工業(yè)和醫療物聯(lián)網(wǎng)挑戰傳統嵌入式開(kāi)發(fā)賽靈思SOC迎刃而解

　　2019年5月，“賽靈思工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研討會(huì )”在京舉行。賽靈思公司ISM（工業(yè)、視覺(jué)、醫療和科學(xué)）部門(mén)的市場(chǎng)總監ChetanKhona分析了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）和醫療物聯(lián)網(wǎng)(HcIoT)的挑戰，并介紹了賽靈思的SoC解決方案——基于Zynq及Zynq UltraScale+的芯片及加速卡。

　　1 工業(yè)和醫療物聯(lián)網(wǎng)的趨勢

　　IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）和HcIoT（醫療物聯(lián)網(wǎng)）的共同特點(diǎn)是數據爆炸。例如每年創(chuàng )建2.5艾字節數據，全球90%的數據產(chǎn)生于過(guò)去兩年，2019年AI領(lǐng)域將使用超過(guò)60堯字節的數據。

　　IIoT的熱門(mén)應用之一是預測性維護（如表1），可以最大限度地減少宕機時(shí)間。其次還有分析，可以實(shí)現深刻見(jiàn)解。再有是連接性，以實(shí)現遠程診斷和OTA（空中下載）更新。

　　比工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)更重要的是醫療物聯(lián)網(wǎng)，因為它最終改善了人們的生活質(zhì)量，例如減少醫院病房的等待時(shí)間（如表2），通過(guò)AI提升診斷效率和質(zhì)量，通過(guò)遠程監控讓一些有條件的患者無(wú)需占用病床的床位、而是得到居家的醫療監控。

　　不過(guò)，IIoT和HcIoT也帶來(lái)了一系列問(wèn)題，例如隱私、隨時(shí)間推移的越來(lái)越高的安全性、時(shí)延、成本、可靠的連接。

　　如圖1右是一個(gè)平臺，現在有很多嵌入式的工程師團隊都會(huì )開(kāi)發(fā)平臺，這和十年前或者更早的情況（圖1左）形成了鮮明的對比。十年或者更早以前，經(jīng)常在一個(gè)公司內部就有多個(gè)工程師團隊，而且他們在設計方面會(huì )做獨立的決策，例如一個(gè)團隊選擇PPC、VxWorks、CAN，還有的選Arm、Linux、M Q T T ， 還 有 一 個(gè) 選 x 8 6 、Windows、OPC UA，他們之所以能夠自主的選擇這些系統，是因為當時(shí)這些系統非常的簡(jiǎn)單。

　　但是現在這些系統不再那么簡(jiǎn)單了，例如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、醫療物聯(lián)網(wǎng)雖然非常強大，但是越來(lái)越復雜，這也使得工程師團隊越來(lái)越多地選擇公共平臺。因為現在工業(yè)界出現了一個(gè)趨勢，也就是IT、OT的融合，信息技術(shù)和操作技術(shù)的融合。IT指的是像思科和華為這類(lèi)的企業(yè)，OT是西門(mén)子等自動(dòng)化領(lǐng)域的企業(yè)，對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和醫療物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，越來(lái)越多的是需要把這些能力集成到單個(gè)器件上。

　　所以這個(gè)過(guò)程現在非常復雜，這種嵌入式的設計不僅是要做軟件和硬件的開(kāi)發(fā)，而且云的開(kāi)發(fā)者也希望能夠連接這些信息，來(lái)收集這些器件的信息，所以如果還是按照原來(lái)的方法，所有人選用不同的處理架構、操作系統和連接標準，對云開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)就太困難了，需要不斷地去進(jìn)行調整和改變。所以如果他們能夠有一個(gè)公共的架構和平臺，這樣能夠幫助他們非常迅速簡(jiǎn)易地去開(kāi)發(fā)給自己公司使用的SaaS（軟件即服務(wù)）產(chǎn)品，即能夠創(chuàng )造一個(gè)新的收入流。

　　這也是為什么很多客戶(hù)選擇Zynq和Zynq UltraScale+ SoC的原因，因為賽靈思能夠提供一個(gè)功能非常強大的平臺，例如 Zynq SoC中的Arm系統就能夠為云開(kāi)發(fā)提供服務(wù)，同時(shí)還能提供IT和OT的支持，以及提供FPGA的定制化，所以“工業(yè)性能+定制功能”，使賽靈思的產(chǎn)品非常有吸引力。

　　2 賽靈思的工業(yè)和視覺(jué)解決方案

　　賽靈思有三大類(lèi)解決方案：IIoT和HcIoT解決方案堆棧（AI），Alveo加速器卡為工業(yè)PC加速，邊緣與云的互補協(xié)作，它們都基于賽靈思的SoC——Zynq及Zynq UltraScale+芯片。

　　賽靈思的下一代產(chǎn)品是ACAP（自適應計算加速平臺），具體的芯片品牌是Versal。預計2020年推出Versal帶AI Edge的版本，這將是Zynq及Zynq UltraScale+的繼任者，實(shí)現了每瓦的AI性能最高，因為采用了收購的深鑒的模型剪枝技術(shù)。 

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　　本文來(lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第6期第90頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處