Prosessorkraft og innvevd maskinlæring for rask IoT-prototyping

Nordic Semiconductor lanserer i dag sin «Nordic Thingy:53». Produktet er den ideelle plattformen for å bygge avanserte trådløse proof-of-concept og prototyper med ML-funksjoner der utviklingstiden er kort.

Thingy:53 er basert på Nordics nRF5340 dual-core Arm Cortex M-33 avanserte multiprotokoll System-on-Chip (SoC) og inneholder selskapets nPM1100 Power Management IC (PMIC) og nRF21540 Front End Module (FEM), en kraft-/lavstøyforsterker (PA/LNA) rekkeviddeforlenger. Prototypeplattformen er utstyrt med et oppladbart 1350 mAh Li-poly-batteri og flere bevegelses- og miljøsensorer. Den støtter Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE), Thread, Matter, Zigbee, IEEE 802.15.4, NFC og Bluetooth mesh RF-protokoller, og leveres med forhåndsinstallert fastvare for innvevd maskinlæring (ML) direkte på Thingy:53.

nRF5340 SoC i hjertet av Thingy:53 har en dedikert applikasjonsprosessor og en nettverksprosessor. Applikasjonsprosessoren Arm Cortex-M33 er klokket til 128 MHz og sikrer at prototypeplattformen kan håndtere avanserte algoritmer og de komplekse beregningsoppgavene knyttet til innvevd ML. 1 MB Flash og 512 KB RAM skal sikre nok minne for selv de mest komplekse applikasjonene. Nettverksprosessoren er designet for strømeffektiv drift og har sine egne beregningsressurser, og sikrer dermed robust trådløs tilkobling uten å kompromittere kjøring av applikasjonsprogramvare, heter det i meldingen fra selskapet.

Produktet er et resultat av et nært samarbeid mellom Nordic og Edge Impulse, en USA-basert «tinyML»-spesialist, og leveres med Edge Impulse-fastvare og mobilappen nRF Edge Impulse. Fastvaren samler inn trenings- og testdata fra sensorene på Thingy:53 og sender dataene over luften (Over-The-Air; OTA) ved hjelp av Bluetooth LE til mobilappen. Mobilappen videresender deretter dataene til Edge Impulse Studio (en skybasert utviklingsplattform for ML) hvor den brukes til å bygge og teste en innvevd ML-modell. ML-modellen kan deretter distribueres til Thingy:53 OTA ved å bruke den samme mobilappen. Mobilappen vil også vise sluttresultater direkte. Fastvaren og appen gjør det mulig for utviklere å raskt samle inn data og teste ML-modeller uten å koble noen kabler til Thingy:53.

nRF Programmerings-appen som følger med Thingy:53 forenkler prototyping betraktelig ved å la utvikleren velge fra forhåndsdefinert fastvare og deretter oppdatere Thingy:53s fastvare direkte over luften fra en iOS- eller Android-enhet. Denne funksjonen betyr at ny fastvare kan distribueres når som helst og hvor som helst, uten at du trenger en stasjonær datamaskin. Thingy:53 er også kompatibel med Nordics mobilapper, nRF Mesh, nRF Connect, nRF Toolbox og nRF Blinky.

Når det gjelder sensorer inkluderer produktet en seksakset treghetsmåler og et ekstra laveffektakselerometer. Miljøsensorene inkluderer temperatur, fuktighet, luftkvalitet og -trykk. Produktet har også farge- og lyssensorer, en summer og en PDM-mikrofon (Pulse Density Modulation). Den innebygde ML-funksjonaliteten gjør det mulig for utviklere å bruke Thingy:53s sensorer i applikasjoner som stemmegjenkjenning eller bevegelsesmønsterdeteksjon. Akselerometeret og PDM-mikrofonen kan også brukes til å vekke nRF5340 SoC fra dvale når den utløses av bevegelse eller lydhendelser. Dette er nyttig for å lage innebygde ML-applikasjoner med lavt strømforbruk fordi Thingy:53 kan forbli i hvilemodus (forlenger batterilevetiden) når det ikke er eksterne stimuli.

Produktet har også en USB-C lade- og dataport, og en Qwiic, Stemma og Grove-kompatibel firepinners JST-kontakt. Hver Thingy:53 leveres med et debug- og strømmålekort, som gir tilgang til relevante pinner som ellers ville vært utilgjengelige, for feilsøking av applikasjonskode og overvåking av strømforbruk med ekstra feilsøkingsverktøy.

Nordic vil arrangere et webinar som viser nøkkelfunksjonene til Thingy:53 kort tid etter produktlansering. Produktet er nå tilgjengelig fra Nordics distribusjonspartnere.