Aktoren und andere Geräte miteinander zu verbinden und so intelligente Systeme zu schaffen, die ihre Umgebung wahrnehmen, verarbeiten und auf sie reagieren können. Durch die Integration von KI-Funktionen in diese Mikrocontroller können Edge-Geräte komplexe Aufgaben wie Bilderkennung, Verarbeitung natürlicher Sprache und prädiktive Analysen durchführen und dabei die Latenzzeit minimieren und die Effizienz maximieren. Da die Nachfrage nach Edge AI weiter steigt, wird die Entwicklung von spezialisierten Mikrocontrollern, die die besonderen Anforderungen des Edge Computing erfüllen können, immer wichtiger. Mit ihrer Fähigkeit, Leistung, Stromverbrauch und Sicherheit in Einklang zu bringen, sind diese Mikrocontroller in der Lage, die Art und Weise zu revolutionieren, wie wir mit unserer Umwelt interagieren - von intelligenten Häusern und Städten bis hin zur industriellen Automatisierung und dem Gesundheitswesen.

Die PSOC Edge-Familie ist eine ganz neue Generation von Mikrocontrollern und unterstützt die Edge-KI-Beschleunigung in einer breiten Palette von Anwendungsbereichen. Sie wurden speziell entwickelt, um den wachsenden Bedarf an intelligenten Edge-Geräten zu decken, die Daten in Echtzeit verarbeiten können, ohne sich auf die Cloud zu verlassen. Durch die Integration eines leistungsstarken Arm Cortex-M-Kerns mit einer speziellen KI-Engine ermöglicht die PSOC Edge-Familie Entwicklern die Entwicklung von Edge-Geräten, die komplexe KI-Aufgaben wie Bilderkennung, Verarbeitung natürlicher Sprache und prädiktive Analysen durchführen können. Das macht sie zu einer idealen Lösung für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Smart Home-Geräte, industrielle Automatisierungssysteme, medizinische Geräte und Automobilsysteme. In Smart-Home-Geräten kann PSOC Edge zum Beispiel zur Unterstützung von sprachgesteuerten Schnittstellen oder zur Gestenerkennung eingesetzt werden. In der Industrieautomatisierung kann es für die vorausschauende Wartung, die Erkennung von Anomalien und die Qualitätskontrolle eingesetzt werden. Mit ihrer einzigartigen Kombination aus Leistung, Energieeffizienz und Sicherheit ist die PSOC Edge-Familie bereit, die Einführung von Edge-KI in verschiedenen Branchen zu beschleunigen und die Schaffung intelligenter, vernetzter und autonomer Systeme zu ermöglichen, die die Art und Weise, wie wir leben und arbeiten, verändern können.

PSOC edge
PSOC edge
PSOC edge
PSOC edge
PSOC edge
PSOC edge

Die AURIX-Mikrocontroller-Familie ist eine leistungsstarke, sicherheitskritische Lösung, die Edge AI-Beschleunigung in anspruchsvollen Anwendungen wie Automotive, Industrieautomation und medizinischen Geräten unterstützt. Die Kombination aus Multicore-Architektur, Hochleistungsprozessoren und fortschrittlichen Sicherheitsfunktionen ermöglicht die Entwicklung komplexer Edge-Geräte, die große Datenmengen in Echtzeit verarbeiten können und gleichzeitig die strengen Sicherheitsanforderungen dieser Branchen erfüllen. Durch die Integration von KI-Funktionen in die AURIX-Familie ermöglicht Infineon die Entwicklung intelligenter Systeme, die Aufgaben wie vorausschauende Wartung, Erkennung von Anomalien und autonome Entscheidungsfindung übernehmen können. In der Automobilindustrie kann AURIX zum Beispiel für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und autonomes Fahren eingesetzt werden. In der Industrieautomation kann es für vorausschauende Wartung, Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung eingesetzt werden.

woman coding software
woman coding software
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Die Rolle der Software in der Edge-KI ist vielschichtig und spielt eine entscheidende Rolle, um das volle Potenzial von Edge-Geräten zu erschließen. Software dient als Brücke zwischen der Hardware und den KI-Modellen und ermöglicht die Entwicklung von intelligenten Edge-Geräten, die Daten in Echtzeit verarbeiten können. Darüber hinaus ermöglicht Software die Integration von Edge-Geräten mit der Cloud, anderen Geräten und Systemen, wodurch nahtlose und vernetzte Erlebnisse geschaffen werden können. Im Zusammenhang mit Edge AI muss die Software in der Lage sein, die besonderen Herausforderungen des Edge Computing zu bewältigen, wie z. B. begrenzte Rechenleistung, Speicher und Bandbreite, und gleichzeitig Sicherheit, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit zu gewährleisten. Daher müssen Softwarelösungen für Edge AI hochgradig optimiert, effizient und anpassungsfähig sein und eine breite Palette von KI-Arbeitslasten unterstützen, von Computer Vision bis zur Verarbeitung natürlicher Sprache. Durch die Bereitstellung eines umfassenden Software-Ökosystems können Unternehmen Entwickler/innen in die Lage versetzen, innovative Edge-Geräte zu entwickeln, die Branchen verändern und die Art und Weise, wie wir leben und arbeiten, revolutionieren können.

Das Software-Framework DEEPCRAFT von Infineon bietet ein umfassendes Set an Werkzeugen und Bibliotheken, mit denen Entwickler KI-Modelle auf Edge-Geräten erstellen, trainieren und einsetzen können. So können sie die riesigen Datenmengen nutzen, die von diesen Geräten erzeugt werden.

Von Computer Vision bis zur Verarbeitung natürlicher Sprache unterstützt es viele Edge-KI-Anwendungsfälle und ist für Infineons Mikrocontroller wie PSOC Edge und AURIX optimiert. Mit DEEPCRAFT können Entwickler Edge-Geräte entwickeln, die Aufgaben wie Bilderkennung, Objekterkennung und prädiktive Wartung ausführen können und damit Anwendungsfälle wie Smart Home Automation, prädiktive Wartung in der Industrie und autonome Fahrzeuge ermöglichen. Mit DEEPCRAFT kann zum Beispiel ein Smart-Home-System entwickelt werden, das Gesten erkennt und die Beleuchtung und Temperatur entsprechend anpasst, oder ein industrielles Automatisierungssystem, das Anlagenausfälle vorhersagen und die Wartung planen kann.

Der unschlagbare Vorteil von DEEPCRAFT: DEEPCRAFT ermöglicht es Nutzern, KI-Modelle auf Edge-Geräten zu erstellen, zu trainieren und einzusetzen, ohne dass dafür umfangreiche Programmierkenntnisse erforderlich sind. Entwickler/innen können KI-Modelle über eine visuelle Oberfläche erstellen und trainieren, ohne dass sie über umfangreiche Programmierkenntnisse verfügen müssen. Das macht DEEPCRAFT zu einer idealen Lösung für alle, die neu im Bereich KI oder Edge Computing sind, sowie für das schnelle Prototyping und Testen von KI-Modellen.

  • DEEPCRAFT Ready Models: Vorgefertigte und optimierte KI-Modelle, die einfach in Edge-Geräte integriert werden können und eine schnelle und effiziente Möglichkeit bieten, KI-Funktionen einzusetzen. Diese Modelle wurden speziell für die Arbeit mit DEEPCRAFT entwickelt und für Edge-Geräte optimiert. Mit Ready Models können sich Entwickler/innen auf die Integration der Modelle in ihre Geräte konzentrieren, anstatt Zeit mit dem Training und der Optimierung der Modelle selbst zu verbringen. Das macht sie zur idealen Lösung für Entwickler, die schnell KI-Funktionen auf Edge-Geräten einsetzen wollen, ohne dass sie dafür umfangreiche KI-Kenntnisse benötigen.
  • DEEPCRAFT Starter-Modelle: Dies sind vorgefertigte Modelle, die Entwicklern als Ausgangspunkt dienen, um ihre eigenen KI-Modelle zu erstellen und zu trainieren. Sie sind so konzipiert, dass sie leicht angepasst werden können und als Grundlage für komplexere KI-Modelle verwendet werden können. Entwickler können schnell mit der Entwicklung und dem Training von KI beginnen und die Modelle als Ausgangspunkt für die Entwicklung fortgeschrittener KI-Funktionen nutzen. Das macht sie zur idealen Lösung für Entwickler, die eigene KI-Modelle erstellen wollen, aber nicht bei Null anfangen möchten.
man looking at computer displays
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Infineon ermöglicht KI mit seinen Produkten und Lösungen, indem es ein umfassendes Portfolio an Hardware- und Softwarelösungen anbietet, die auf die besonderen Anforderungen von Edge AI zugeschnitten sind. Mit seinen PSOC Edge- und AURIX-Mikrocontrollern stellt Infineon die nötige Rechenleistung, den Speicher und die Schnittstellen zur Verfügung, um Sensoren, Aktoren und andere Geräte zu verbinden und so intelligente Edge-Geräte zu schaffen, die Daten in Echtzeit verarbeiten können.

Das DEEPCRAFT Software-Framework von Infineon unterstützt die Entwicklung von KI-Modellen auf Edge-Geräten und bietet ein umfassendes Set an Tools und Bibliotheken, die eine Vielzahl von KI-Workloads unterstützen. Durch die Kombination seiner Hardware- und Softwarelösungen ermöglicht Infineon Entwicklern die Entwicklung innovativer Edge-Geräte, die Branchen verändern und die Art und Weise, wie wir leben und arbeiten, revolutionieren können.

Ob es um intelligente Hausautomatisierung, Industrieautomatisierung oder Automobilsysteme geht, Infineons Produkte und Lösungen liefern die notwendigen Bausteine für Edge-KI und ermöglichen die Entwicklung intelligenter, vernetzter und autonomer Systeme, die das Leben der Menschen wirklich verändern können. Mit seinem Engagement für Innovation und Kundenunterstützung ist Infineon gut aufgestellt, um auch in Zukunft KI-Lösungen zu ermöglichen und anzubieten, die den wachsenden Anforderungen des Marktes gerecht werden.

Als globaler Halbleiterhersteller ermöglichen wir Kunden und Partnern, energieeffiziente, leistungsstarke und zuverlässige KI-Anwendungen zu entwickeln. Unsere Produkte, Software, Tools und Dienstleistungen unterstützen die Entwicklung von KI-basierten Anwendungen, von Daten- und ML-Pipelines bis hin zu leistungsstarken, stromsparenden KI-fähigen MCUs.

Indem wir die Rolle von Halbleitern in der KI verstehen, können wir das volle Potenzial dieser Technologie erschließen und eine effizientere, vernetzte und intelligente Welt schaffen.

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