超低消費電力 Wi-Fi と AI/ML が AIoT のクラウドで実現

今日の AI 主導の現実では、人工知能 (AI) と機械学習（ML）がネットワークのエッジに向かって進んでいるのを目の当たりにしています。ごく小さな IoT デバイスでも、すぐに AI/ML アルゴリズムが実行されるようになるでしょう。この継続的な進化は、人工知能 (AIoT) とも呼ばれています。このブログでは、Silicon Labs の製品マーケティング・ディレクター、Ravi Subramanian が、AIoT とAI/ML 高速 SiWx917 Wi-Fi SoC が IoT デバイスメーカーの Edge AI を簡素化する方法について説明します。　

世界はすでに10 年以上にわたりデータ駆動型そして Io T駆動型になっています。ほとんどの産業プロセス、さまざまなタイプの家電、スマートホーム、スマートビルディングは、すでに IoT を介して制御、監視され、エッジとクラウド間でデータを送信しています。狭帯域無線で定期的に小さなデータパケットが送信された M2M の初期の時代とは異なり、今日のクラウドやエコシステムに接続された IoT デバイスは、大量のデータを送信し、Wi-Fi 上でビデオをストリーミングすることができます。しかし、今日では天文学的な量のデータが生成され、意思決定は迅速に行う必要があるため、エンドユーザーにとってクラウドコンピューティングは非効率になっています。クラウドでのデータ処理の遅延が長すぎ、データを一元的に移動して保存するコストは高くなりすぎています。

AIoT の持つ課題

AIoTは、IoTデバイスメーカーが現在クラウドコンピューティングの2つの一般的に知られるエンドユーザーの欠点、すなわち遅延とコストを回避するために活用している業界全体の進化です。

IoT の初期には、センサーのようなデバイスはソースの近くでデータを収集し、クラウドですべての読み取りを処理することを回避するために、デバイスのマイクロプロセッサー上でローカルで簡単な計算を実行することができました。しかし、当時は、コンピューティングのパワーと超低消費電力の Wi-Fi 接続が不足していたため、リソースに制約のあるデバイスのユースケースとフィールド操作に時間が限られていました。

デバイスメーカーの AIoT の課題は、設計と BoM コストを抑えながら、十分なコンピューティングと AI/ML の処理能力を備えながら、数か月間または数年間電池で動作する、高性能で常時オンのクラウド接続 Wi-Fi IoT デバイスを構築することです。

幸いなことに、ムーアの法則はまだ有効であり、Silicon Labs のエンジニアが 1 つの半導体ダイにより多くの能力を詰め込むのに役立っています。SiWx917 は、今年後半にリリースされる最低消費電力の Wi-Fi 6 SoC で、統合型 AI/ML アクセラレータ、アプリケーション専用マイクロプロセッサコア、大容量メモリを 1 つのパッケージに搭載し、小型の電池駆動型 IoT デバイスでも強力なコンピューティングと高速 AI/ML 処理を実現します。

統合型超低消費電力 Wi-Fi と AI/ML アクセラレーション  

SiWx917-駆動型ワイヤレス IoT デバイスは、データ、オーディオ、または画像を処理し、高度な AI アルゴリズムと高速 ML 推論を適用して、エッジでより洗練された決定をローカルに行います。超低消費電力の Edge AI コンピューティングの利点は、時間と(いつものように) お金に関連しています。要求の厳しい計算のためにクラウドに戻る代わりに、IoT センサーは、Wi-Fi 接続の開始や、データの送信、応答を待つことなく、ローカルで迅速に処理できるようになりました。

クラウドコンピューティングが必要な場合、SiWx917 は競合する SoC と比較しても、超低消費電力で常時オンの Wi-Fi 6 接続を提供し、電池寿命は 2 倍になります。センサーがスリープ状態にあっても、アクセスポイント (WLAN 関連モード) で Wi-Fi コンテキストをアクティブに維持できるため、迅速な接続のランプアップとハイスループットでの伝送が可能になり、クラウドコンピューティングの遅延とエネルギー消費を削減できます。

SiWx917 SoC 上に統合された AI/ML アクセラレータ (Matrix Vector Processor) のおかげで、例えば、センサーは Wi-Fi 無線ユニット (SiWx917 など) でデータを処理でき、中央マイクロプロセッサーを占有し、エンドデバイスの消費電力を削減し、電池寿命と再充電間隔をさらに延長します。

結論として、超低消費電力 Wi-Fi と AI/ML は、AIoT と SiWx917、高度なセンサーハブ、業界最高のセキュリティなどを備えた 1 つのパッケージのデバイスメーカー向けの両方のオファーに完璧にマッチします。

Wi-Fi と AI/ML – クラウドで実現したマッチ 

世界がますます AI 駆動型になるにつれて、最小の IoT デバイスでも、その AI/ML 機能が実現します。お客様はデバイスメーカーとして、AIoT 開発を加速するための高速でコスト効率の高い信頼性の高いソリューションを見つける必要があります。

Silicon Labs の SiWx917 Wi-Fi 6 SoC は、電池駆動型 IoT デバイス向けの完全で最適化されたエッジ・コンピューティング・ソリューションです。ワイヤレス性能と AI/ML コンピューティングのパワーを犠牲にすることなく、競合する SoC と比較して Wi-Fi 6 の電池寿命が 2 倍になります。デバイスメーカーにとって、これにより部品表と開発コストが削減され、設計が簡素化され、産業用 IoT、ビルオートメーション、スマートホーム、スマートカメラ、その他のアプリケーションの信頼性が向上します。

Silicon Labs SiWx917 と AI/ML ソリューションに関する詳細情報。