在當今科技飛速發(fā)展的時代，工業(yè)領域正經歷著深刻的變革。隨著人工智能(AI)技術的不斷演進，工業(yè) + AI 2.0 時代已然來臨，為工業(yè)生產帶來了前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。在這場變革中，STM32 產品線憑借其卓越的性能和豐富的功能，成為了賦能工業(yè) + AI 2.0 時代的關鍵力量。

工業(yè) + AI 2.0 時代的需求與挑戰(zhàn)

工業(yè) + AI 2.0 時代，工業(yè)生產對智能化的要求日益提高。一方面，企業(yè)期望通過 AI 技術實現(xiàn)生產過程的優(yōu)化、設備的預測性維護以及產品質量的提升，從而降低成本、提高生產效率和產品競爭力。另一方面，工業(yè)環(huán)境的復雜性和多樣性，對 AI 技術的實時性、可靠性、安全性以及對資源的低消耗提出了嚴苛的挑戰(zhàn)。例如，在工業(yè)自動化生產線中，需要對大量的傳感器數(shù)據(jù)進行實時分析和處理，以實現(xiàn)精準的控制和決策;在工業(yè)設備的運行過程中，要能夠及時、準確地預測設備故障，避免生產中斷。而傳統(tǒng)的計算架構和處理方式，難以滿足這些復雜且高要求的應用場景。

STM32 產品線的技術優(yōu)勢

強大的硬件性能

STM32 產品線涵蓋了豐富的微控制器(MCU)和微處理器(MPU)產品，能夠滿足不同工業(yè)應用的需求。以 STM32N6 為例，它是首款集成自研硬件 NPU 神經網絡硬件處理單元的通用微控制器，算力可達 0.6TOPS(每秒 0.6 萬億次運算) 。其搭載的 800MHz Arm® Cortex®-M55 內核，CoreMark 測試成績達到前所未有的 3,360 分，為運行復雜的 AI 算法提供了強大的計算能力。同時，STM32N6 還集成了新 IP 和視頻外設，如 MIPI CSI 攝像機、機器視覺圖像信號處理器(ISP)、H.264 視頻編碼器和支持時間敏感網絡(TSN)端點的千兆以太網控制器，使得它在機器視覺等工業(yè) AI 應用中表現(xiàn)出色。

再看 STM32MP2 系列，作為工業(yè)級 64 位解決方案，采用大小核異構架構，主頻為 1.5GHz 的雙核 Cortex-A35 和主頻為 400M 的 Cortex-M33 內核。Cortex-A35 大核通常運行基于 Linux 或 Android 的應用，Cortex-M33 核運行基于裸機或 RTOS 的硬實時應用，異構雙核可基于片上共享內存實現(xiàn)高效的雙核通信，并靈活分配片上資源 。STM32MP25 內置有 1.35 TOPS 算力(每秒 1.35 萬億次運算)的 NPU 加速器，還支持帶 ISP 的 MIPI CSI 接口以及豐富的多媒體功能，為工業(yè) AI 應用提供了強大的硬件平臺。

豐富的軟件工具支持

在軟件工具方面，ST 為開發(fā)者提供了全方位的支持。NanoEdge AI Studio 是面向 STM32 MCU 的自動化機器學習工具，它允許開發(fā)者在所有 STM32 MCU 上免費無限量部署，通過本體電流、電壓等數(shù)據(jù)，就能為驅動層的變頻器、伺服等設備實現(xiàn)故障檢測和預測性維護，且無需增加額外的傳感器，有效節(jié)約了成本 。STM32Cube.AI 則是適用于 STM32 MCU 的 AI 模型優(yōu)化器，能夠幫助開發(fā)者將訓練好的 AI 模型進行優(yōu)化，使其更適合在資源受限的 STM32 微控制器上運行。此外，STM32Cube.AI 開發(fā)者云平臺可創(chuàng)建、優(yōu)化和生成適用于 STM32 微控制器的人工智能，以及進行基準測試;X-LINUX-AI 是 STM32 MPU 上面向 OpenSTLinux 的完整 AI 框架，可簡化基于 OpenSTLinux 的項目中經訓練的 AI 模型的集成 。這些軟件工具相互配合，大大降低了開發(fā)者將 AI 技術應用于工業(yè)領域的門檻，使得工業(yè)企業(yè)能夠更輕松地實現(xiàn)智能化轉型。

STM32 產品線在工業(yè) AI 中的典型應用場景

預測性維護

預測性維護是工業(yè)互聯(lián)網的重要應用，在工業(yè) + AI 2.0 時代具有至關重要的意義。過去，預測性維護主要應用于高端裝備領域，隨著工業(yè)人工智能技術和邊緣計算技術的發(fā)展，其應用范圍得以擴大?；?STM32 硬件平臺，通過 NanoEdge Studio 模型創(chuàng)建工具，能夠為工業(yè)預測性維護提供完整的解決方案。在振動檢測場景中，用戶只需在設備外置振動檢測小盒子，借助 NanoEdge AI 庫在終端設備上的學習能力進行漸進式學習，通過傳感器(振動傳感器、超聲、溫濕度、氣壓和加速度計)以高精準度實時檢測設備的任何偏移或者異常，然后通過不同的通信協(xié)議發(fā)出警報，以便在發(fā)生重大故障之前作出調整 。這些功能的實現(xiàn)得益于在超低功耗 STM32 微控制器上運行的機器學習算法，能夠有效降低設備故障帶來的損失，提高工業(yè)生產的可靠性和穩(wěn)定性。

機器視覺

隨著工業(yè)數(shù)字化、智能化轉型的深入，市場對工業(yè)機器視覺的需求不斷增長。機器視覺具有高度自動化、高效率、高精度和適應較差環(huán)境等優(yōu)點，在工業(yè)領域，對計算高效性和實時性有嚴格要求，邊緣計算成為關鍵。STM32 針對機器視覺應用提供了強大的硬件平臺。例如，STM32N6 集成的硬件 NPU 和豐富視頻接口，使其能夠實現(xiàn)各種條形碼、二維碼識別、瑕疵識別 / 檢測、PCB 檢測、半導體產線破損檢測系統(tǒng)等豐富的視覺識別應用 。STM32MP2 系列同樣具備先進的邊緣 AI 能力以及豐富的多媒體功能，其內置的 NPU 加速器和支持帶 ISP 的 MIPI CSI 接口，可靈活選擇在 CPU、GPU、NPU 上運行 AI 應用，滿足了不同工業(yè)機器視覺應用場景的需求，為工業(yè)生產的質量控制和自動化流程提供了有力支持。

STM32 產品線對工業(yè) + AI 2.0 時代的推動作用

STM32 產品線憑借其硬件與軟件的優(yōu)勢，在工業(yè) + AI 2.0 時代發(fā)揮著不可替代的推動作用。在技術層面，它為工業(yè) AI 應用提供了強大的計算能力和高效的開發(fā)工具，使得原本難以在工業(yè)現(xiàn)場實現(xiàn)的復雜 AI 算法得以運行，促進了 AI 技術與工業(yè)生產的深度融合。從產業(yè)發(fā)展角度來看，STM32 產品線助力工業(yè)企業(yè)降低了智能化轉型的成本和難度，加速了工業(yè)智能化的進程。眾多工業(yè)企業(yè)基于 STM32 產品開發(fā)出具有競爭力的智能化產品和解決方案，推動了整個工業(yè)產業(yè)的升級。例如，無錫信捷電氣依托 STM32 的技術支撐，在國內小型 PLC 市場躋身前列，為工業(yè)自動化客戶提供優(yōu)質、可靠且高效的產品與解決方案 ?？梢哉f，STM32 產品線正在成為工業(yè) + AI 2.0 時代的核心驅動力之一，為工業(yè)領域的創(chuàng)新發(fā)展注入了源源不斷的活力。在未來，隨著技術的不斷進步，STM32 產品線有望在工業(yè) + AI 2.0 時代創(chuàng)造更多的可能，推動工業(yè)智能化水平邁向新的高度。