# 【vMaker Edge AI專欄 #01】 從CES 2023 看Edge AI及TinyML最新發展趨勢
作者：Jack OmniXRI, 2023/01/16


CES(Consumer Electronics Show 消費電子展)為全球最重要的電子展會之一，每年約在一月初舉辦，吸引數千家廠商及十多萬人與會參觀。身為全球最重要的電子產品設計、製造重地的台灣自然不會錯過，大家都會拿出最新、最有競爭力的產品（或樣品機）來吸引全球買家的目光。前兩(2021)年受全球疫情影響改成線上舉辦，嚴重影響台灣廠商曝光程度及商機。去(2022)年疫情雖有改善，改採線上線下聯合舉辦，但參與人數仍不如往年熱鬧。今(2023)年在全球逐步對防疫解封，參與實體展出及參觀人數有大幅成長。此次台灣方面除各大廠自行參展外，另外在國發會、數位部及國科會帶領下CES也設有專區，有近百家公司共同參與。

CES 2023(2023/1/5-1/8)最近剛於美國拉斯維加斯落幕，此次許多創新產品令人眼睛一亮，在邊緣智能(Edge AI)及微型機器學習(TinyML)相關產品亦有非常精彩的表現，以下就簡單幫大家盤點一下。

## 1. 微型智能電腦視覺

以往談到電腦視覺AI相關應用可能都會想到要使用GPU的電腦，這幾年隨著單晶片(MCU)算力提升及算法（推論模型）微型化，許多微型的視覺應用(TinyML Vision, Embedded Vision)也隨之落地。

此次台灣奇景光電(Himax)推出的WiseEye[1]解決方案（基於DSP的AI晶片 HX6537-A）除應用在自家WE-I Plus EVB（註：I為羅馬數字的一）開發板外，亦得到多家廠商採用，包括：
* **Useful Sensors** : TinyML大神Pete Warden於2022年底成立，其推出的「Person Sensor」[2]主打快速簡易的人員（人臉）追蹤，可用於自動追蹤人員的電風扇等智慧家電應用，其特色為無法傳送影像以確保個人隱私，僅透過I2C通訊把計算出的人員位置傳送出來，一般單晶片(MCU)就能輕鬆連接，允許二次開發。
* **深圳矽遞 Seeed Studio** : 這家公司主要生產各種創客用的開發板，其中有一款AI視覺擴充板「Grove - Vision AI Module」[3]就是採用HX6537-A，很適合創客進行二次開發。另外最近也推出整合LoRaWAN的AI攝影機「SenseCAP A1101」[4]，更方便適用在戶外使用，很適合智慧農業相關應用。
* **聯詠科技 Novatec** : 此次和奇景聯手推出HX6537-A加上自家的NT98566處理器的原型開發板，可用來完成低功耗預錄及高品質、低延遲即時影像的處理，還可利用奇景HX6535-A來偵測如人員運動等特殊事件，再喚醒錄影功能，以節省電池用電。（註：無相關照片）

Fig. 1 CES 2023 使用奇景光電(Himax) HX6537-A AI晶片相關TinyML視覺應用產品。（影像來源：[1][2][3][4]）

## 2. 智能運動感測應用

近年來毛小孩比真人小孩還受重視，許多飼主不只對毛小孩噓寒問暖更關心牠們的活動及健康狀態，因此**Invoxia**就推出最新的智慧寵物項圈(Smart Dog Collar)。這項產品和一般成人在使用的Apple Watch有異曲同工之妙，它擁有微型雷達感測器、加速度計，配合邊緣運算可監看動物的運動、呼吸、心率等生理訊號。若再搭配其專利技術Heartprint，可將連續測量的訊號轉成心臟狀態，進而了解動物的壓力、疼痛、緊張程度及各種心率異常等。另外項圈亦配有定位功能，活動追蹤，以免走失。若再搭配APP還可建立虛擬電子柵欄，當寵物離開設定範圍時可以提醒主人。目前這項技術主要使用在狗狗，相信不久的將來也會擴展到其它寵物上。

這項技術對於一般創客來說不算太困難，很接近運動手環應用，相關模組也很容易買到，有興趣的朋友或許可以幫自家寵物也DIY一個簡易版的「智能項圈」。

Fig.2 CES 2023 Invoxia智慧寵物項圈。（影像來源：[6]）

## 3. 智能自走車應用

自主移動機器人(Autonomous Mobile Robot, AMR)技術已算是成熟技術，大量被導入導覽、迎賓、送餐、清潔、電商撿貨、農業跟隨、工業搬運等用途機器人。此次CES加拿大新創公司GlüxKind把這項技術用在嬰兒車上，推出一款名為「Ella」的自走嬰兒車，讓父母可以解放雙手，不用再一手抱小孩一手推嬰兒車，讓嬰兒車自動跟著父母移動。（註：自走功能必須在車上無嬰兒時才會啟動）

目前車上配有感應器可以偵測週環境，自動保持一段距離跟著父母移動及停止避免撞到人。由於車體本身具有動力控制系統，因此遇到上下坡時還能助推及減速，讓父母推嬰兒車能更省力及安全。另外車體還具有電動搖籃功能，可以幫助嬰兒入睡。

不知身為新手爸媽的創客們是否想動手來DIY一台呢？最好還能搭配聽到嬰兒哭聲時自動搖晃搖籃來安輔心愛的小寶貝。

Fig.3 CES 2023 GlüxKind Ella智能嬰兒自走車。（影像來源：[7]）

## 4. 智能廚房家電

此次CES三星推出多款智能家電，其中在廚房家電推出了智能冰箱和智能烤箱，除配有大尺寸觸控螢幕可供顯示及操作外，此次更搭配進階的Family Hub及AI Pro Cooking軟體，讓不懂廚藝的朋友們也能烹調出一桌好料來滿足家人及朋友。

在智能冰箱部份具有SmartThings Energy AI省電模式，會依據用戶使用習慣整壓縮機運轉速度及除霜週期，減少用電。在智能烤箱部份，會以內建攝影隨時監控食物狀態，避免燒焦，並可辨識80種不同料理和食材並提供最佳烹飪設定建議，若再搭配其健康管理軟體，更可協助用戶分析是否達成飲食目標，讓大家吃的更健康。

Fig. 4 CES 2023 三星Bespoke Home系列智能烤箱(左下)及智能冰箱(右下)。（影像來源：[8]）

## 小結

以上僅簡單列出幾項CES 2023中邊緣智能的應用，隨著小型晶片計算能力越來越強，許多以前需要雲端協助才能辦到的人工智慧運算慢慢都可以移到Edge AI和TinyML相關晶片及開發板了，不再只適用在簡單的感測器的AI應用，現在連小型視覺應用也能開始導入，相信不久的將來待相關成本及配套開發環境更成熟後，更多的智能生活及智能家電產品就能更普及了。

## 參考文獻：

[1] Himax, 「超低功耗AI處理器、應用解決方案、開發工具」(HX6537-A, WE-I Plus EVB, WiseEye)
https://www.himax.com.tw/zh/products/intelligent-sensing/always-on-smart-sensing/

[2] Useful Sensor, 「The Person Sensor」
https://usefulsensors.com/person-sensor/

[3] Seeed Studio, 「Grove - Vision AI Module with Himax HX6537-A processor」
https://www.seeedstudio.com/Grove-Vision-AI-Module-p-5457.html

[4] Seeed Studio, 「SenseCAP A1101 - LoRaWAN Vision AI Sensor」
https://www.seeedstudio.com/SenseCAP-A1101-LoRaWAN-Vision-AI-Sensor-p-5367.html

[5] 聯詠攜手奇景，雙方就AI超低功耗智慧監控合作，參展CES 2023
https://tw.stock.yahoo.com/news/%E8%81%AF%E8%A9%A0%E6%94%9C%E6%89%8B%E5%A5%87%E6%99%AF-%E9%9B%99%E6%96%B9%E5%B0%B1ai%E8%B6%85%E4%BD%8E%E5%8A%9F%E8%80%97%E6%99%BA%E6%85%A7%E7%9B%A3%E6%8E%A7%E5%90%88%E4%BD%9C-%E5%8F%83%E5%B1%95ces-2023-034414020.html

[6] Invoxia, 「The first biometric health collar for dogs」
https://invoxia.com/en-EU/product/smart-dog-collar

[7] GlüxKind Technologies, 「GlüxKind Ella」
https://gluxkind.com/

[8] 三星電子於CES 2023發表全新Bespoke設計品味系列廚房家電智慧互聯與客製化體驗驚豔升級
https://news.samsung.com/tw/%e4%b8%89%e6%98%9f%e9%9b%bb%e5%ad%90%e6%96%bcces-2023%e7%99%bc%e8%a1%a8%e5%85%a8%e6%96%b0bespoke%e8%a8%ad%e8%a8%88%e5%93%81%e5%91%b3%e7%b3%bb%e5%88%97%e5%bb%9a%e6%88%bf%e5%ae%b6%e9%9b%bb

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