在传统的嵌入式 AI 开发中,开发者往往需要跨越数据采集、Python 模型训练(TensorFlow、PyTorch)、模型量化、C 代码转换等多个环节。而英飞凌推出的 DEEPCRAFT™ Studio(基于原 Imagimob Studio 技术)则提供了一套“端到端”的解决方案,极大降低了 TinyML 的落地门槛。
1、DEEPCRAFT™简介
DEEPCRAFT™ 是英飞凌官方推荐的边缘人工智能(Edge AI)开发平台,专为在资源受限的微控制器(MCU)上部署机器学习模型而设计。它不仅仅是一个训练工具,更是一套贯穿了从数据采集、数据清洗、自动标注、模型训练到最终代码部署的全流程开发环境。


对于使用 CY8CKIT-062S2-AI 开发板的用户而言,DEEPCRAFT™ 最大的优势在于其高度的软硬结合能力——它能够直接通过 USB 接口读取板载传感器(如 IMU、雷达、麦克风)的数据流,并一键生成适配 PSoC™ 6 芯片的 C 语言库文件。
DEEPCRAFT™ 的核心优势包括:
- 可视化开发流(Visual Graph UX):摒弃了复杂的纯代码脚本,DEEPCRAFT™ 采用基于时间轴和图表的可视化界面。开发者可以直观地查看传感器波形,像剪辑视频一样对数据进行裁剪、拼接和标记,这对于处理时间序列数据(如手势识别、振动分析)尤为便利。


- 强大的 AutoML(自动机器学习)功能:这是该平台的杀手锏。对于没有深厚 AI 算法背景的嵌入式工程师,AutoML 功能会自动测试数千种模型架构和超参数组合,寻找在精度、计算量和内存占用(RAM/Flash)之间达到最佳平衡的方案。


- AI 辅助数据标注(AI Assisted Labeling):数据标注通常是 AI 开发中最耗时的一步。DEEPCRAFT™ 允许用户先手动标注少量数据,然后利用预训练模型自动识别并标注剩余的数据集,大幅缩短了数据集准备时间。


- 开箱即用的边缘部署(Deployment):训练完成的模型会被直接编译为标准的 C 源代码(.c 和 .h 文件)。这些代码不依赖任何特定的解释器或庞大的运行时环境,可以直接集成到 ModusToolbox™ 工程中,在 PSoC™ 6 的 Cortex-M4 内核上高效运行。


**为什么选择 DEEPCRAFT™ 配合 CY8CKIT-062S2-AI?**该开发板已经预置了与 DEEPCRAFT™ 通信的固件协议。这意味着:零代码采集:连接 USB 即可实时通过电脑屏幕看到 BMI270(IMU)或 BGT60TR13C(雷达)的波形。一键验证:采集的数据可以直接用于训练,无需进行繁琐的格式转换(如 CSV 转 NumPy 等)。
2、DEEPCRAFT Studio训练模型
2.1 创建基于加速器的工程
打开 DEEPCRAFT™ Studio,在菜单栏选择 File -> New Project (快捷键 Ctrl+Shift+N)。


2.2 选择模型模板
在弹出的模板选择界面中,我们可以看到针对 IMU(运动)、Microphone(音频)、Radar(雷达)等不同传感器的分类。
为了演示音频识别功能,我们在 Microphone 分类下选择 "Siren Detection (Studio Accelerator)"。这是一个经典的音频分类案例,旨在检测环境中是否存在救护车或警车的警笛声,非常适合安防或智慧城市应用场景。


点击 OK 后,软件会自动从云端下载该加速器所需的演示数据集(包含警笛声和背景噪音)。这省去了我们自己录制和寻找素材的繁琐步骤。


2.3 数据集预览与分析
工程创建完毕后,会自动打开 README.md 页面,详细介绍了该模型的用途、数据来源以及部署目标(虽然模板默认提及 AURIX,但生成的 C 代码同样完全兼容 PSoC 6)。


点击左侧导航栏的 Data 选项卡,我们可以看到工程已经预装了 487 个音频会话(Session)。
·数据构成:数据被自动划分为 Train (训练集, 72%)、Validation (验证集, 27%) 和 Test (测试集, 1%),这符合机器学习的标准规范。
·采样参数:从列表中可以看到,音频采样率为 16000 Hz。这与 CY8CKIT-062S2-AI 板载的双 MEMS 麦克风性能相匹配,确保了模型训练与实际部署的一致性。
·标签分布:顶部的统计条显示了 "sirens"(警笛)类别的分布情况,可视化的界面让我们对数据平衡性一目了然。


2.4 数据预处理与特征提取
在将数据喂给神经网络之前,必须对原始音频进行预处理。对于 PSoC™ 6 这样的嵌入式设备,直接处理原始波形数据量过大且特征不明显,因此我们需要构建一个高效的预处理管道(Pipeline)。
点击左侧的 "Preprocessor" 标签页,我们可以看到 DEEPCRAFT™ 为该项目预置的特征提取流程:


2.5 模型配置与云端训练 (AutoML)
完成了数据预处理后,下一步就是训练神经网络。点击 "Training" 标签页,我们可以看到 Accelerator 已经为我们准备好了一份“模型菜单”。


2.6 云端训练监控与模型获取
点击开始训练后,界面会自动跳转到 Job Details(任务详情) 页面。在这里,我们可以实时监控云端服务器的工作状态。


2.7 训练结果分析与模型优选
云端训练任务完成后,界面会列出所有候选模型的“成绩单”。DEEPCRAFT™ 的 AutoML 策略尝试了不同深度的卷积网络,现在我们需要从中挑选出最终部署的优胜者。

