安価なマイコンで簡単にAIを実現 - Reality AI × ルネサスマイコン –

これまで、センサーなどから得られる信号データを使ってAIを組み込むには、専門的な知識が必要
でした。たとえば、学習用データの準備、ディープラーニングモデルの選定と学習、高性能なGPUを
搭載した専用チップの使用など、多くの手間とコストがかかっていました。そのため、短期間での
開発やコスト削減が難しいという課題がありました。
Reality AIは、こうした課題を解決するための開発環境です。高度な信号処理技術とAIを組み合わせ、
ルネサス製のマイコン上で動作するエッジAIソフトウェアを簡単に開発できます。
Reality AIを使えば、トレーニング用の信号データを入力し、使用するマイコンの種類を選ぶだけで、
自動的に最適な機械学習モデルを生成されます。これにより、専門知識がなくても、短期間かつ
低コストでAIを組み込んだ製品開発が可能になります。

※マシンラーニングは決められたアルゴリズムでデータを解析・学習します。
ディープラーニングはその一種で、より高精度な学習が可能ですが、開発コストが高く、
特別なハードウェアが必要になります。
■応用事例
車両・工場などの状態監視と異常検知や家電製品メンテナンスの自己診断など、
音・振動・電流・温度などのセンサーデータに対する信号処理、機械学習、異常検知を組み合わせた
エッジAIアプリケーションを開発し、ルネサスマイコンに実装することができます。
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■Reality AIがサポート可能なルネサスマイコンについて
ルネサスのRL78、RX、RA、RZなどの各プロセッサをサポート。
学習済み機械学習モデルを生成し、既存のプロジェクトにリンクすることで、機械学習を用いた
機能を実装することが可能です。

■Reality AI Toolsについて
Reality AI Toolsを使えば、センサーデータをもとに機械学習モデルを自動で作成でき、
スマートデバイス向けの開発を短期間で行うことができます。
さらに、作成されたモデルは「周波数」や「時間」の視点で可視化され、解析ツールを使って
最適化や理解がしやすくなっています。

■Reality AI Tools:マシンラーニングモデルの作成例
ユーザーが指定したマイコンに合わせて自動的にコード化され、
バイナリファイルとしてダウンロード可能です。ダウンロードしたバイナリをマイコンに
組み込むことで、すぐにAI機能を実装することができます。
この一連のプロセスは、従来必要だった複雑な手作業や専門的な知識を大幅に減らし、
開発期間の短縮とコスト削減を実現します。

■Reality AI Tools:AI Explore
AI Exploreは自動的に可能性のある複数のマシンラーニングモデルを提示、
それぞれの処理要件を表示し、必要なトレードオフを行うことが可能です。
・マシンラーニングモデル一覧

また、特定のクラスの特徴をエンジニアが理解しやすい形に可視化します。
・周波数領域におけるクラスシグネチャ

■Reality AI Tools:インテグレーション
ツール上でマイコンの種類やライブラリ名・データ型を設定し、ボタンを押すだけで、
AIの推論コードが自動で生成されます。

また、推論コードをe2 studioにダウンロードすることで、e2 studioでコードを
生成して実行することができます。

■Reality AI ソリューション
Reality AIを活用したさまざまな用途向けのハードウェア、ソフトウェアや
機械学習モデルのリファレンスを提供いたします。
・モーター異常検出
RA6T2 モーター制御開発キットと Reality AI ソフトウェアを組み合わせ、
追加のセンサーなしでメンテナンス予測機能などを実現します。
Embedded AI TinyML-based Sensorless Predictive Maintenance for Electric Motor Systems | Renesas

■音による存在検知
音レベルにより部屋の使用状況を判断し、ビル・オフィス・店舗など照明のON/OFFを制御します。
Presence Detection with Sound for Smart Buildings | Renesas

■音による車外の周辺環境の把握が可能
見通しの悪い環境において、車外におけるさまざまな脅威を音をベースに正確に分類します。
・サイレンの場合は1.5 km以上で検出
・乗用車、トラック、オートバイの場合は35 m 以上で検出
・自転車とジョギングする人の場合は10 mで検出

■AMR(ASSET MOVEMENT RECOGNITION)アプリケーション
AIK-RA6M3もしくはAIK-RA4E1のAI開発キットとReality AI ソフトウェアを組み合わせ、
5種類の運動(Idle, In-motion, Circle, Wave, Drop)をリアルタイムで検知します。
◆ユースケース
・移動中の物の状況確認 - 落下、静止など
・特殊な運動状況認識 - トラックで移動中、船舶で移動中など
AIK-RA6M3 – RA6M3 AI開発キット | Renesas
AIK-RA4E1 – RA4E1 AI開発キット | Renesas
