ROHM和A*STAR的IME宣布面向新一代工廠 聯(lián)合研究在傳感器節(jié)點(diǎn)上檢測(cè)裝置異常的人工智能芯片

全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM與新加坡科學(xué)技術(shù)研究局（Agency for Science， Technology and Research，簡(jiǎn)稱“A*STAR”）下屬全球性研究機(jī)構(gòu)微電子研究所（InsTItute of Microelectronics，簡(jiǎn)稱“IME”）達(dá)成合作協(xié)議，雙方將面向新一代工廠，聯(lián)合研究在傳感器節(jié)點(diǎn)上檢測(cè)裝置異常的人工智能（AI）芯片。

以往的裝置異常檢測(cè)一般是將來(lái)自多個(gè)傳感器的大量信息發(fā)送到裝置內(nèi)的電腦或服務(wù)器后進(jìn)行處理的。本研究旨在將以往通過(guò)服務(wù)器處理的異常檢測(cè)算法搭載到半導(dǎo)體芯片上，在傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)處理傳感器信息，從而大幅降低系統(tǒng)整體的功耗，提供可用于所有裝置的通用性極高的異常檢測(cè)功能。

近年來(lái)，在制造業(yè)的工廠中，基于從裝置的日志和傳感器等獲取的數(shù)據(jù)，提前檢測(cè)到裝置的異常“預(yù)兆”，以便在故障發(fā)生前采取修理和替代準(zhǔn)備等措施的“預(yù)測(cè)性維護(hù)（PredicTIve Maintenance）”理念日益普及。這種預(yù)測(cè)性維護(hù)被廣泛運(yùn)用在用來(lái)感應(yīng)裝置狀態(tài)的各種傳感器及傳感器節(jié)點(diǎn)、用來(lái)將傳感器獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器的無(wú)線模塊、以及用來(lái)處理數(shù)據(jù)的軟件等IoT技術(shù)。特別是在軟件領(lǐng)域，在以往統(tǒng)計(jì)處理的基礎(chǔ)上引入人工智能（AI）衍生技術(shù)的應(yīng)用日益增加。

然而，想要充分利用這類軟件的成果，需要從傳感器持續(xù)發(fā)送大量數(shù)據(jù)，當(dāng)前存在的課題是，用于WSN（Wireless Sensor Network）*1） 的無(wú)線通信技術(shù)在持續(xù)發(fā)送大量數(shù)據(jù)時(shí)通信速度不夠，可能無(wú)法應(yīng)對(duì)未來(lái)增勢(shì)迅猛的傳感器數(shù)量。（圖1）

在這種背景下，ROHM與A*STAR的IME聯(lián)手，開(kāi)始研究可實(shí)時(shí)處理來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)，并僅在檢測(cè)到異常時(shí)將其結(jié)果發(fā)送到服務(wù)器的人工智能芯片。將ROHM獨(dú)有的解析算法（融入了通過(guò)ROHM旗下工廠積累的大量數(shù)據(jù)實(shí)證的人工智能技術(shù)），與半導(dǎo)體電路技術(shù)（采用了IME和ROHM所擅長(zhǎng)的模擬電路技術(shù)）相結(jié)合，集成到芯片中。（圖2）這樣一來(lái)，可進(jìn)行微控制器和FPGA等現(xiàn)有處理系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的在傳感器節(jié)點(diǎn)的高級(jí)處理，使無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建更加容易，并可大大減輕服務(wù)器的負(fù)荷。另外，將其與ROHM擁有的傳感器、無(wú)線模塊和無(wú)電池通信技術(shù)EnOcean*2） 相結(jié)合，即可實(shí)現(xiàn)在所有位置輕松設(shè)置無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。ROHM和IME旨在通過(guò)這項(xiàng)研究，為未來(lái)全球工廠的更新?lián)Q代貢獻(xiàn)力量。

ROHM株式會(huì)社基礎(chǔ)研究開(kāi)發(fā)部 部長(zhǎng) 谷內(nèi)光治

“非常高興能與A*STAR的IME達(dá)成首次合作研究。我們將融合ROHM的傳感器技術(shù)、模擬低功耗技術(shù)和AI架構(gòu)技術(shù)、以及IME的低功耗集成電路技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提供邊緣節(jié)點(diǎn)的最佳解決方案。”

微電子研究所（IME） ExecuTIve Director Tan Yong Tsong先生

“IME多年來(lái)積累了豐富的研究設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)以及集成電路和系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)與能力。近年來(lái)，在制造工廠中，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈已通過(guò)無(wú)縫網(wǎng)絡(luò)連接在一起，為使各個(gè)環(huán)節(jié)的操作實(shí)現(xiàn)一體化，需要非常高端的智能解決方案。對(duì)于未來(lái)新一代代工廠進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)不可或缺的數(shù)據(jù)傳輸和解析來(lái)說(shuō)，此次就人工智能芯片與ROHM的聯(lián)合研究，邁出了重要的一步。”

圖1 使用振動(dòng)傳感器和WSN通信的代表—Wi-SUN技術(shù)的服務(wù)器間通信事例

圖2 搭載人工智能算法的芯片概要

*1） WSN（Wireless Sensor Network）：

多個(gè)搭載傳感器的無(wú)線終端可以相互協(xié)作來(lái)采集環(huán)境和物理情況的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

*2） EnOcean（易能森）：

使用收集光、溫度和振動(dòng)等的微弱能量并轉(zhuǎn)換為電能的“能量收集技術(shù)（環(huán)境發(fā)電技術(shù)）”的、無(wú)需電池的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)。ROHM是“EnOcean Alliance”的骨干成員，也是發(fā)起者之一。

＜公司簡(jiǎn)介＞

■關(guān)于新加坡科學(xué)技術(shù)研究局（A*STAR）

新加坡科學(xué)技術(shù)研究局（A*STAR）作為代表新加坡的公共機(jī)構(gòu)，致力于促進(jìn)科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)并推動(dòng)與創(chuàng)新技術(shù)開(kāi)發(fā)密切相關(guān)的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)向型研究。通過(guò)開(kāi)放型創(chuàng)新，與社會(huì)各界合作伙伴合作，進(jìn)行有益于社會(huì)發(fā)展的活動(dòng)。

A*STAR作為科學(xué)技術(shù)組織，起著產(chǎn)學(xué)橋梁的作用。其研究活動(dòng)旨在促進(jìn)新加坡的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)并創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，在醫(yī)療衛(wèi)生、城市生活、可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域取得卓越成果，貢獻(xiàn)社會(huì)、改善生活。

此外，A*STAR局內(nèi)及下屬的研究所還承擔(dān)著面向更廣泛的研究團(tuán)體和所有行業(yè)，培養(yǎng)各種人材和領(lǐng)軍人物的重要職責(zé)。A*STAR主要管轄設(shè)于啟奧生物醫(yī)藥園（Biopolis）和啟匯園（Fusionopolis）的18家生物醫(yī)學(xué)、物理科學(xué)、工學(xué)研究組織。

詳細(xì)信息請(qǐng)瀏覽www.a-star.edu.sg。

■關(guān)于A*STAR微電子研究所（IME）

微電子研究所（IME）是下屬新加坡科學(xué)技術(shù)研究局（A*STAR）的研究機(jī)構(gòu)。作為產(chǎn)學(xué)研究開(kāi)發(fā)的橋梁，以提高新加坡半導(dǎo)體工業(yè)的附加價(jià)值為使命，推動(dòng)行業(yè)的戰(zhàn)略能力、創(chuàng)新技術(shù)及知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開(kāi)發(fā)、企業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的提升、及為行業(yè)帶來(lái)新知識(shí)新發(fā)現(xiàn)新創(chuàng)意的技術(shù)人材培養(yǎng)等。主要研究領(lǐng)域涉及IC設(shè)計(jì)、尖端封裝技術(shù)、生物電子、醫(yī)療設(shè)備、MEMS、納米電子、光電子等。

詳細(xì)信息請(qǐng)瀏覽www.ime.a-star.edu.sg。

■關(guān)于ROHM Co.， Ltd.

ROHM Co.， Ltd. （董事長(zhǎng) 澤村 諭）于1958年成立。為以消費(fèi)電子設(shè)備、手機(jī)及通信設(shè)備、汽車(chē)相關(guān)設(shè)備領(lǐng)域?yàn)槭椎膹V泛市場(chǎng)提供系統(tǒng)解決方案，通過(guò)全球鋪設(shè)的開(kāi)發(fā)和營(yíng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，為客戶提供品質(zhì)和可靠性優(yōu)異的LSI及分立半導(dǎo)體等產(chǎn)品。

另外，2008年將在傳感處理方面擁有卓越技術(shù)的藍(lán)碧石半導(dǎo)體（LAPIS Semiconductor）納入旗下，2009年將MEMS傳感器的全球領(lǐng)軍企業(yè)Kionix公司納入旗下，致力于融合各種傳感器元器件和無(wú)線模塊等所有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提供滿足客戶產(chǎn)品需求的最佳綜合解決方案。