生命不息,折腾不止。不少工程师都尝试过把MCU跟OpenAI的ChatGPT搭在一起,做出聊天机器人、语音助手或者自然语言界面。前几天,OpenAI正式发布o3模型的同时,还扔出了一个能在Linux和32位MCU上跑的Realtime API SDK——消息一出,工程师圈子里立刻炸开了锅。
OpenAI给32位MCU做了个SDK
最近,OpenAI在其官方GitHub仓库里放出了一个面向微控制器的Open Realtime API SDK,目前已经在ESP32-S3和Linux上完成了开发和测试。开发者照着指引就能直接上手。

这个SDK专为嵌入式硬件设计,现阶段只验证了乐鑫的ESP32-S3。它基于OpenAI最新的WebRTC技术,能提供极低延迟的语音对话体验。发布会上,OpenAI展示了一个圣诞主题的AI玩具,里面的MCU用的正是ESP32。演示中,工程师和AI玩具来回对话了四五轮,整个过程非常自然,没有明显的延迟或者卡顿,跟之前网页版的demo表现几乎一致。

GitHub上放了些什么
打开GitHub页面(https://github.com/openai/openai-realtime-embedded-sdk),可以看到这个名为openai-realtime-embedded-sdk的项目,就是为微控制器量身打造的,目的是让开发者能在ESP32这类MCU上实现实时API功能。项目主要在ESP32-S3和Linux上开发和测试,所以即使没有物理硬件,也能直接在Linux上跑起来。
如果要在硬件上用这个SDK,目前推荐以下两款微控制器:
- Freenove ESP32-S3-WROOM
- Sonatino – ESP32-S3 Audio Development Board
其他MCU理论上也可能兼容,但官方是基于上面这两个设备开发的。另外,在examples文件夹里,除了ESP32的例子,还看到了通用平台和树莓派的示例。树莓派部分选了Raspberry Pi 4B、Camera Module、ReSpeaker 2-Mics Pi HAT和Speaker。这样看来,嵌入式设备慢慢支持这个SDK,应该是迟早的事。

通过配置Wi-Fi SSID、密码和OpenAI API密钥,用户就能轻松设置设备并运行程序。这个SDK的关键价值,就在于让微控制器有能力与强大的API交互,拓展了MCU在实时数据处理和决策这类场景中的应用潜力。
目标受众:嵌入式系统开发者、物联网设备制造商,还有需要在微控制器上做智能决策的科研人员。因为它集成方便、使用简单,特别适合那些想在资源受限设备上实现高级数据处理能力的用户。
典型使用场景:
- 智能家居:在ESP32上用SDK实现语音控制
- 工业自动化:让微控制器实时响应传感器数据
- 科研领域:用SDK做机器学习模型的实时推理
有工程师分析过,这个demo本质上是一个完整的工程实现。但要说最大的亮点,还得是WebRTC协议的引入——它大大简化了开发者调用API的流程。嵌入式开发谁都知道,基本离不开C/C++,这些“老家伙”处理起复杂的业务场景来,手动要处理的case多得让人头疼。用了WebRTC之后,几百行C代码就能把demo搞定。
具体来看,这个repo只有一个commit,demo代码文件只有六个。项目引用了几个开源库:libopus(搞定音频编码解码)、esp-protocols(操控ESP的集成硬件,连Wi-Fi、录音等)、libpeer(负责WebRTC通信)。主程序没什么复杂内容,就是调调包、开Wi-Fi、开始录音、播放、连接Wi-Fi、再通过WebRTC连到OpenAI的API。每个函数实现不到100行,整个demo去掉与PC兼容的部分,实际编译到芯片上跑的代码也就300行左右。

为什么OpenAI选了ESP32
工程师们分析下来,要做个能聊天的AI玩具,控制芯片至少得满足两个硬性条件:
- 要有联网能力,不管是Wi-Fi还是蓝牙;
- 要能处理语音,支持录音和播放。
这两条是刚需,至于其他功能——比如大屏显示这类Arm上擅长的事,AI玩具恰好用不上。而ESP32,这个在智能家居时代崭露头角的后来者,恰恰完美满足了这些需求。
- 第一,价格便宜,集成度高,单颗芯片成本只要几美元;
- 第二,ESP32本身就是为低功耗场景设计的,搭配电池可以实现数周甚至数月的续航;
- 第三,它已经集成了Wi-Fi、蓝牙和语音处理功能,不用外接模块,既降低了电路板设计的复杂度,也控制了成本,同时提升了续航表现。
虽然其他单片机方案也能实现,但最省事、最简便的路径就是ESP32。试问哪个硬件工程师能拒绝只用一颗芯片就搞定全部设计呢?
更多嵌入式SDK已经在路上
在“2024火山引擎冬季Force原动力大会”上,已经有不少硬件厂商展示了基于RTC技术的产品demo。字节的产品经理在会上也提到了嵌入式SDK,虽然没有详细透露支持的硬件型号,但毫无疑问,SDK已经在路上了。
另一家叫Apex.AI的公司也在做类似的事。根据官方介绍,他们的Apex.Grace增强了ROS 2,Apex.Ida增强了Eclipse iceoryx。基于用于微处理器的Apex.AI SDK,他们在开源项目之上增加了更多特性、改进功能和安全认证。随着新的微控制器Apex.AI SDK推出,这条路线还在继续。目前,Apex.AI已经把Xilinx Ultrascale+ MPSoC和Infineon AURIX TC399作为内部项目加入了新平台。按照他们的经验,添加一个新平台只需要几周时间。
