Side 8

EMBEDDED/AI Machine-learning i 60.000 fods højde Fog-løsninger skal ses som et gatewaybaseret bindeled i enterpriselaget mellem front-end og cloud-server. Deterministiske AI-modeller rykker ind overalt i elektronikken – og det gælder både for overvågningsdroner og industrielle kommunikationsløsninger Move Innovation står bag udviklingen af en fog-gateway, der vil kunne fungere som et intelligent, tilnærmet AI-bindeled mellem edge-komponenter og cloud-servere. Kunsten er at holde datatrafikken på et minimum. Af Rolf Sylvester-Hvid Embedded Everywhere - Jeg må indledningsvis sige, at vi slet ikke skal tale om embeddede løsninger – før til allersidst måske. Som sådan ser Terma ikke sig selv som leverandør af embeddede systemer, men snarere forsvarsløsninger, spaceapplikationer, radar- og overvågningssystemer, indleder Rasmus Engholm, der er designingeniør hos Terma i Lystrup. Han går i stedet ind på Termas deltagelse i dronesamarbejdet, AGS, der tager udgangspunkt i Global Hawk-dronen, som 15 lande deltager i udviklingen af. Det er især SAR (Synthetic Aperture Radar), der interesserer Rasmus Engholm, som har specialiseret sig i radargenererede billeder, der bruges til grænse- og landovervågning. Selv om han bruger betegnelsen ”mål”, så har AGS-projektet ikke til formål at fungere som våbenplatform. I stedet skal AGS’en hjælpe landbaseret personel med ATR (automatic target recognition), så man kan identificere objekter, som ikke lige burde være på det sted, hvor de nu befinder sig. SAR-billeder er ikke optiske fotos, og de kan være svære at fortolke for ”normale” computer-vision systemer. Udgangspunktet er Alexnet og Imagenet, som reelt er en billeddatabase med over 10 millioner downloadede billeder. Det skulle kunne give SAR mulighed for at sammenligne opsamlede radardata med en billedplatform, men så let er det selvfølgelig ikke. NATO havde dog brug for et godt luftbaseret, automatisk overvågningsværktøj, og det gav anledning til at udvikle SARSIM, som også DTU Space har været involveret i at udvikle. - Der er taget et utal af fotos af kampvogne, og de har været udgangspunkt for udvikling af algoritmer og efterbehand- ling, hvor betragtnings- og azimutvinkler gør det muligt at træne systemet i at skabe mere højopløste og genkendelige billeder af et givent objekt. Machine learning kommer ind i de tilfælde, hvor computeren i SAR’en skal gætte på, klassificere og fortolke billeder, så et kamera i en AGS kan afgøre, om der er tale om en kampvogn eller en lastbil Produktnyt Bedre pålidelighed og ydelse i krævende miljøer med Microchips nye MEMS-oscillatorer til bilapplikationer Microchip annoncerer teknologiske fremskridt, og den forøgede brug af komplekse elektroniske systemer i moderne biler kræver overlegen timing og pålidelighed. Timing-præcision, nøjagtighed og tolerance i krævende miljøer er essentielt for at sikre præcis drift i dagens højt avancerede bilsystemer. Microchip Technology har frigivet den nye DSA-familie af MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) oscillatorer til bilindustrien, der giver 20 gange bedre pålidelighed, 500 gange bedre stødtolerance og fem gange bedre vibrationsmodstand end traditionelle kvartsbaserede komponenter. DSA-familien inkluderer også markedets første MEMS-oscillator med flere output, så kunder kan erstatte flere krystaller eller oscillatorer med en komponent. Timing-løsninger med stærk frekvensstabilitet hen over et bredt temperaturområde er kritiske for applikationer såsom ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), LiDAR (Light Detection and Ranging), Ethernet i biler og autonom kørsel. Med deres små pakninger tilbyder Microchips nye DSA1001, DSA11x1, DSA11x5 og DSA2311 den højeste tolerance over for mekaniske stød og rystelser samt stabilitet i krævende miljøer i frekvensområdet fra 2,3 til 170 MHz. Komponenterne er kvalificeret i henhold til Automotive Electronics Council Q100 (AEC-Q100) med +/-20 ppm stabilitet hen over temperaturer fra -40 til +125 grader Celsius. MEMS-oscillatorer er udelukkende opbygget med standard halvlederprocessorer, så systemer opnår samme pålidelighed og stabilitet som integrerede kredsløb. Krystaloscillatorer er afhængige af krystaltykkelsen i oscillatoren, hvilket gør dem modtagelige over for vibrationsskader, giver længere leveringstider og fastlåst frekvens. Dermed kan produktudviklingen forsinkes, hvis en kunde i sidste øjeblok skal ændre frekvens. MEMS-oscillatorer opnår frekvensen gennem programmering og kan dermed hurtigt understøtte nye frekvenser med kortere leveringstid og kan desuden hurtigt leveres i volumen, så kunder kan efterleve produktfrigivelsesterminer. Som markedets første MEMSoscillator med dobbelt output kan DSA2311 erstatte to krystaller eller oscillatorer på samme kort. Komponenten adresserer pladsbegrænsninger, sparer på omkostningerne og letter designprocessen, så kunder kan håndtere deres forsyning og konsolidere deres styklister. DSA2311 leveres i en lille 2,5 x 2.0 mm pakning og er velegnet til applikationer, der kræver et komplekst kort med flere controllere, såsom infotainment-systemer og kameramoduler. Microchip Nordic Tlf.: 44 50 28 28 8 nr. 7 | Maj 2018 -

Side 9

EMBEDDED/AI på motivet, siger Rasmus Engholm. Man augmenterer i realiteten datasættene fra kameraet – som jo flyver uopdaget rundt i 60.000 fods højde, og som med SAR-løsningen kan se igennem skyer og opererer helt uafhængigt af belysningsforholdene. Metoden er effektiv, fordi der ikke er behov for de store datamængder, og træningen af systemet sker hurtigt. Selv uden rigtige data fungerede algoritmen effektivt, og det har ført til gode resultater. Hvor man tidligere skulle bruge 2.000 iterationer for at danne et billede, så kan man i dag nøjes med måske 200. - Udviklingen af de konvolutionale neuralnetværk er nu blevet ganske let gennem brugen af streamlinede frameworks. Det er ved at være en populær metode, som nu også Apple bruger i deres ML SDK til support af en række frameworks, slutter Rasmus Engholm. at afvikle hurtigt i systemets front-end. Inference, der inden for AI kræver øjeblikkelige beslutninger, kræver en anden form for embedded databehandling, siger Ryan Raasch, der er systemudvikler hos Move Innovation. Fog-arkitekturen går ind som en mellemliggende gateway mellem front-enden og clouden. Move Innovation har udviklet en gateway, der er i stand til at adskille data, sådan at kritiske beslutninger kan blive taget med det samme i gatewayens embeddede regneenhed og memory, mens tungere og mindre tidskritiske operationer kan gå op i clouden. - Små ARM-kerner understøtter faktisk den virtualisering, som kan bruges til fog-computing, og små PI-kort kan udføre flere opgaver lokalt for under fem USD. Der ligger en systemforenkling i at udføre flere opgaver som fog frem for cloud, og blandt an- Branchenyt Energiudspil styrker datacentres nøglerolle for grøn omstilling Regeringens udspil til et nyt energiforlig rummer vigtige principper, som Datacenter Industrien gerne ser udmøntet i bred politisk opbakning og konkret handling. Forslagene om mere grøn strøm, lavere afgifter på el og elvarme samt bedre udnyttelse af overskudsvarme vil styrke datacentres nøglerolle som en vigtig driver for den grønne omstilling. En række af de helt store hyperscale datacentre er på vej til Danmark, og de efterspørger store mængder grøn strøm og tilbyder markante mængder af overskudsvarme. Begge dele er vigtige bidrag til den elektrificering og grønne omstilling, politikerne ønsker. Datacentre har et højt strømforbrug, men er ikke et problem for den grønne omstilling. Tværtimod er de en del af løsningen ved at lægge en solid bund under de store investeringer i grøn strøm – dels ved at sikre høj, stabil efterspørgsel, dels fordi de internationale investorer klart har markeret både ønske og vilje til at investere i grøn energiproduktion, og vi har allerede nu set de første eksempler. - Hertil kommer et andet vigtigt bidrag i form af overskudsvarme, så datacenterbranchen kan yde et vigtigt bidrag til at opfylde de politiske ambitioner, hvis forliget og reglerne skrues sammen på den rigtige måde. Vi noterer os med glæde, at der også lægges op til et opgør med de mange bureaukratiske regler på området, så den sunde fornuft kan slå igennem med bedre udnyttelse af overskudsvarmen. På alle områder bidrager datacenterindustrien gerne med konstruktive input, som vi tidligere har gjort inden for overskudsvarme, siger direktør Henrik Hansen fra brancheforeningen Datacenter Industrien. Datacenterindustrien er Danmarks nye vækstbranche med potentiale til tusindvis af varige job, både direkte og indirekte fra følgeindustrien, alene fra de datacenterprojekter der allerede er annonceret. For tiden arbejdes der på datacentre fra Apple ved Viborg og Aabenraa samt fra Facebook ved Odense. Derudover har Google bekræftet købet af to store byggegrunde ved Fredericia og Aabenraa. Flere oplysninger om Datacenter Industrien på datacenterindustrien.dk. CUTTING EDGE Your product’s performance depends on precise signal chain components. We have the answers: the highest PRECISION accuracy data converters, the lowest drift references, the lowest noise amplifiers and LDOs. Our industry- leading precision signal chain LTC2387-18 Industry’s Fastest No Latency SAR ADC: 18-Bit, 15Msps products ensure precise and LT6657 Industry’s Lowest Drift Bandgap Voltage Reference: 1.5ppm/°C Drift repeatable measurement and control. Contact our signal chain experts to select a high performance solution. LTC2641 Industry’s Lowest Glitch Precision DAC: 0.5nV•s Glitch LTC2500-32 Industry’s Most Accurate 32-Bit ADC: 0.5ppm INL LT3042 Industry’s Lowest Noise LDO: < 1μV Noise LT6018 Industry’s Lowest Noise Op Amp: 30nVP-P LTC2387-18 LTC2500-32 LT6018 LTC2641 LT3042 LTC6657 Rasmus Engholm (th) fra Terma diskuterer DTU’s SARSIMbilledbehandlingsalgoritmer til radarbaseret billedgenkendelse fra overvågningsdroner. Den AI-baserede løsning reducerer behovet for iterationer med omkring en faktor 10. Fra cloud og edge til fog Der er en række tilfælde, hvor den latency, som er forbundet med at sende data op i clouden, forhindrer en effektiv IoT-løsning. Og det er langt fra altid, at datasættene er så store, at clouden er umiddelbart nødvendig. Omvendt er det jo ikke sikkert, at edgen eller et systems front-end har den fornødne regnekraft til at håndtere de data, som bliver samlet, og det åbner døren for en decentral, low-latency løsning til hurtig og effektiv – lokal – databehandling. - Datalagringer bliver hele tiden dyrere og mere komplekse i deres opbevaring, ligesom behovet for båndbredde hele tiden øges. Flere devices i front-enden bidrager til en forplumring af IoT-landskabet, og det letter ikke ligefrem de machine-learning applikationer, som man har brug for det kan man i mange tilfælde undgå de sikkerhedsrisici, der ligger i datatrafik op til og ned fra clouden. Samtidig bliver muligheden for konfigurering langt mere simpel, og det giver en hurtigere systemudvikling med minimale risici, forklarer Ryan Raasch. En simpel edge kan udføre dataopsamling. Fog-løsningen understøtter lokal analyse og reaktion på de opsamlede data, mens datalagring og datadistribution bedst sker i clouden. Fog-løsningerne er i Move Innovations tilfælde baseret på deres egen gatewayløsning, der er forberedt til at kunne fungere intelligent og deterministisk i forhold til trafikken, så clouden kun bliver aktiveret i de tilfælde, hvor længere tids datalagring er nødvendig, og hvor frontenden ikke selv kan løse en opgave. FEATURED VIDEO 32-Bit Oversampling ADC with Configurable Digital Filters video.linear.com/7796 FEATURED DATA SHEET www.linear.com/product/LTC2387-18 - nr. 7 | Maj 2018 9

    ...