Un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Singapur NUS ha desarrollado un nuevo microchip, llamado EQSCALE, que puede capturar detalles visuales de cuadros de video con un consumo de energía extremadamente bajo. El extractor de funciones de video usa 20 veces menos energía que la mejor existentechips en su clase, y por lo tanto requiere una batería 20 veces más pequeña, y podría reducir el tamaño de los sistemas de visión inteligente hasta el rango milimétrico. Por ejemplo, puede ser alimentado continuamente por una celda solar de tamaño milimétrico sin la necesidad de reemplazar la batería.
Dirigido por el Profesor Asociado Massimo Alioto del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Facultad de Ingeniería de NUS, el descubrimiento del equipo es un gran paso adelante en el desarrollo de cámaras inteligentes de tamaño milimétrico con una vida útil casi perpetua. También allanará el caminopara aplicaciones de Internet de las cosas IoT rentables, como la vigilancia de seguridad ubicua en aeropuertos e infraestructura clave, la gestión de la energía del edificio, la seguridad en el lugar de trabajo y la atención a personas mayores.
"IoT es una ola de tecnología de rápido crecimiento que utiliza sensores distribuidos masivamente para hacer que nuestro entorno sea más inteligente y centrado en el ser humano. Los sistemas electrónicos de visión con una larga vida útil actualmente no son factibles para aplicaciones IoT debido a su alto consumo de energía y gran tamaño. NuestroEl equipo ha abordado estos desafíos a través de nuestro pequeño chip EQSCALE y hemos demostrado que las cámaras inteligentes omnipresentes y siempre encendidas son viables. Esperamos que esta nueva capacidad acelere el ambicioso esfuerzo de incorporar el sentido de la vista en el IoT, dijo el profesor asociado Alioto.
Tiny chip de procesamiento de visión que funciona sin parar
Un extractor de funciones de video captura detalles visuales tomados por una cámara inteligente y los convierte en un conjunto mucho más pequeño de puntos de interés y bordes para su posterior análisis. La extracción de características de video es la base de cualquier sistema de visión por computadora que detecta, clasifica y rastrea automáticamenteobjetos en la escena visual. Debe realizarse en cada cuadro de forma continua, definiendo así la potencia mínima de un sistema de visión inteligente y, por lo tanto, el tamaño mínimo del sistema.
El consumo de energía de los chips de última generación anteriores para la extracción de funciones varía de varios milivatios a cientos de milivatios, que es el consumo de energía promedio de un reloj inteligente y un teléfono inteligente, respectivamente. Para permitir una operación casi perpetua, los dispositivospuede ser alimentado por células solares que recolectan energía de la iluminación natural en espacios habitables, sin embargo, tales dispositivos requerirían células solares con un tamaño en la escala de centímetros o mayor, lo que representa un límite fundamental para la miniaturización de tales sistemas de visión.a escala milimétrica requiere la reducción del consumo de energía a mucho menos de un milivatio.
El microchip del equipo de Ingeniería de NUS, EQSCALE, puede realizar extracción continua de funciones a 0.2 milivatios, 20 veces menos en consumo de energía que cualquier tecnología existente. Esto se traduce en un avance importante en el nivel de miniaturización para sistemas de visión inteligente. La característica novedosaEl extractor es más pequeño que un milímetro en cada lado, y puede ser alimentado continuamente por una celda solar que tiene solo unos pocos milímetros de tamaño.
El profesor asociado Alioto explicó: "Este avance tecnológico se logra a través del concepto de escalado de calidad de energía, donde se ajusta la compensación entre el consumo de energía y la calidad en la extracción de características. Esto imita el cambio dinámico en el nivel de atencióncon el cual los humanos observan la escena visual, procesándola con diferentes niveles de detalle y calidad dependiendo de la tarea en cuestión. El escalado de calidad energética permite el reconocimiento correcto de objetos incluso cuando se pierde un número sustancial de puntos de interés debido a la calidad degradada delobjetivo."
Próximos pasos
El desarrollo de EQSCALE es un paso crucial hacia la demostración futura de sistemas de visión de tamaño milimétrico que podrían funcionar indefinidamente. El equipo de investigación de NUS está buscando desarrollar un sistema de visión por computadora en miniatura que incluya cámaras inteligentes equipadas con capacidades de visión habilitadas por el microchip, así como un motor de aprendizaje automático que comprende la escena visual. El objetivo final del equipo de investigación de NUS es habilitar sistemas de visión distribuidos masivamente para un monitoreo visual ubicuo y de área amplia, superando ampliamente el concepto tradicional de cámaras.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Nacional de Singapur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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