在單一環境中運用 Arduino 的「雙腦」，簡化人工智慧開發

無論您是業餘愛好者還是快速原型設計專家，都知道創客級硬體有多方便。但是，涉及人工智慧 (AI)、機器人、物聯網 (IoT)、電腦視覺的專案具有高要求，可能會對硬體造成壓力。

常見的解決方案之一是將創客板與專業設備搭配使用。但這會大量增加設計複雜性：複雜的板間通訊、很多額外佈線，以及一堆偵錯問題。光是學習兩套不同的工具就足以讓人頭痛。我曾在多個漫漫長夜中，沮喪地埋頭研究不熟悉的整合式開發環境 (IDE)。這就是為什麼我對 Arduino UNO Q 的巧妙設計很感興趣。

UNO Q 將高效能微處理器單元 (MPU) 和即時微控制器單元 (MCU) 整合在單板上，並由名為 Arduino App Lab 的全新統一開發環境提供支援。

此雙處理器架構可用於原本需要多重電路板才能實現的應用。例如，具備自主導航的機器人、提供注重隱私的人臉辨識智慧家庭裝置，以及能夠自動適應環境的智慧農業系統等。

雙處理器、雙作業系統 Arduino 開發板，適用於高要求應用

UNO Q 系列的第一款產品是 ABX00162 (圖 1)。此板件的獨特特點是其 Qualcomm QRB-2210。這是一款四核心 Arm Cortex-A53 MPU，運作頻率為 2.0 GHz，配備 Adreno 圖形處理單元 (GPU) 和雙影像訊號處理器。此晶片配備 2 Gbyte RAM 和 16 Gbyte eMMC 儲存，成為首款專為執行完整桌面級 Debian Linux 所設計的 Arduino 硬體。實際運作上，可以將 AI 模型和 Python 應用程式直接置於開發板上，而無須獨立的電腦。

圖 1：Arduino 的 UNO Q ABX00162 將高效能 MPU 與即時 MCU 結合。(圖片來源：Arduino)

以上功能與以 STMicroelectronics 的 STM32U585 MCU 為核心構建的傳統 Arduino 體驗結合。此 MCU 基於 Arm Cortex-M33，工作頻率高達 160 MHz。此 MCU 執行 Zephyr OS 上的 Arduino Core，並驅動各種周邊裝置，包括內建的 8 × 13 LED 矩陣。

UNO Q 擁有這些新功能，還能與更廣泛的 Arduino 生態系統保持相容。傳統的 UNO 排針座可相容於現有的擴充板，而 Qwiic 連接器則可隨插即用連接 Modulino 模組，用於感測器和其他周邊裝置。此外，其底部還有高速排針座 (JMEDIA 和 JMISC)，用於連接進階周邊裝置，例如 MIPI 攝影機和顯示器。

使用 Arduino App Lab 進行統一開發

UNO Q 吸引人之處不僅在於其硬體。Arduino App Lab (圖 2) 讓此產品更完備。此開發環境將雙處理器架構視為單一、連貫的目標。

圖 2：Arduino App Lab 包含各種實際應用範例。(圖片來源：Arduino)

App Lab 能以一鍵輕鬆點選，將專案部署到兩個處理器。這些專案稱作「Apps」，運用傳統的 Arduino 腳本於即時端。在 Linux 端則提供一組實用功能，包括 Python 程式碼、「Bricks」(預先建置的 AI 模型) 和 Web 服務。

其秘密武器是 Arduino Bridge，這是一個遠端程序呼叫 (RPC) 框架，用於連接兩端。Bridge 不需要自訂通訊設置，而是允許 Linux 端和即時端呼叫彼此的功能。

入門：氣候監測範例

實踐所有這些技術非常簡單。憑藉 Qualcomm 處理器的強大效能，UNO Q 可以作為自身的開發環境。您只需要一個支援 Power Delivery (PD) 的 USB-C 轉接頭，再加上鍵盤、滑鼠、顯示器。當然，也可以使用 PC 作為開發環境。

設定好硬體，就可以開始試試 App Lab 中的範例。UNO Q 已預先安裝 App Lab，因此您可以立即登入並執行範例 Apps。

以家庭氣候監測和儲存為典型範例說明。本範例需要 ABX00103 (圖 3)，這是一個溫度／濕度感測器組合。

圖 3：ABX00103 提供隨插即用的溫濕度測量功能。(圖片來源：Arduino)

其運作方式：

1. MCU 透過 I2C 介面讀取感測器，確保進行持續、即時的輪詢。
2. Bridge 將這些資料傳送到 Linux MPU。
3. Linux 端的 Python 腳本接收資料，加以記錄並產生圖表， 用於 Web 儀表板。

以上皆透過一個 App Lab 專案進行協調。如需完整逐步說明，請查看教學。¹

結論

UNO Q 和 App Lab 從根本上重新定義 Arduino 的功能。此平台將 Arduino 的易用性與完善的 Linux 環境的強大功能結合，能夠回應從課堂到工業級人工智慧、物聯網、機器人、電腦視覺等各種應用案例的挑戰。如果您想避免在各種硬體中無所適從的漫漫長夜，那麼值得一試。

參考資料：

1：開始使用 Arduino UNO Q：https://www.digikey.tw/zht/maker/tutorials/2025/getting-started-with-the-arduino-uno-q