智能計算開啟嶄新生活序幕

 

　　當然，比起前面說的各種定位技術(shù)，最直接有效的連接方式還是移動通信和無線網(wǎng)絡(luò)，借助2G、3G甚至LTE等技術(shù)或WLAN(WiFi)，可以讓更多的連接嵌入式系統(tǒng)一起分享信息，并以通信的方式實現(xiàn)其工作的智能化。嵌入式加無線，是智能計算現(xiàn)在最讓人感興趣的模式，比如WiFi、藍牙、Zigbee以及各種自定義的無線標準，這些技術(shù)的存在，讓低功耗無線傳輸成為可能，也催生更多智能計算的機遇。一個比較有意思的與智能計算可能產(chǎn)生火花的連接方式是WiFi Direct，這種全新的WiFi技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)點對點的WiFi連接，這就讓無線網(wǎng)絡(luò)傳輸可以脫離傳統(tǒng)的熱點(AP)而單獨存在，讓某些設(shè)備間可以在云端的數(shù)據(jù)庫之外，建立更為廣泛的個體小數(shù)據(jù)庫，并有機會實現(xiàn)兩個設(shè)備之間的通信交互信息，得以讓智能計算變得更廣泛，更靈活與獨立。而ARM 市場營銷部移動運算市場營銷總監(jiān)陳洛則表示，將WiFi和藍牙的軟件整合，能降低其功耗，這會讓未來的便攜產(chǎn)品將寶貴的功耗集中到性能方面。

　　軟件與算法是核心

　　智能計算，硬件與互聯(lián)只是基礎(chǔ)，真正的核心思想集中在軟件處理與算法上。軟件是智能計算模式的關(guān)鍵組成部分。有一個支持實時數(shù)據(jù)收集及傳輸?shù)能浖脚_非常重要。支持數(shù)據(jù)預(yù)處理也很重要。軟件平臺必須安全，以參與安全交易和加密通信。軟件成本必須很低，因為這類軟件會用在大量設(shè)備中。這種軟件平臺還必須是實時操作系統(tǒng)，以支持對外部事件及數(shù)據(jù)輸入的低延遲響應(yīng)。軟件也必須支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。目前關(guān)鍵是支持IPv6。

　　智能計算算法將有幾種不同的結(jié)構(gòu)。Nick Ilyadis分析認為，就僅與設(shè)備有關(guān)、而非更大的數(shù)據(jù)收集引擎組成部分的數(shù)據(jù)而言，算法可以完全在收集設(shè)備內(nèi)運行。如果算法需要匯總或關(guān)聯(lián)來自多個收集點的數(shù)據(jù)，那么就需要采用一種具有匯總設(shè)備以執(zhí)行算法的模式，或者將所有數(shù)據(jù)發(fā)送回云中，并在云中處理。因此關(guān)鍵是，根據(jù)數(shù)據(jù)收集和匯總類型，正確確定是采用本地數(shù)據(jù)處理還是采用遠程數(shù)據(jù)處理算法結(jié)構(gòu)。

　　意法半導(dǎo)體(ST)中國區(qū)MCU市場部經(jīng)理曹錦東談到軟件在智能計算中的應(yīng)用時，認為軟件體現(xiàn)了真正用戶的價值，是軟件推動了MCU更智能。在嵌入式設(shè)備端，面對智能計算的需求，由于計算可能是基于不同硬件實現(xiàn)的，這就要求軟件需要與底層的驅(qū)動兼容，從而讓計算能夠真正實現(xiàn)更廣闊的覆蓋。為了達到這一目的，對硬件廠商來說，在應(yīng)用軟件層面，不僅僅是要面對各種連接的接口控制要實現(xiàn)各種連接的兼容，還要求軟件的驅(qū)動層、協(xié)議層要與第三方一起開發(fā)，從而盡可能確保軟件的易用性和通用性，并要探討一種軟件與硬件結(jié)合的商業(yè)模式，可以融入到整個生態(tài)系統(tǒng)中，一個典型的應(yīng)用是語音控制的實現(xiàn)，如果能夠有一個統(tǒng)一的平臺或算法去實現(xiàn)語音控制，那么未來語音控制的應(yīng)用將不僅僅局限到現(xiàn)在這些應(yīng)用，ST正在考慮這方面在MCU上的應(yīng)用。

　　軟件在未來的價值會越來越高，特別是智能的實現(xiàn)方面。ARM陳洛看到的是，使用者的習(xí)慣不同會影響整個產(chǎn)品的使用者體驗，軟件提供的是從底層到上層應(yīng)用的一個體系的建立，并且很多應(yīng)用其實都是軟件在處理和協(xié)調(diào)，針對智能計算中的智能，硬件廠商提供了比較好的處理能力，軟件開發(fā)商就在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)面對用戶的應(yīng)用。陳洛用一個形象的比喻形容軟件商與ARM的分工，ARM提供做菜的材料，而軟件商則是炒菜的大廚。

　　在算法方面，ARM會不斷根據(jù)軟件的算法需求，改進自己的指令集，用新的指令集來實現(xiàn)更多智能和通用的功能，特別是通過與生態(tài)系統(tǒng)的廠商互動，ARM會根據(jù)需要將一些指令集評估后決定是以軟件實現(xiàn)還是硬件實現(xiàn)，以便用戶有更好的體驗。

　　嵌入式系統(tǒng)的機遇

　　智能計算，在本質(zhì)上說，是一個連接與信息交互環(huán)境下的全新處理平臺，涉及傳感，數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)分析和處理，模擬技術(shù)和通信連接的一個龐大系統(tǒng)。借由數(shù)據(jù)分析和控制，來讓計算具有更多的智能因素。

　　智能計算，涉及的不僅僅是傳統(tǒng)的處理器，更多的是帶給更多嵌入式系統(tǒng)全新的機遇，智能計算將會創(chuàng)造一個全新的產(chǎn)業(yè)鏈。曹錦東就預(yù)測，鑒于現(xiàn)在MCU的處理能力逐漸加強，考慮到MCU的成本與功耗都很低，已經(jīng)不再僅僅局限在控制方面的單一應(yīng)用。增加了連接功能的MCU也可以實現(xiàn)智能計算的功能，這就意味著一些新興的應(yīng)用將會在未來的3-5年內(nèi)涌現(xiàn)，可以說，MCU讓云計算覆蓋的更廣，未來CPU的架構(gòu)將會受到MCU強有力的挑戰(zhàn)。

　　基于傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的智能計算，創(chuàng)造的不僅僅是傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈。ARM 市場營銷部移動運算市場營銷總監(jiān)陳洛在分析智能計算前景時看到，智能計算與移動設(shè)備的結(jié)合是未來的大勢所趨，在最新的臺北電腦展上看到，越來越多的移動PC正在步手機的后塵，實現(xiàn)Always on的功能。在智能計算方面，傳輸速度是網(wǎng)絡(luò)的責(zé)任，而在嵌入式系統(tǒng)方面，則要向著節(jié)能省電與高性能的平衡方面發(fā)展，便攜處理產(chǎn)品的性能增加，會提供更多的處理能力進行信息獲取與軟件的執(zhí)行，從而讓智能化更深入，而節(jié)能省電則是很多設(shè)備能夠成為移動設(shè)備的前提，這些對ARM而言既是機遇更是挑戰(zhàn)。針對這個需求，ARM提出了一個全新的“大小核”理念，大核將用來進行較復(fù)雜的計算需求，例如視頻瀏覽游戲等，小核則負責(zé)較簡易的電子郵件收發(fā)、短信息處理等較省電的工作，大小核之間互相切換可以實現(xiàn)理想的效果，特別適合網(wǎng)絡(luò)智能計算的需求。

　　生活的信息化、智能化和安全化一直是消費者所追求的，智能計算帶給我們的機會是我們將生活在這樣一個世界上——我們能知道影響商務(wù)的事件，并且生活在實時的、清晰可視的環(huán)境中。挑戰(zhàn)是，匯總數(shù)據(jù)所需的傳感器、智能計算終端和網(wǎng)絡(luò)以及最終的計算基礎(chǔ)設(shè)施的部署成本。部署的經(jīng)濟性尚未得到清晰闡述和驗證。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)該提供低成本傳感器和計算平臺，這樣傳感器和計算平臺才能得到廣泛采用，實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟。

　　智能計算的一個核心觀念是通過終端搜集各種不同的信息，匯總到一個數(shù)據(jù)中心，然后通過智能的算法進行數(shù)據(jù)分析和挖掘，從而將獲取的結(jié)果返回終端設(shè)備，指揮終端設(shè)備的處理單元實現(xiàn)有一定目的的處理方向，達到智能化的目標。曹錦東介紹的一個典型嵌入式與網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是自動販賣機，通過將不同設(shè)備搜集的信息發(fā)送給客戶端，不僅可以將數(shù)據(jù)分析提交給供貨商進行有針對性的備貨，更可以提供給使用者不同人群的購買需求，從而給出有針對性的采購建議。

　　Nick Ilyadis認為，最重要的智能技術(shù)應(yīng)用之一與交通運輸有關(guān)。隨著我們社會的成長，城市和高速公路將變得更加擁擠。用智能汽車、傳感器網(wǎng)絡(luò)和云計算來優(yōu)化交通，將會提高生產(chǎn)率，并提供更好的總體生活質(zhì)量。陳洛則預(yù)言，未來有屏幕的設(shè)備，就會有嵌入式處理器在其中，這其中大部分將是具有聯(lián)網(wǎng)功能的智能設(shè)備。特別有代表性的是汽車應(yīng)用方面，通過聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)的合作，實現(xiàn)更多娛樂和智能控制。對智能交通這個未來預(yù)期前景應(yīng)用中，傳感器帶來的實時路況采集，無線傳輸結(jié)合地圖資源，這些信息與處理和控制平臺的協(xié)同工作構(gòu)建的就是一個完整的智能輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)。