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새로운 타이어 공기압 모니터링 시스템으로 안전성 및 사용자 경험 향상 

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)는 파나소닉 사이클 테크놀로지(Panasonic Cycle Technology, 이하 파나소닉)가 자사의 티모 A(TiMO A) 전기 보조 자전거에 STM32F3 마이크로컨트롤러(MCU)와 엣지 AI 개발 툴인 STM32Cube.AI를 채택했다고 밝혔다. ST의 엣지 AI 솔루션은 첨단 AI 기능을 활용해 라이더의 안전과 편의성을 향상시키는 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS: Tire Pressure Monitoring System)을 제공한다.

파나소닉은 일본의 선도적인 전기 보조 자전거 생산업체로, 일본 시장에 다양한 용도의 제품을 광범위하게 공급하고 있다. 통학용 전기 보조 자전거인 티모 A는 STM32F3 MCU에서 AI 애플리케이션을 실행해 압력 센서를 사용하지 않고도 타이어 공기압을 추론한다. 이 시스템은 모터와 자전거 속도 센서의 정보를 기반으로 타이어에 공기 주입이 필요한 경우 경고를 생성한다. ST의 엣지 AI 개발 툴인 STM32Cube.AI를 통해 파나소닉은 STM32F3 내장 메모리 공간에 맞추면서 이 엣지 AI 기능을 구현할 수 있었다. 이 새로운 기능은 타이어 공기압에 대한 유지보수를 간소화하면서 라이더의 안전을 향상시키고, 타이어와 기타 자전거 구성요소의 수명을 연장해준다. 또한, 공기압 센서와 같은 하드웨어가 추가로 필요하지 않기 때문에 비용을 절감하고 설계를 간소화한다.

파나소닉 개발부의 소프트웨어 개발 부문 매니저인 히로유키 카모(Hiroyuki KAMO)는 “파나소닉은 모든 사람들이 이용할 수 있는 환경 친화적이며, 안전하고, 편리한 교통수단을 제공한다는 사명감으로 전기 보조 자전거를 개발하고 생산한다”며, “ST의 STM32F3 MCU는 전기 보조 자전거에 가격 경쟁력을 비롯해 최적의 기능과 성능을 제공한다. STM32F3 MCU와 STM32Cube.AI를 결합해 하드웨어 변경 없이도 혁신적인 AI 기능을 구현할 수 있었다. ST의 엣지 AI 솔루션을 활용하면서 AI 기능을 갖춘 모델을 지속적으로 늘려 나가고, 파나소닉의 목표를 완수하기 위해 노력할 것이다”고 말했다.

ST의 AI 솔루션 부문 총괄 상무인 마크 듀파키에(Marc Dupaquier)는 “ST는 하드웨어 및 소프트웨어 분야 모두에서 전 세계적으로 엣지 AI를 확산시키기 위해 적극적으로 노력해 왔으며, 산업용과 컨슈머 장비 등 광범위한 제품에 엣지 AI 솔루션을 제공하고 있다”며, “이번 협력은 이러한 노력의 중요한 진전을 보여주며, 파나소닉의 전기 보조 자전거에서 AI 기능을 처음으로 구현할 수 있게 지원하게 돼 기쁘게 생각한다. ST는 우리의 삶을 향상시키는 데 도움이 될 수 있는 다양한 시장에 AI 적용 사례 및 솔루션을 지속적으로 제시해 나갈 것이다”고 밝혔다.

티모 A에 채택된 STM32F3 MCU는 Arm Cortex-M4(최대 동작 주파수 72MHz)를 기반으로 128KB의 플래시와 함께 모터 제어에 최적화된 다양한 고성능 아날로그 및 디지털 주변장치를 갖추고 있다. 이 MCU는 새로운 공기압 경고 기능 외에도 전기 보조 레벨을 결정하고 모터를 제어한다.

이 MCU는 STM32Cube.AI를 활용해 신경망(NN) 모델의 크기를 줄이고, AI 기능 개발 전반에 걸쳐 메모리 할당을 최적화한다. STM32Cube.AI는 일반 AI 프레임워크에서 학습한 신경망 모델을 STM32 MCU용 코드로 변환하고, 이러한 모델을 최적화하는 ST의 무료 엣지 AI 개발 툴이다. 이 툴은 파나소닉 사이클 테크놀로지가 STM32F3 MCU용으로 개발한 신경망 모델을 빠르고 쉽게 최적화하면서 용량이 제한된 플래시 메모리에 구현하도록 지원했다.

ST는 다양한 시나리오에 사용되는 디바이스에 엣지 AI를 폭넓게 적용하도록 포괄적인 엣지 AI 에코시스템을 제공한다. 이러한 에코시스템에는 STM32Cube.AI와 나노엣지 AI 스튜디오(NanoEdge AI Studio) autoML 툴이 포함돼 있다. 두 툴 모두 곧 출시될 예정인 ST 엣지 AI 수트(ST Edge AI Suite)에 속하며, 모두 무료 이용이 가능하다.