【Endpoint AI】 누보톤 제스처 인식: MCU AI를 위한 고성능 애플리케이션

인공 지능 기술이 빠르게 발전함에 따라 제스처 인식 시스템은 스마트 홈, 인간과 컴퓨터의 상호 작용, 가상 현실과 같은 분야에서 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 이러한 기술은 사용자 편의성을 향상시킬 뿐만 아니라 혁신적인 상호 작용 방식을 도입합니다. 이러한 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 누보톤 테크놀로지는 다양한 실시간 애플리케이션 시나리오에 저전력 고성능 솔루션을 제공하는 것을 목표로 제스처 인식 시스템을 위한 참조 설계를 도입했습니다.

이 시스템의 핵심 하드웨어는 Arm® Cortex®-M55- 및 Arm® Ethos™-U55 기반 마이크로컨트롤러를 채택하고 있습니다. 이 NuMicro® M55M1 마이크로컨트롤러는 강력한 컴퓨팅 기능을 제공할 뿐만 아니라 뛰어난 저전력 특성을 갖추고 있어 리소스가 제한된 임베디드 시스템에 특히 적합합니다.

NuMicro® M55M1은 1.5MB의 SRAM이 내장되어 있으며 QSPI, SDHC, EBI 16비트, 하이퍼램™ 등 다양한 외부 메모리 옵션을 지원합니다. 가장 중요한 것은 이 시스템이 임베디드 애플리케이션에 강력한 AI 처리 능력을 제공하는 동시에 탁월한 에너지 효율을 유지하도록 특별히 설계된 강력한 신경 처리 장치(NPU)인 Arm Ethos-U55를 통합한다는 점입니다. 이 하드웨어 아키텍처를 통해 임베디드 환경에서 가벼운 YOLO 모델을 실행하여 실시간 제스처 인식을 가능하게 하고 다양한 애플리케이션에 유연하고 효율적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.

이 시스템은 CMOS 카메라를 사용하여 제스처 이미지를 캡처하여 LCD에 실시간으로 표시합니다. M55M1의 내장 NPU를 통해 이 시스템은 강력한 AI 추론 기능을 입증하여 속도와 정확도 모두 뛰어납니다. 기존 마이크로컨트롤러에 비해 M55M1은 훨씬 빠른 추론 속도와 더 높은 정밀도를 제공하며, 이는 제스처 제어, 보안 모니터링, 스마트 홈과 같이 실시간 응답이 필요한 애플리케이션에 특히 중요합니다.
 
Ethos-U55 NPU는 하드웨어 가속을 활용하여 신경망 계산 효율성을 크게 향상시킴으로써 이 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 행렬 곱셈 및 누적(MAC)과 같은 핵심 딥 러닝 작업에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 이를 통해 경량 YOLO 모델은 매우 짧은 시간에 입력 이미지를 처리하고 제스처 인식 결과를 빠르게 출력할 수 있으며, 처리 시간을 크게 단축하고 정확도와 신뢰성을 개선하며 실시간 애플리케이션을 구현할 수 있습니다. 또한 양자화 및 압축 기술을 사용하여 시스템 성능을 최적화했습니다. 이러한 기술은 모델 크기를 줄일 뿐만 아니라 런타임 중 계산 부하를 줄여 Ethos-U55 NPU에서 YOLO 모델을 더욱 효율적으로 만들어 추론 속도를 더욱 향상시키고 배터리 구동 임베디드 장치에 이상적입니다.
 
누보톤의 제스처 인식 참조 설계는 스마트 홈, 인간과 컴퓨터의 상호 작용 및 가상 현실에 특히 적합한 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 예를 들어, 제스처 인식은 가정 내 스마트 기기를 비접촉식으로 제어할 수 있도록 지원하며, 가상 현실 애플리케이션에서 이 기술은 사용자가 가상 환경과 직관적으로 상호 작용할 수 있는 보다 자연스러운 상호 작용 방식을 제공합니다. 또한 이 기술은 보안 모니터링 시스템, 알람 트리거 또는 특정 제스처를 인식하여 자동화된 프로세스에 적용될 수 있습니다.
 

시스템 개발자는 Nuvoton AI 웹페이지 www.nuvoton.com/ai "Contact Us" form 을 통해 누보톤 팀에 연락하여 엔드포인트 AI의 새로운 가치를 함께 탐구할 수 있습니다.