近年來(lái),隨著(zhù)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、平板計算機,到家中的智能電視、智能冰箱、機頂盒,還有工業(yè)生產(chǎn)、汽車(chē)電子、機器人等,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 )是嵌入式架構未來(lái)幾年的主要方向,國內廠(chǎng)商應抓緊趨勢投入創(chuàng )新研發(fā)。
談到嵌入式系統的應用,便利商店的店到店配送服務(wù)就是一個(gè)最好的例子。當消費者在A(yíng)店利用POS機,指定店到店配送物品到B店的朋友,從POS機打印出來(lái)的單據,就直接在收款機讀取條形碼后,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(yíng)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;物流中心的計算機確認物品送至B店的路線(xiàn),指定運送的物流車(chē),再由物流車(chē)送至B店,B店以收款機讀取條形碼點(diǎn)收后,物流服務(wù)器會(huì )發(fā)出一則信息到消費者及其朋友的手機上,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上完成的。
嵌入式系統傾向智慧化
嵌入式系統因其體積小、可靠性高、功能強、靈活方便等許多優(yōu)點(diǎn),對各行各業(yè)的技術(shù)改造、產(chǎn)品更新升級、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、智慧音響、機器人、智慧家庭、自駕車(chē)、機器人等等,全部都是朝著(zhù)智慧方向發(fā)展。在通訊、網(wǎng)絡(luò )、工控、醫療、汽車(chē)等領(lǐng)域,嵌入式系統愈來(lái)愈重要,勢必興起下一波技術(shù)革新浪潮。
人工智能(AI)結合物聯(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,而業(yè)界多認為這兩者將會(huì )快速整合。在A(yíng)IoT時(shí)代,裝置內部的元件功能更細微、智慧化,外部的系統整合則必須更多元復雜,如此才能設計出最佳化嵌入式系統,以因應新時(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(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、射頻識別,但物聯(lián)網(wǎng)系統的控制操作、數據處理操作,都是通過(guò)嵌入式技術(shù)去實(shí)現。物聯(lián)網(wǎng)透過(guò)嵌入式系統的硬件元件與軟件App,來(lái)控制各式各樣的事物,可能是冰箱、監控攝影機、或者有線(xiàn)機頂盒等家電產(chǎn)品;可能是生產(chǎn)線(xiàn)輸送帶和制造設備等工業(yè)環(huán)境設備系統;或者交通號志、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)整體應用上的一個(gè)重要環(huán)節。
調研機構Gartner預測2019年全球聯(lián)網(wǎng)物件數量將達142億,并在2021年將達到250億,因此將產(chǎn)生極大量的數據。Gartner副總裁Nick Jones表示:「數據是物聯(lián)網(wǎng)的動(dòng)力,而企業(yè)從數據當中發(fā)掘有意義的信息,將左右企業(yè)長(cháng)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)數據,包括影片、靜態(tài)影像、語(yǔ)音、網(wǎng)絡(luò )流量以及傳感器數據?!?/p>
人工智能,聰明運算
除了物聯(lián)網(wǎng)之外,人工智能也會(huì )是未來(lái)嵌入式系統的重要發(fā)展。人工智能對于我們的日常生活、產(chǎn)業(yè)發(fā)展預期在未來(lái)幾十年中,將帶來(lái)深遠的影響。過(guò)去嵌入式物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的運作模式是透過(guò)嵌入式裝置收集數據、并以物聯(lián)網(wǎng)傳輸數據,利用云端人工智能分析大數據。未來(lái)加入人工智能以后,嵌入式物聯(lián)網(wǎng)運作模式會(huì )轉變,裝置運算能力提升、運算由云端移至霧端及邊緣端,運算架構隨之改變,轉變?yōu)镃PU加上GPU,或者是CPU、USB及FPGA組合,由多臺嵌入式計算機配合FPGA以節省能源。
說(shuō)到AIoT,就不能不提到機器人。嵌入式控制器越來(lái)越微型化、功能化,微型機器人、特種機器人等也獲得更大的發(fā)展機會(huì ),無(wú)論從控制系統的結構還是機器人的智慧程度方面都有所改進(jìn)。
自駕車(chē)為嵌入式應用新商機
車(chē)聯(lián)網(wǎng)及先進(jìn)駕駛輔助系統(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(chǎng)特斯拉(Tesla)及處理器大廠(chǎng)英偉達(NVIDIA)合作搶進(jìn)自駕車(chē)市場(chǎng)后,半導體龍頭英特爾亦將與德國車(chē)廠(chǎng)BMW、以色列自駕系統開(kāi)發(fā)大廠(chǎng)Mobileye結盟投入自駕車(chē)研發(fā)。
英特爾近年來(lái)積極搶進(jìn)汽車(chē)電子嵌入式系統市場(chǎng),旗下公司Mobileye總裁暨首席執行官Amnon Shashua在2019年美國消費性電子展(CES)中說(shuō)明英特爾在自駕車(chē)的最新策略,將運用自駕車(chē)科技改善當今道路安全。英特爾打造自駕車(chē)嵌入式技術(shù)及生態(tài)系統,持續加快自駕車(chē)的技術(shù)推進(jìn)。在上述趨勢下,預計將有助于推動(dòng)全球汽車(chē)嵌入式系統市場(chǎng)成長(cháng),根據研究機構Markets And Markets預估,全球汽車(chē)嵌入式系統市場(chǎng)2017到2022年的年復合成長(cháng)率(CAGR)預計為6.87%,到了2022年市場(chǎng)規模上看384.7億美元。
工業(yè)4.0是近年來(lái)熱門(mén)的話(huà)題,從網(wǎng)絡(luò )時(shí)代到物聯(lián)網(wǎng)興起,工業(yè)4.0強調自動(dòng)化與生產(chǎn)線(xiàn)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、儲存器、傳感器和通訊模塊,把設備、產(chǎn)品、材料、軟件連在一起,使產(chǎn)品和不同的生產(chǎn)設備互聯(lián)互通。
盡管嵌入式系統的存在與運用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境已久,然而現在與過(guò)往最大的不同,在于應用方式愈趨復雜多元化,使得嵌入式系統與其他系統整合的需求增加,而且要求體積更小、成本更低,穩定性又要高。
未來(lái)的智慧工廠(chǎng)在每個(gè)環(huán)節中的設備都具備獨立自主能力,進(jìn)入自動(dòng)化完成生產(chǎn)線(xiàn)操作,設備能互相溝通、實(shí)時(shí)監控、排除問(wèn)題,讓生產(chǎn)流程更彈性以因應客戶(hù)多層面的需求,且將更仰賴(lài)邊緣運算、人工智能和數據分析。
隨著(zhù)近年智能硬件大舉出現,讓人們逐漸改變了過(guò)去對嵌入式系統應用的認識,無(wú)人機、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 )新應用及需求不斷涌現,嵌入式系統應用技術(shù)只會(huì )益趨加深和廣泛。
來(lái)源:DIGITIMES策劃