基于i.MX RT106V跨界MCU的智能語(yǔ)音UI邊緣就緒解決方案

在當(dāng)今智能化的時(shí)代，智能語(yǔ)音交互技術(shù)在工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。NXP推出的基于i.MX RT106V跨界MCU的智能語(yǔ)音UI邊緣就緒解決方案，為開(kāi)發(fā)者提供了一個(gè)高效、便捷的語(yǔ)音控制開(kāi)發(fā)平臺(tái)。本文將詳細(xì)介紹該解決方案的特點(diǎn)、目標(biāo)應(yīng)用、軟硬件架構(gòu)等方面。

文件下載：NXP Semiconductors SLN-SVUI-IOT EdgeReady智能語(yǔ)音UI解決方案.pdf

解決方案概述

NXP的這一解決方案支持本地和在線語(yǔ)音控制，利用集成了語(yǔ)音智能技術(shù)（VIT）的i.MX RT106V跨界MCU，為非接觸式應(yīng)用提供語(yǔ)音用戶(hù)界面。其超小尺寸、可用于生產(chǎn)的硬件設(shè)計(jì)，搭配運(yùn)行在FreeRTOS上的完全集成軟件，便于快速進(jìn)行開(kāi)箱評(píng)估和概念驗(yàn)證開(kāi)發(fā)。這種交鑰匙解決方案能減少產(chǎn)品上市時(shí)間、降低風(fēng)險(xiǎn)和開(kāi)發(fā)工作量，使原始設(shè)備制造商（OEM）能夠輕松為其工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品添加語(yǔ)音功能。

關(guān)鍵特性

強(qiáng)大的MCU性能

i.MX RT106V跨界MCU采用Arm? Cortex? - M7核心，在600 MHz時(shí)鐘頻率下可達(dá)到3020 CoreMark/1284 DMIPS的性能。這使得它能夠高效處理復(fù)雜的語(yǔ)音識(shí)別和控制任務(wù)，為智能語(yǔ)音交互提供了堅(jiān)實(shí)的計(jì)算基礎(chǔ)。大家可以思考一下，這樣的高性能在實(shí)際應(yīng)用中能為語(yǔ)音響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性帶來(lái)多大的提升呢？

先進(jìn)的多媒體功能

• GUI和HMI增強(qiáng)：具備2D圖形加速引擎，LCD顯示控制器支持高達(dá)WXGA（1366x768）的分辨率，可實(shí)現(xiàn)豐富、直觀的圖形用戶(hù)界面。
• 高性能音頻處理：3x I2S接口，支持高性能、多通道音頻，為語(yǔ)音交互提供清晰、高質(zhì)量的音頻效果。

豐富的安全和外設(shè)資源

集成了Secure JTAG、PLL、OSC、eDMA、4x Watch Dog、6x GP Timer、4x Quadrature ENC、4x QuadTimer、4x FlexPWM、IOMUX等功能，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)滿(mǎn)足多樣化的外設(shè)連接需求。

遠(yuǎn)場(chǎng)音頻處理能力

配備遠(yuǎn)場(chǎng)音頻前端，支持自動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別，能夠?qū)崿F(xiàn)360°遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別，在大于3米的距離仍能有效識(shí)別語(yǔ)音指令，且可承受65dB的噪音干擾。這一特性在工業(yè)和智能家居等復(fù)雜環(huán)境中尤為重要，大家覺(jué)得在實(shí)際場(chǎng)景中如何更好地發(fā)揮遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別的優(yōu)勢(shì)呢？

廣泛的外部存儲(chǔ)接口

提供NAND、eMMC、QuadSPI NOR Flash和并行NOR Flash等多種外部存儲(chǔ)接口選項(xiàng)，方便開(kāi)發(fā)者根據(jù)不同的應(yīng)用需求選擇合適的存儲(chǔ)方案。

多麥克風(fēng)支持

支持2x PDM或最多3x I2S DMIC，可提供2或3個(gè)麥克風(fēng)用于音頻波束成形，提高語(yǔ)音識(shí)別的準(zhǔn)確性和抗干擾能力。

交鑰匙解決方案

該方案是一個(gè)一站式平臺(tái)，支持本地和在線控制。開(kāi)發(fā)者無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的底層開(kāi)發(fā)，通過(guò)文本輸入工具即可創(chuàng)建自定義命令和喚醒詞的語(yǔ)音模型，且無(wú)需支付一次性工程費(fèi)用（NRE）。

無(wú)線連接能力

板載IW416模塊，支持Wi-Fi? 4（802.11n） + Bluetooth? 5.2，方便設(shè)備與其他智能終端進(jìn)行無(wú)線通信。

目標(biāo)應(yīng)用

工業(yè)領(lǐng)域

適用于電梯、智能照明等工業(yè)設(shè)備，為工業(yè)自動(dòng)化帶來(lái)更便捷的語(yǔ)音控制方式，提高生產(chǎn)效率和操作安全性。

智能家居領(lǐng)域

可應(yīng)用于家庭控制面板、洗衣機(jī)、中小型家電等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)家居的智能化控制。例如，用戶(hù)可以通過(guò)語(yǔ)音控制燈光的開(kāi)關(guān)、調(diào)節(jié)溫度、啟動(dòng)洗衣機(jī)等。該解決方案還支持多語(yǔ)言，提供了如“Hey NXP”、“Salut NXP”、“Hallo NXP”、“Nihao NXP”等多種喚醒詞，滿(mǎn)足不同地區(qū)用戶(hù)的需求。

軟硬件架構(gòu)

硬件架構(gòu)

主板

主要包括i.MX RT106x MCU、16MB QSPI Flash、8MB OPI PSRAM，還可選擇2MB QSPI PSRAM和2x pdm DMIC。

擴(kuò)展板

包含IW416 Wi-Fi/BLE模塊（帶m.2連接器）、低成本LDO、模擬音頻放大器、3x I2S DMIC，也可選擇2x pdm DMIC，同時(shí)配備JTAG/SWD連接器、LED和按鈕等。

軟件架構(gòu)

本地軟件

基于SDK 2.12升級(jí)，包含NXP前端、NXP推理引擎，改進(jìn)了開(kāi)箱即用體驗(yàn)（OOBE）。

音頻前端

采用NXP的Voice Seeker技術(shù)，能夠有效捕捉和處理語(yǔ)音信號(hào)。

推理引擎

提供兩種選擇：默認(rèn)的NXP VIT ASR，無(wú)需支付版稅；可選的Cyberon ASR，但需要支付版稅。

綜上所述，NXP基于i.MX RT106V跨界MCU的智能語(yǔ)音UI邊緣就緒解決方案，憑借其強(qiáng)大的性能、豐富的功能和便捷的開(kāi)發(fā)方式，為工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的智能語(yǔ)音應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)優(yōu)秀的平臺(tái)。電子工程師們可以充分利用該解決方案，快速開(kāi)發(fā)出具有競(jìng)爭(zhēng)力的智能語(yǔ)音產(chǎn)品。你在實(shí)際開(kāi)發(fā)中是否遇到過(guò)類(lèi)似的語(yǔ)音控制解決方案呢？它們之間又有哪些差異呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和看法。