Claire Swedberg
Embora os sistemas de tecnologia que usam os novos processadores de aplicativos i.MX 95 da NXP Semiconductors não sejam disponibilizados comercialmente até 2025, várias empresas em breve desenvolverão novas soluções que expandirão a forma como a Internet das Coisas (IoT) e outros sistemas conectados são usado em vários mercados. A NXP anunciou seu novo produto e está trabalhando com empresas que estão construindo de tudo, desde aplicativos automotivos conectados até locais de fabricação da Indústria 4.0 e casas inteligentes.
O novo processador, de acordo com o NXP, permitirá lançamentos de IoT que podem integrar maior funcionalidade e funcionar mais rápido, com mais dados, do que os processadores anteriores. Isso, explica a empresa, permite melhor o processamento das informações do sensor na borda. A família de produtos i.MX 9 destina-se a aplicações automotivas, industriais e de processamento de borda IoT.
O outro membro da família de produtos i.MX 9, o i.MX 93, foi lançado para os mercados automotivo, industrial e IoT de ponta no final de 2021. No entanto, o i.MX 95 foi projetado para oferecer maior desempenho, com mais recursos e mais aceleradores, bem como algumas novas propriedades intelectuais importantes, diz James Prior, gerente de produto da NXP. Por um lado, ele acrescenta, a unidade de processamento neural (NPU) é mais poderosa no i.MX 95 do que no i.MX 93, o que significa que ele pode detectar objetos ou condições em uma velocidade mais rápida de várias fontes diferentes.
Nos anos anteriores, a NXP lançou suas famílias de processadores i.MX 7 e i.MX 8, destinadas ao processamento de ponta de uso geral e aplicativos de consumo ultrabaixo com gerenciamento de gráficos. Agora, a série i.MX 9 se expande nessas linhas de produtos, começando com o i.MX 93 e i.MX 95. Com outras versões esperadas no futuro. É parte do que Prior chama de oportunidade crescente que os semicondutores oferecem especificamente na borda inteligente.
Com 50 bilhões de dispositivos baseados em IoT previstos para uso até 2025, diz Prior, haverá necessidade de mais funcionalidades de processamento de ponta para integrar dados e garantir maior segurança. No futuro, ele prevê: “Você precisará ter processadores especificamente projetados e construídos especificamente para permitir uma computação eficiente e segura”. Quando se trata de conectividade via Wi-Fi, 5G, Bluetooth Low Energy (BLE) ou banda ultralarga (UWB), por exemplo, as informações serão transmitidas a taxas de dados mais altas, o que seria útil para aplicações como entretenimento doméstico inteligente dispositivos.
O processador mais recente, como seu antecessor i.MX 93, oferece funcionalidade de borda conectada segura, aproveitando o elQ Neutron NPU da NXP para acelerar aplicativos de inteligência artificial (IA). A estrutura SafeAssure da NXP vem em conformidade com os padrões de segurança, como ASIL-B e SIL2, para que os desenvolvedores possam criar mais rapidamente soluções que vêm com as medidas de segurança de plataforma necessárias.
Para a indústria automotiva, este processador mais recente tem como alvo aplicações de e-cockpit, incluindo sistemas de informações do motorista e controladores de domínio de conectividade de ponta. A solução também pode ser usada em plataformas de atendimento ao paciente para o setor de saúde, para integrar recursos como monitoramento de pacientes com leituras vitais, alertas visuais e sonoros e processamento de sensores de imagens médicas. Ele também permite o controle de dispositivos críticos, diz Prior, para monitoramento e conectividade de bombas, respiradores, sistemas de monitoramento doméstico e outros dispositivos.
Um exemplo de solução baseada em IoT para o varejo seriam os carrinhos de compras inteligentes. Com os carrinhos inteligentes aproveitando o processador i.MX 95, indica a NXP, vários monitores com controle de tela sensível ao toque podem interagir e se conectar a listas de compras e produtos disponíveis na casa do comprador. As casas inteligentes servem como outra aplicação na qual os novos produtos podem ser implantados.
Por exemplo, o processador pode ser usado em um dispositivo de gateway que forneça suporte para câmeras de segurança conectadas, controles de iluminação e sistemas de entretenimento. Tanto o i.MX 93 quanto o 95 são construídos para serem flexíveis, de modo que os projetistas dos fabricantes de equipamentos originais possam personalizar o sistema de acordo com suas necessidades atuais e à medida que essas necessidades se expandem. “Nós os construímos de forma escalável”, diz Prior, “para que você possa crescer de uma plataforma para outra”.
A indústria automotiva fornece um exemplo de quanta flexibilidade é necessária. Houve uma transição para os fabricantes de automóveis, observa Prior, consolidando funções menores em veículos para mais domínioe tipos zonais de arquitetura. O i.MX 95 integra processamento de aplicativos e processamento em tempo real com processamento de segurança para acionar vários monitores em um veículo a partir de um único software no chip. “[O sistema] pode ser equilibrado para combinar essas funções”, explica ele. Isso significa que os usuários têm operações de segurança funcional em tempo real em execução ao mesmo tempo que muitos outros aplicativos.
Esses aplicativos, diz Prior, podem incluir câmeras conectadas – até oito ao redor de um carro – e recursos de visão ampliada e com pouca luz. “Isso pode ser muito útil para estacionamento com visão surround”, afirma ele, “ou para monitoramento de ocupantes e câmeras dianteiras e traseiras”. O processador também pode habilitar um ambiente digital de e-cockpit com menos dials físicos e mais exibições geradas. Apenas informações críticas precisariam ser exibidas, enquanto outros processamentos ocorreriam no chip.
A flexibilidade do novo processador destina-se também a plataformas de saúde. Por exemplo, se um hospital quiser rastrear bombas de infusão, respiradores ou outros ativos, poderá usar uma variedade de tecnologias para fazer isso, como RFID, BLE, UWB ou Wi-Fi. Os dados coletados podem então ser processados pelo dispositivo i.MX 93 ou i.MX 95 edge, permitindo que os usuários entendam a localização e o status relacionado de cada peça do equipamento, incluindo se está sendo usado em um quarto de paciente ou está sendo lavado na área de limpeza.
Além dessa funcionalidade, dados como o histórico de operação e manutenção do dispositivo podem ser capturados e processados na borda, permitindo que os hospitais recebam alertas ou relatórios, por exemplo, sobre o histórico de uso e quando reparos ou inspeções podem ser necessários. Os dados também podem ser integrados à funcionalidade básica do dispositivo para determinar os ciclos de trabalho ou possíveis alterações na operação.
Além disso, relata o NXP, existe um potencial para aplicações industriais – por exemplo, rastrear as condições e a operação de equipamentos mecânicos em uma concessionária ou local de fabricação. Nesse cenário, vários dados baseados em sensores podem ser capturados e processados com segurança na borda para fornecer informações de manutenção preditiva, bem como diagnósticos e histórico de uso, sem enviar grandes volumes de dados para um servidor.
Um caso de uso visado pelas empresas está nas lojas. Os varejistas começaram a alavancar soluções de carrinhos de compras inteligentes para permitir que os compradores realizem a autocompra. Eles podem usar um aplicativo em seu smartphone para digitalizar os códigos de barras dos produtos para criar seu carrinho de compras digital, colocando cada item no carrinho físico. Esses carrinhos podem vir equipados com câmeras digitais para identificar e confirmar as mercadorias que estão sendo colocadas, permitindo que os clientes paguem suas compras sem ter que esperar na fila.
De acordo com a NXP, o processador i.MX 95 pode permitir que uma loja forneça dados mais rápidos e precisos para esses carrinhos. Por exemplo, o processador pode permitir que várias câmeras capturem mercadorias em todos os ângulos à medida que são colocadas em um carrinho, confirmando assim o que cada produto é por meio do processamento de visão. Isso permitiria ao sistema diferenciar, por exemplo, entre repolho e alface. O processador pode acomodar até oito câmeras conectadas diretamente, com recursos de rede para conexões 5G, Wi-Fi, Bluetooth, ondas curtas ou UWB.
A tela alimentada por bateria pode exibir uma lista de produtos dentro do carrinho. Ele também pode capturar a lista de compradores ou outras informações de seus dispositivos domésticos inteligentes, como quaisquer itens que estejam acabando em sua geladeira inteligente. A tela pode exibir orientação, usando o Bluetooth para direcionar os compradores pela loja até os produtos em sua lista de compras ou ofertas promocionais.
Outras aplicações potenciais incluem sistemas projetados para rastrear dados baseados em câmeras capturados dentro de arenas esportivas ou estádios, a fim de realizar tudo, desde a simples contagem de pessoas até a detecção de aglomeração, além de permitir alertas relacionados a problemas como filas excessivamente longas em um local de venda automática. O sistema foi projetado para flexibilidade, já que os usuários ou desenvolvedores agora podem ajustar sua arquitetura para usar quaisquer domínios de que precisem e desligar aqueles de que não precisam. O i.MX 95 ainda não está disponível em volume, mas a NXP optou por anunciar seus recursos agora, para dar aos desenvolvedores tempo para se preparar.
“O que aprendemos nos últimos dois anos é que as cadeias de suprimentos são um pouco mais longas e todos precisam de um pouco mais de tempo para planejar e executar”, afirma Prior. “Portanto, agora é o momento certo para começar o processo de pensamento para que as pessoas possam adotar e estar prontas para esses processadores quando estiverem disponíveis”. O desenvolvimento já está em andamento nos setores de casa inteligente, indústria, automotivo e varejo, relata ele. “Na verdade, estamos engajados com clientes líderes agora em todos esses mercados.”