Ultrapassar as actuais limitações em termos de capacidade de processamento, energia e custo para permitir uma nova classe de casos de utilização de visão computacional na periferia, fornecendo resultados de elevado desempenho a uma fração do custo e do consumo de energia das soluções existentes.
A Ultralytics e a STMicroelectronics juntaram-se para implementar eficazmente modelos YOLO em microcontroladores de baixo consumo e obter inferências precisas e em tempo real no limite.
À medida que a adoção da IA aumenta em todas as indústrias, a procura de soluções de alto desempenho e baixo consumo de energia capazes de executar inferências em tempo real no limite também está a crescer rapidamente. Para responder a esta necessidade tecnológica, a STMicroelectronics apresentou o microcontrolador STM32N6, que inclui uma Unidade de Processamento Neural (NPU) integrada concebida para cargas de trabalho de IA incorporadas.
Ao executar os modelos YOLO do Ultralytics no STM32N6, a STMicroelectronics demonstrou que é possível uma IA de visão incorporada precisa e eficiente em microcontroladores, abrindo novas oportunidades para uma inteligência escalável e no dispositivo em sectores como cidades inteligentes, cuidados de saúde e eletrónica de consumo.
A STMicroelectronics é um líder global em tecnologia de semicondutores, com mais de 50.000 funcionários e mais de 200.000 clientes em todo o mundo. A empresa concebe e constrói chips que permitem aplicações que vão desde veículos eléctricos e equipamento industrial a dispositivos domésticos inteligentes e eletrónica de consumo.
À medida que cada vez mais indústrias se voltam para a IA para tornar os dispositivos mais inteligentes e mais reactivos, a STMicroelectronics tem-se concentrado em trazer essas capacidades diretamente para a periferia. Por exemplo, o seu microcontrolador STM32N6, um chip potente e eficiente em termos energéticos, pode lidar com tarefas de IA no dispositivo, como a visão por computador.
Para ajudar os programadores a criar aplicações de visão incorporadas no STM32N6, a STMicroelectronics procurou modelos flexíveis e de elevado desempenho que pudessem funcionar eficientemente num microcontrolador. Os modelos Ultralytics YOLO revelaram-se uma excelente opção, oferecendo uma combinação fiável de velocidade, precisão e facilidade de integração.
Antes de o conceito de IA de ponta se tornar amplamente aceite, os modelos de visão por computador eram normalmente desenvolvidos para serem executados em sistemas grandes e centralizados, como servidores em nuvem ou GPUs (unidades de processamento gráfico). Essas plataformas ofereciam os recursos de computação necessários para treinar e implantar grandes modelos, mas também introduziam limitações como alto consumo de energia, dependência de rede, latência e aumento dos custos operacionais.
À medida que crescia o interesse na implementação de aplicações mais inteligentes e em tempo real em sectores como os cuidados de saúde, a eletrónica de consumo e as cidades inteligentes, tornou-se claro que empurrar o processamento da IA para mais perto do local onde os dados são gerados, no próprio dispositivo, era tanto uma necessidade técnica como uma oportunidade estratégica.
No entanto, a execução de modelos de IA em microcontroladores de baixo consumo pode ser um desafio. Estes dispositivos têm geralmente memória, potência de computação e capacidade energética limitadas, o que dificulta a implementação de modelos de visão complexos sem comprometer o desempenho ou a precisão.
A STMicroelectronics precisava de identificar um conjunto de modelos suficientemente versáteis para trazer capacidades de visão por computador fiáveis e em tempo real ao seu microcontrolador STM32N6, sem exigir que os programadores simplificassem drasticamente os seus modelos ou fluxos de trabalho. O seu objetivo era fornecer uma IA significativa no dispositivo, mantendo-se dentro das restrições rigorosas dos sistemas incorporados.
Para permitir IA avançada em dispositivos incorporados de baixo consumo, a STMicroelectronics apresentou o STM32N6, um microcontrolador de alto desempenho equipado com o Neural-ART Accelerator™. É uma Unidade de Processamento Neural (NPU) interna criada especificamente para cargas de trabalho de IA de ponta. Esta tecnologia permite que os programadores executem inferências de IA diretamente no dispositivo, reduzindo a dependência da computação em nuvem e melhorando a velocidade, a capacidade de resposta e a eficiência energética.
A STMicroelectronics estabeleceu uma parceria com a Ultralytics para avaliar e apresentar as capacidades do STM32N6, executando modelos Ultralytics YOLO no microcontrolador. Conhecidos pelo seu equilíbrio entre velocidade e precisão, os modelos Ultralytics YOLO são adequados para ambientes com recursos limitados e implementações incorporadas.
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Ao executar várias variantes do modelo YOLO diretamente no STM32N6, a STMicroelectronics foi capaz de demonstrar uma gama de casos de utilização de Vision AI, tais como deteção, classificação e rastreio de objectos, tudo dentro dos limites de potência e memória de um microcontrolador. Esta colaboração fornece aos programadores uma opção fiável para a implementação de sistemas incorporados em tempo real, alimentados por IA, utilizando modelos de visão escaláveis e prontos a produzir.
Os modelos Ultralytics YOLO ofereceram à STMicroelectronics a combinação certa de precisão, eficiência e versatilidade necessária para sistemas incorporados com IA. Os modelos são suficientemente leves para serem executados em microcontroladores de baixo consumo, como o STM32N6, mas suficientemente potentes para fornecer deteção de objectos em tempo real e desempenho de segmentação de instâncias.
Por exemplo, ao executar o modelo Ultralytics YOLOv8n com resolução de 256 por 256 no STM32N6, o sistema atingiu 34 quadros por segundo, com cada inferência levando cerca de 29 milissegundos. As medições de energia mostraram que utilizou apenas 9,4 milijoules por inferência, tornando-o adequado para tarefas de visão em tempo real em dispositivos de baixo consumo.
Com suporte para várias variantes do modelo YOLO, os desenvolvedores têm a flexibilidade de ajustar a velocidade, o tamanho ou a precisão, dependendo das restrições de seus aplicativos. A arquitetura fácil de integrar, combinada com uma forte comunidade e suporte de documentação, fez do Ultralytics YOLO um ajuste natural para o objetivo da STMicroelectronics de acelerar a adoção da Vision AI em uma ampla gama de casos de uso incorporados.
Através de uma licença Ultralytics Enterprise, a STMicroelectronics fornece aos clientes acesso ao conjunto completo de modelos YOLO para testes e desenvolvimento internos. No entanto, para qualquer implantação comercial, os clientes devem solicitar sua própria licença comercial diretamente da Ultralytics por meio do formulário de licença. Isso garante a conformidade e suporta um caminho escalável para soluções Vision AI prontas para produção.
A capacidade de executar modelos Ultralytics YOLO diretamente no microcontrolador STM32N6 desbloqueou uma ampla gama de aplicações Vision AI para a STMicroelectronics e seu ecossistema de desenvolvedores. Ao fornecer inferência rápida e precisa no dispositivo sem depender de processamento externo ou conetividade em nuvem, esta solução torna possível implantar recursos inteligentes em sistemas compactos e de baixo consumo de energia.
Os clientes estão a explorar casos de utilização em vários sectores, como a deteção de peões e veículos em tempo real em infra-estruturas urbanas inteligentes, verificações de segurança no dispositivo e controlo de qualidade na automação industrial e diagnósticos assistidos por IA em ferramentas portáteis de cuidados de saúde. Do mesmo modo, no espaço da eletrónica de consumo, os modelos YOLO permitem funcionalidades responsivas como a deteção de presença, o reconhecimento de gestos e o seguimento de objectos - tudo isto dentro das limitações de desempenho dos dispositivos alimentados por bateria.
À medida que a IA continua a evoluir, a STMicroelectronics está focada em facilitar a introdução de soluções poderosas e eficientes em dispositivos de ponta. Ao trabalhar em estreita colaboração com parceiros como a Ultralytics, está a ajudar os programadores a começar mais rapidamente com modelos prontos a usar, ferramentas e recursos compatíveis com o STM32.
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Os modelos YOLO da Ultralytics são arquitecturas de visão por computador desenvolvidas para analisar dados visuais de imagens e entradas de vídeo. Estes modelos podem ser treinados para tarefas que incluem a deteção de objectos, a classificação, a estimativa de pose, o seguimento e a segmentação de instâncias:
O Ultralytics YOLO11 é a versão mais recente dos nossos modelos de Visão Computacional. Tal como as versões anteriores, suporta todas as tarefas de visão computacional que a comunidade de IA de visão adorou no YOLOv8. O novo YOLO11, no entanto, vem com maior desempenho e precisão, tornando-o uma ferramenta poderosa e o aliado perfeito para os desafios da indústria do mundo real.
O modelo que optar por utilizar depende dos requisitos específicos do seu projeto. É fundamental ter em conta factores como o desempenho, a precisão e as necessidades de implementação. Eis uma breve descrição geral:
Os repositórios YOLO do Ultralytics, como o YOLOv5 e o YOLO11, são distribuídos sob a licença AGPL-3.0 por defeito. Esta licença aprovada pela OSI foi concebida para estudantes, investigadores e entusiastas, promovendo a colaboração aberta e exigindo que qualquer software que utilize componentes AGPL-3.0 seja também de fonte aberta. Embora assegure a transparência e promova a inovação, pode não se alinhar com casos de utilização comercial.
Se o seu projeto envolver a incorporação de software Ultralytics e modelos de IA em produtos ou serviços comerciais e pretender contornar os requisitos de código aberto da AGPL-3.0, uma Licença Empresarial é ideal.
Os benefíciosda Licença Empresarial incluem:
Para garantir uma integração perfeita e evitar as restrições da AGPL-3.0, solicite uma Licença Empresarial Ultralytics usando o formulário fornecido. A nossa equipa ajudá-lo-á a adaptar a licença às suas necessidades específicas.
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