随着物联网市场需求的变革以及人工智能技术的快速发展，智能人脸识别方案也迎来井喷式发展，应用在酒店、银行、写字楼、安防等多个领域。人脸识别方案的硬件平台要求主控拥有高主频，最好带有算力，连接摄像头也是必需的，显然跑人脸识别算法、训练模型不是一般的 MCU 能够带动的，所以目前主流方案都采用 MPU 嵌入式系统，例如海思、RK、君正、全志等等，毫无疑问这样的配置带来的成本相对于普通的指纹锁来说也是极其巨大的，方案商们绞尽脑汁地节约成本，抢占市场份额。鉴于 MPU 人脸识别方案成本高昂，各样的节省成本方式层出不穷，那基于 MCU 平台的人脸识别方案真的无法实现吗？显然不是的，NXP 就推出了基于 MCU 内核的 i.MX RT160F 人脸识别门锁方案。
i.MX RT160F 是一款集成 Arm Cortex-M7、主频 600MHz 的 MCU，内置 1MB SRAM，凭借主频高、成本低、功耗低、外围设备接口简单的优势，可在多个应用领域完美替代 MPU。基于 i.MX RT106F 开发的面部识别方案
在硬件上可以省去传统 MPU+PMIC，替换掉昂贵的 DDR，大大降低产品的整体成本。软件上引入全新 NXP 自有的 OASIS-LITE 引擎，使得整体性能比 CMSIS-NN 有更高的准确性，速度和内存消耗上比 TensorFlow-Lite 更优。原厂与方案商合作开发完成了该套方案的门锁样机，如图 1 所示。
图 1 基于 MCU 平台的商用人脸识别智能门锁
（图源：深岚视觉科技）
图 2 i.MX RT106F 架构框图
i.MX RT106F 拥有丰富的外设，虽然不带 AI 加速，但在 600MHz 主频下跑原厂的算法也是够的，人脸识别帧率到达 5 fps，相比基于 MPU 的方案还能节省 50% 的成本，图 3 和图 4 分别是两者的方案框图。
i.MX RT160F 是一款集成 Arm Cortex-M7、主频 600MHz 的 MCU，内置 1MB SRAM，凭借主频高、成本低、功耗低、外围设备接口简单的优势，可在多个应用领域完美替代 MPU。基于 i.MX RT106F 开发的面部识别方案
在硬件上可以省去传统 MPU+PMIC，替换掉昂贵的 DDR，大大降低产品的整体成本。软件上引入全新 NXP 自有的 OASIS-LITE 引擎，使得整体性能比 CMSIS-NN 有更高的准确性，速度和内存消耗上比 TensorFlow-Lite 更优。原厂与方案商合作开发完成了该套方案的门锁样机，如图 1 所示。
图 1 基于 MCU 平台的商用人脸识别智能门锁
（图源：深岚视觉科技）
图 2 i.MX RT106F 架构框图
i.MX RT106F 拥有丰富的外设，虽然不带 AI 加速，但在 600MHz 主频下跑原厂的算法也是够的，人脸识别帧率到达 5 fps，相比基于 MPU 的方案还能节省 50% 的成本，图 3 和图 4 分别是两者的方案框图。
图 3 基于 MPU 方案框图
图 4 基于 MCU i.MX RT106F 的方框框图
更重要的是该方案是个一站式的 Total Solution，和以前只提供演示代码和参考设计的方案不同，会根据客户需求提供硬件成本和软件系统双重优化的设计，并启用安全性的源代码，以帮助客户在更短的时间内完成产品开发和市场投用。总的来说，大众最关心的还是安全性，·NXP 推出的基于 MCU i.MX RT106F 的方案是 2D 门锁方案，使用双目 IR + RGB 摄像头，支持表情识别，同时也可以做活体检测与反欺诈。系统可完全脱机工作，这消除了基于云的实施方案中成本和复杂性增加的问题，比如首次看到一个未知新用户，可在不访问云端的情况下，在不到一秒钟的时间内识别出。原厂实测数据表明该方案支持照片和视频防伪，算法是 NXP 自研的，采用多重推理引擎加强安全特性，引入恩智浦自研的反欺诈引擎可精确辨识活体、图片、屏幕和蜡像等并作出相应反馈。另外算法支持眼镜的推理与识别，可让用户在有不同配饰的情况下进行准确安全的识别。
【参考资料】：
① NXP 客栈公众号：《基于 i.MX RT106F，可刷脸的智能门锁来了！》
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