STM32 产品线：赋能工业 + AI 2.0 时代的强劲引擎

在当今科技飞速发展的时代，工业领域正经历着深刻的变革。随着人工智能(AI)技术的不断演进，工业 + AI 2.0 时代已然来临，为工业生产带来了前所未有的机遇与挑战。在这场变革中，STM32 产品线凭借其卓越的性能和丰富的功能，成为了赋能工业 + AI 2.0 时代的关键力量。

工业 + AI 2.0 时代的需求与挑战

工业 + AI 2.0 时代，工业生产对智能化的要求日益提高。一方面，企业期望通过 AI 技术实现生产过程的优化、设备的预测性维护以及产品质量的提升，从而降低成本、提高生产效率和产品竞争力。另一方面，工业环境的复杂性和多样性，对 AI 技术的实时性、可靠性、安全性以及对资源的低消耗提出了严苛的挑战。例如，在工业自动化生产线中，需要对大量的传感器数据进行实时分析和处理，以实现精准的控制和决策;在工业设备的运行过程中，要能够及时、准确地预测设备故障，避免生产中断。而传统的计算架构和处理方式，难以满足这些复杂且高要求的应用场景。

STM32 产品线的技术优势

强大的硬件性能

STM32 产品线涵盖了丰富的微控制器(MCU)和微处理器(MPU)产品，能够满足不同工业应用的需求。以 STM32N6 为例，它是首款集成自研硬件 NPU 神经网络硬件处理单元的通用微控制器，算力可达 0.6TOPS(每秒 0.6 万亿次运算) 。其搭载的 800MHz Arm® Cortex®-M55 内核，CoreMark 测试成绩达到前所未有的 3,360 分，为运行复杂的 AI 算法提供了强大的计算能力。同时，STM32N6 还集成了新 IP 和视频外设，如 MIPI CSI 摄像机、机器视觉图像信号处理器(ISP)、H.264 视频编码器和支持时间敏感网络(TSN)端点的千兆以太网控制器，使得它在机器视觉等工业 AI 应用中表现出色。

再看 STM32MP2 系列，作为工业级 64 位解决方案，采用大小核异构架构，主频为 1.5GHz 的双核 Cortex-A35 和主频为 400M 的 Cortex-M33 内核。Cortex-A35 大核通常运行基于 Linux 或 Android 的应用，Cortex-M33 核运行基于裸机或 RTOS 的硬实时应用，异构双核可基于片上共享内存实现高效的双核通信，并灵活分配片上资源 。STM32MP25 内置有 1.35 TOPS 算力(每秒 1.35 万亿次运算)的 NPU 加速器，还支持带 ISP 的 MIPI CSI 接口以及丰富的多媒体功能，为工业 AI 应用提供了强大的硬件平台。

丰富的软件工具支持

在软件工具方面，ST 为开发者提供了全方位的支持。NanoEdge AI Studio 是面向 STM32 MCU 的自动化机器学习工具，它允许开发者在所有 STM32 MCU 上免费无限量部署，通过本体电流、电压等数据，就能为驱动层的变频器、伺服等设备实现故障检测和预测性维护，且无需增加额外的传感器，有效节约了成本 。STM32Cube.AI 则是适用于 STM32 MCU 的 AI 模型优化器，能够帮助开发者将训练好的 AI 模型进行优化，使其更适合在资源受限的 STM32 微控制器上运行。此外，STM32Cube.AI 开发者云平台可创建、优化和生成适用于 STM32 微控制器的人工智能，以及进行基准测试;X-LINUX-AI 是 STM32 MPU 上面向 OpenSTLinux 的完整 AI 框架，可简化基于 OpenSTLinux 的项目中经训练的 AI 模型的集成 。这些软件工具相互配合，大大降低了开发者将 AI 技术应用于工业领域的门槛，使得工业企业能够更轻松地实现智能化转型。

STM32 产品线在工业 AI 中的典型应用场景

预测性维护

预测性维护是工业互联网的重要应用，在工业 + AI 2.0 时代具有至关重要的意义。过去，预测性维护主要应用于高端装备领域，随着工业人工智能技术和边缘计算技术的发展，其应用范围得以扩大。基于 STM32 硬件平台，通过 NanoEdge Studio 模型创建工具，能够为工业预测性维护提供完整的解决方案。在振动检测场景中，用户只需在设备外置振动检测小盒子，借助 NanoEdge AI 库在终端设备上的学习能力进行渐进式学习，通过传感器(振动传感器、超声、温湿度、气压和加速度计)以高精准度实时检测设备的任何偏移或者异常，然后通过不同的通信协议发出警报，以便在发生重大故障之前作出调整 。这些功能的实现得益于在超低功耗 STM32 微控制器上运行的机器学习算法，能够有效降低设备故障带来的损失，提高工业生产的可靠性和稳定性。

机器视觉

随着工业数字化、智能化转型的深入，市场对工业机器视觉的需求不断增长。机器视觉具有高度自动化、高效率、高精度和适应较差环境等优点，在工业领域，对计算高效性和实时性有严格要求，边缘计算成为关键。STM32 针对机器视觉应用提供了强大的硬件平台。例如，STM32N6 集成的硬件 NPU 和丰富视频接口，使其能够实现各种条形码、二维码识别、瑕疵识别 / 检测、PCB 检测、半导体产线破损检测系统等丰富的视觉识别应用 。STM32MP2 系列同样具备先进的边缘 AI 能力以及丰富的多媒体功能，其内置的 NPU 加速器和支持带 ISP 的 MIPI CSI 接口，可灵活选择在 CPU、GPU、NPU 上运行 AI 应用，满足了不同工业机器视觉应用场景的需求，为工业生产的质量控制和自动化流程提供了有力支持。

STM32 产品线对工业 + AI 2.0 时代的推动作用

STM32 产品线凭借其硬件与软件的优势，在工业 + AI 2.0 时代发挥着不可替代的推动作用。在技术层面，它为工业 AI 应用提供了强大的计算能力和高效的开发工具，使得原本难以在工业现场实现的复杂 AI 算法得以运行，促进了 AI 技术与工业生产的深度融合。从产业发展角度来看，STM32 产品线助力工业企业降低了智能化转型的成本和难度，加速了工业智能化的进程。众多工业企业基于 STM32 产品开发出具有竞争力的智能化产品和解决方案，推动了整个工业产业的升级。例如，无锡信捷电气依托 STM32 的技术支撑，在国内小型 PLC 市场跻身前列，为工业自动化客户提供优质、可靠且高效的产品与解决方案 。可以说，STM32 产品线正在成为工业 + AI 2.0 时代的核心驱动力之一，为工业领域的创新发展注入了源源不断的活力。在未来，随着技术的不断进步，STM32 产品线有望在工业 + AI 2.0 时代创造更多的可能，推动工业智能化水平迈向新的高度。