智能計算開(kāi)啟嶄新生活序幕

 

　　當然，比起前面說(shuō)的各種定位技術(shù)，最直接有效的連接方式還是移動(dòng)通信和無(wú)線(xiàn)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一起分享信息，并以通信的方式實(shí)現其工作的智能化。嵌入式加無(wú)線(xiàn)，是智能計算現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(wú)線(xiàn)標準，這些技術(shù)的存在，讓低功耗無(wú)線(xiàn)傳輸成為可能，也催生更多智能計算的機遇。一個(gè)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)能夠實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)的WiFi連接，這就讓無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸可以脫離傳統的熱點(diǎn)(AP)而單獨存在，讓某些設備間可以在云端的數據庫之外，建立更為廣泛的個(gè)體小數據庫，并有機會(huì )實(shí)現兩個(gè)設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(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部移動(dòng)運算市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監陳洛則表示，將WiFi和藍牙的軟件整合，能降低其功耗，這會(huì )讓未來(lái)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，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(gè)支持實(shí)時(shí)數據收集及傳輸的軟件平臺非常重要。支持數據預處理也很重要。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(lèi)軟件會(huì )用在大量設備中。這種軟件平臺還必須是實(shí)時(shí)操作系統，以支持對外部事件及數據輸入的低延遲響應。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構。Nick Ilyadis分析認為，就僅與設備有關(guān)、而非更大的數據收集引擎組成部分的數據而言，算法可以完全在收集設備內運行。如果算法需要匯總或關(guān)聯(lián)來(lái)自多個(gè)收集點(diǎn)的數據，那么就需要采用一種具有匯總設備以執行算法的模式，或者將所有數據發(fā)送回云中，并在云中處理。因此關(guān)鍵是，根據數據收集和匯總類(lèi)型，正確確定是采用本地數據處理還是采用遠程數據處理算法結構。

　　意法半導體(ST)中國區MCU市場(chǎng)部經(jīng)理曹錦東談到軟件在智能計算中的應用時(shí)，認為軟件體現了真正用戶(hù)的價(jià)值，是軟件推動(dòng)了MCU更智能。在嵌入式設備端，面對智能計算的需求，由于計算可能是基于不同硬件實(shí)現的，這就要求軟件需要與底層的驅動(dòng)兼容，從而讓計算能夠真正實(shí)現更廣闊的覆蓋。為了達到這一目的，對硬件廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，在應用軟件層面，不僅僅是要面對各種連接的接口控制要實(shí)現各種連接的兼容，還要求軟件的驅動(dòng)層、協(xié)議層要與第三方一起開(kāi)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合的商業(yè)模式，可以融入到整個(gè)生態(tài)系統中，一個(gè)典型的應用是語(yǔ)音控制的實(shí)現，如果能夠有一個(gè)統一的平臺或算法去實(shí)現語(yǔ)音控制，那么未來(lái)語(yǔ)音控制的應用將不僅僅局限到現在這些應用，ST正在考慮這方面在MCU上的應用。

　　軟件在未來(lái)的價(jià)值會(huì )越來(lái)越高，特別是智能的實(shí)現方面。ARM陳洛看到的是，使用者的習慣不同會(huì )影響整個(gè)產(chǎn)品的使用者體驗，軟件提供的是從底層到上層應用的一個(gè)體系的建立，并且很多應用其實(shí)都是軟件在處理和協(xié)調，針對智能計算中的智能，硬件廠(chǎng)商提供了比較好的處理能力，軟件開(kāi)發(fā)商就在此基礎上實(shí)現面對用戶(hù)的應用。陳洛用一個(gè)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(huì )不斷根據軟件的算法需求，改進(jìn)自己的指令集，用新的指令集來(lái)實(shí)現更多智能和通用的功能，特別是通過(guò)與生態(tài)系統的廠(chǎng)商互動(dòng)，ARM會(huì )根據需要將一些指令集評估后決定是以軟件實(shí)現還是硬件實(shí)現，以便用戶(hù)有更好的體驗。

　　嵌入式系統的機遇

　　智能計算，在本質(zhì)上說(shuō)，是一個(gè)連接與信息交互環(huán)境下的全新處理平臺，涉及傳感，數據獲取，數據分析和處理，模擬技術(shù)和通信連接的一個(gè)龐大系統。借由數據分析和控制，來(lái)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的處理器，更多的是帶給更多嵌入式系統全新的機遇，智能計算將會(huì )創(chuàng )造一個(gè)全新的產(chǎn)業(yè)鏈。曹錦東就預測，鑒于現在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用。增加了連接功能的MCU也可以實(shí)現智能計算的功能，這就意味著(zhù)一些新興的應用將會(huì )在未來(lái)的3-5年內涌現，可以說(shuō)，MCU讓云計算覆蓋的更廣，未來(lái)CPU的架構將會(huì )受到MCU強有力的挑戰。

　　基于傳統嵌入式系統的智能計算，創(chuàng )造的不僅僅是傳統嵌入式系統的產(chǎn)業(yè)鏈。ARM 市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部移動(dòng)運算市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監陳洛在分析智能計算前景時(shí)看到，智能計算與移動(dòng)設備的結合是未來(lái)的大勢所趨，在最新的臺北電腦展上看到，越來(lái)越多的移動(dòng)PC正在步手機的后塵，實(shí)現Always on的功能。在智能計算方面，傳輸速度是網(wǎng)絡(luò )的責任，而在嵌入式系統方面，則要向著(zhù)節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(huì )提供更多的處理能力進(jìn)行信息獲取與軟件的執行，從而讓智能化更深入，而節能省電則是很多設備能夠成為移動(dòng)設備的前提，這些對ARM而言既是機遇更是挑戰。針對這個(gè)需求，ARM提出了一個(gè)全新的“大小核”理念，大核將用來(lái)進(jìn)行較復雜的計算需求，例如視頻瀏覽游戲等，小核則負責較簡(jiǎn)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(shí)現理想的效果，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(huì )是我們將生活在這樣一個(gè)世界上——我們能知道影響商務(wù)的事件，并且生活在實(shí)時(shí)的、清晰可視的環(huán)境中。挑戰是，匯總數據所需的傳感器、智能計算終端和網(wǎng)絡(luò )以及最終的計算基礎設施的部署成本。部署的經(jīng)濟性尚未得到清晰闡述和驗證。嵌入式系統應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(shí)現規模經(jīng)濟。

　　智能計算的一個(gè)核心觀(guān)念是通過(guò)終端搜集各種不同的信息，匯總到一個(gè)數據中心，然后通過(guò)智能的算法進(jìn)行數據分析和挖掘，從而將獲取的結果返回終端設備，指揮終端設備的處理單元實(shí)現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(gè)典型嵌入式與網(wǎng)絡(luò )的應用是自動(dòng)販賣(mài)機，通過(guò)將不同設備搜集的信息發(fā)送給客戶(hù)端，不僅可以將數據分析提交給供貨商進(jìn)行有針對性的備貨，更可以提供給使用者不同人群的購買(mǎi)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)應用之一與交通運輸有關(guān)。隨著(zhù)我們社會(huì )的成長(cháng)，城市和高速公路將變得更加擁擠。用智能汽車(chē)、傳感器網(wǎng)絡(luò )和云計算來(lái)優(yōu)化交通，將會(huì )提高生產(chǎn)率，并提供更好的總體生活質(zhì)量。陳洛則預言，未來(lái)有屏幕的設備，就會(huì )有嵌入式處理器在其中，這其中大部分將是具有聯(lián)網(wǎng)功能的智能設備。特別有代表性的是汽車(chē)應用方面，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統的合作，實(shí)現更多娛樂(lè )和智能控制。對智能交通這個(gè)未來(lái)預期前景應用中，傳感器帶來(lái)的實(shí)時(shí)路況采集，無(wú)線(xiàn)傳輸結合地圖資源，這些信息與處理和控制平臺的協(xié)同工作構建的就是一個(gè)完整的智能輔助駕駛系統(ADAS)。