近年來(lái),隨著科技進(jìn)步,物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展,嵌入式技術(shù)益趨普及,應(yīng)用產(chǎn)品不斷滲透到人們的日常生活中,從隨身攜帶的手機(jī)、平板計(jì)算機(jī),到家中的智能電視、智能冰箱、機(jī)頂盒,還有工業(yè)生產(chǎn)、汽車(chē)電子、機(jī)器人等,無(wú)處不用到嵌入式技術(shù)。值得注意的是,嵌入式系統(tǒng)只會(huì)愈來(lái)愈熱門(mén),人工智能(AI)與物聯(lián)網(wǎng)仍會(huì)是嵌入式架構(gòu)未來(lái)幾年的主要方向,國(guó)內(nèi)廠商應(yīng)抓緊趨勢(shì)投入創(chuàng)新研發(fā)。
談到嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用,便利商店的店到店配送服務(wù)就是一個(gè)最好的例子。當(dāng)消費(fèi)者在A店利用POS機(jī),指定店到店配送物品到B店的朋友,從POS機(jī)打印出來(lái)的單據(jù),就直接在收款機(jī)讀取條形碼后,登記進(jìn)入便利商店物流配送的服務(wù)器中;物流公司在A店收貨,經(jīng)由手持裝置點(diǎn)交后,由物流車(chē)載至配送中心;物流中心的計(jì)算機(jī)確認(rèn)物品送至B店的路線,指定運(yùn)送的物流車(chē),再由物流車(chē)送至B店,B店以收款機(jī)讀取條形碼點(diǎn)收后,物流服務(wù)器會(huì)發(fā)出一則信息到消費(fèi)者及其朋友的手機(jī)上,通知朋友到B店領(lǐng)取。這一系列過(guò)程都是在嵌入式基礎(chǔ)上完成的。
嵌入式系統(tǒng)傾向智慧化
嵌入式系統(tǒng)因其體積小、可靠性高、功能強(qiáng)、靈活方便等許多優(yōu)點(diǎn),對(duì)各行各業(yè)的技術(shù)改造、產(chǎn)品更新升級(jí)、加速自動(dòng)化進(jìn)程、提高生產(chǎn)效率等方面帶來(lái)重要的助益作用。
目前嵌入式產(chǎn)品走向微型化、低功耗、高性能,無(wú)人機(jī)、智慧音響、機(jī)器人、智慧家庭、自駕車(chē)、機(jī)器人等等,全部都是朝著智慧方向發(fā)展。在通訊、網(wǎng)絡(luò)、工控、醫(yī)療、汽車(chē)等領(lǐng)域,嵌入式系統(tǒng)愈來(lái)愈重要,勢(shì)必興起下一波技術(shù)革新浪潮。
人工智能(AI)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的智能物聯(lián)(AIoT)近年大舉襲來(lái),這四個(gè)字母成了科技界的當(dāng)紅關(guān)鍵字。人工智能與物聯(lián)網(wǎng)是近兩年嵌入式領(lǐng)域的重要趨勢(shì),而業(yè)界多認(rèn)為這兩者將會(huì)快速整合。在AIoT時(shí)代,裝置內(nèi)部的元件功能更細(xì)微、智慧化,外部的系統(tǒng)整合則必須更多元復(fù)雜,如此才能設(shè)計(jì)出最佳化嵌入式系統(tǒng),以因應(yīng)新時(shí)代的市場(chǎng)需求。
物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式密不可分
雖然物聯(lián)網(wǎng)擁有傳感器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、射頻識(shí)別,但物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的控制操作、數(shù)據(jù)處理操作,都是通過(guò)嵌入式技術(shù)去實(shí)現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)透過(guò)嵌入式系統(tǒng)的硬件元件與軟件App,來(lái)控制各式各樣的事物,可能是冰箱、監(jiān)控?cái)z影機(jī)、或者有線機(jī)頂盒等家電產(chǎn)品;可能是生產(chǎn)線輸送帶和制造設(shè)備等工業(yè)環(huán)境設(shè)備系統(tǒng);或者交通號(hào)志、智能電表等智慧城市。只要是能透過(guò)云端啟動(dòng)的任何裝置,都可能成為物聯(lián)網(wǎng)整體應(yīng)用上的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner預(yù)測(cè)2019年全球聯(lián)網(wǎng)物件數(shù)量將達(dá)142億,并在2021年將達(dá)到250億,因此將產(chǎn)生極大量的數(shù)據(jù)。Gartner副總裁Nick Jones表示:「數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)的動(dòng)力,而企業(yè)從數(shù)據(jù)當(dāng)中發(fā)掘有意義的信息,將左右企業(yè)長(zhǎng)期的成就。未來(lái)人工智能將被用來(lái)處理各式各樣的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),包括影片、靜態(tài)影像、語(yǔ)音、網(wǎng)絡(luò)流量以及傳感器數(shù)據(jù)?!?/p>
人工智能,聰明運(yùn)算
除了物聯(lián)網(wǎng)之外,人工智能也會(huì)是未來(lái)嵌入式系統(tǒng)的重要發(fā)展。人工智能對(duì)于我們的日常生活、產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)期在未來(lái)幾十年中,將帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。過(guò)去嵌入式物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的運(yùn)作模式是透過(guò)嵌入式裝置收集數(shù)據(jù)、并以物聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù),利用云端人工智能分析大數(shù)據(jù)。未來(lái)加入人工智能以后,嵌入式物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)作模式會(huì)轉(zhuǎn)變,裝置運(yùn)算能力提升、運(yùn)算由云端移至霧端及邊緣端,運(yùn)算架構(gòu)隨之改變,轉(zhuǎn)變?yōu)镃PU加上GPU,或者是CPU、USB及FPGA組合,由多臺(tái)嵌入式計(jì)算機(jī)配合FPGA以節(jié)省能源。
說(shuō)到AIoT,就不能不提到機(jī)器人。嵌入式控制器越來(lái)越微型化、功能化,微型機(jī)器人、特種機(jī)器人等也獲得更大的發(fā)展機(jī)會(huì),無(wú)論從控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還是機(jī)器人的智慧程度方面都有所改進(jìn)。
自駕車(chē)為嵌入式應(yīng)用新商機(jī)
車(chē)聯(lián)網(wǎng)及先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等主動(dòng)安全駕駛技術(shù)趨于成熟,自駕車(chē)成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)下一個(gè)明日之星。繼電動(dòng)車(chē)大廠特斯拉(Tesla)及處理器大廠英偉達(dá)(NVIDIA)合作搶進(jìn)自駕車(chē)市場(chǎng)后,半導(dǎo)體龍頭英特爾亦將與德國(guó)車(chē)廠BMW、以色列自駕系統(tǒng)開(kāi)發(fā)大廠Mobileye結(jié)盟投入自駕車(chē)研發(fā)。
英特爾近年來(lái)積極搶進(jìn)汽車(chē)電子嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng),旗下公司Mobileye總裁暨首席執(zhí)行官Amnon Shashua在2019年美國(guó)消費(fèi)性電子展(CES)中說(shuō)明英特爾在自駕車(chē)的最新策略,將運(yùn)用自駕車(chē)科技改善當(dāng)今道路安全。英特爾打造自駕車(chē)嵌入式技術(shù)及生態(tài)系統(tǒng),持續(xù)加快自駕車(chē)的技術(shù)推進(jìn)。在上述趨勢(shì)下,預(yù)計(jì)將有助于推動(dòng)全球汽車(chē)嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)成長(zhǎng),根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Markets And Markets預(yù)估,全球汽車(chē)嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)2017到2022年的年復(fù)合成長(zhǎng)率(CAGR)預(yù)計(jì)為6.87%,到了2022年市場(chǎng)規(guī)模上看384.7億美元。
工業(yè)4.0是近年來(lái)熱門(mén)的話題,從網(wǎng)絡(luò)時(shí)代到物聯(lián)網(wǎng)興起,工業(yè)4.0強(qiáng)調(diào)自動(dòng)化與生產(chǎn)線聯(lián)網(wǎng)功能,它的核心意義是智慧制造,透過(guò)嵌入式的處理器、儲(chǔ)存器、傳感器和通訊模塊,把設(shè)備、產(chǎn)品、材料、軟件連在一起,使產(chǎn)品和不同的生產(chǎn)設(shè)備互聯(lián)互通。
盡管嵌入式系統(tǒng)的存在與運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境已久,然而現(xiàn)在與過(guò)往最大的不同,在于應(yīng)用方式愈趨復(fù)雜多元化,使得嵌入式系統(tǒng)與其他系統(tǒng)整合的需求增加,而且要求體積更小、成本更低,穩(wěn)定性又要高。
未來(lái)的智慧工廠在每個(gè)環(huán)節(jié)中的設(shè)備都具備獨(dú)立自主能力,進(jìn)入自動(dòng)化完成生產(chǎn)線操作,設(shè)備能互相溝通、實(shí)時(shí)監(jiān)控、排除問(wèn)題,讓生產(chǎn)流程更彈性以因應(yīng)客戶多層面的需求,且將更仰賴邊緣運(yùn)算、人工智能和數(shù)據(jù)分析。
隨著近年智能硬件大舉出現(xiàn),讓人們逐漸改變了過(guò)去對(duì)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的認(rèn)識(shí),無(wú)人機(jī)、自駕車(chē)、穿戴式裝置、智慧家庭、智慧城市等相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)新應(yīng)用及需求不斷涌現(xiàn),嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)只會(huì)益趨加深和廣泛。
來(lái)源:DIGITIMES策劃