2、低功耗设备机器学习开发入门与基础概念

低功耗设备机器学习开发入门与基础概念

1. 嵌入式设备与机器学习发展现状

嵌入式设备在机器学习领域正发挥着越来越重要的作用。TinyML（微小机器学习）对能量成本有严格要求，低于 1mW 的能量成本使得我们将目光投向嵌入式设备作为硬件平台。

过去，嵌入式设备多为 8 位设备，使用晦涩且专有的工具链，开发难度较大。但随着 Arduino 引入用户友好的集成开发环境（IDE）以及标准化硬件，32 位 CPU 逐渐成为标准，这主要得益于 Arm 的 Cortex - M 系列芯片。如今，嵌入式设备的开发过程变得相对简单。

不过，嵌入式设备也存在一些资源限制：
- 内存方面 ：通常只有几百千字节的 RAM，甚至更少，闪存内存也类似，用于持久化程序和数据存储。
- 时钟速度 ：时钟速度往往只有几十兆赫兹。
- 操作系统 ：一般没有完整的 Linux 系统，因为其需要内存控制器和至少 1 兆字节的 RAM，且即使有操作系统，也可能无法提供全部或任何你期望的 POSIX 或标准 C 库函数。
- 内存分配 ：许多嵌入式系统避免使用动态内存分配函数，如 new 或 malloc()，因为要保证系统可靠且长期运行，而处理可能碎片化的堆非常困难。
- 调试工具 ：使用调试器或桌面开发中熟悉的其他工具可能会很棘手，因为访问芯片的接口非常专业。

当然，嵌入式开发也有一些惊喜之处。没有其他进程干扰程序，使得构建程序运行的心理模型变得简单；没有分支预测