2020：新時(shí)代元年，有哪些技術(shù)值得期待?

2020年CES展（消費電子展）已于1月10日閉幕。消費電子展不僅展出了大量的概念驗證和原型設計，還是一個(gè)尋找創(chuàng )新驅動(dòng)力，了解是什么讓企業(yè)發(fā)展成為未來(lái)科技巨頭的好去處。此外，2020是一個(gè)新十年的開(kāi)端，對于未來(lái)十年改變我們生活的產(chǎn)品和技術(shù)來(lái)說(shuō)，今年將是影響深遠的一年。因此，讓我們看看在意法半導體 (ST) 眼中，未來(lái)有哪些新趨勢。

10. 現實(shí)世界中的預測性維護應用

過(guò)去十年見(jiàn)證了預測性維護的興起。因為機器學(xué)習的出現，預測性維護能夠預測故障并推薦更好的維護計劃。不過(guò)，2020年對于預測性維護應該是具有象征意義的一年，因為開(kāi)發(fā)預測性維護解決方案變得越來(lái)越容易。例如，工程師可以買(mǎi)到開(kāi)發(fā)板，幾分鐘后就可以開(kāi)始寫(xiě)配套應用，而無(wú)需擔心云端安全問(wèn)題、服務(wù)器農場(chǎng)或計算吞吐量。關(guān)于預測性維護，制造業(yè)者不再只是考慮，而是在積極地實(shí)現。

9. 邊緣機器學(xué)習

過(guò)去十年，機器學(xué)習需要大型服務(wù)器、復雜模型、稀缺人才，需要投入大量的時(shí)間和資源。如今，機器學(xué)習可以?xún)戎糜谶\動(dòng)傳感器中，并且我們將會(huì )在邊緣設備中看到更多的智能功能。邊緣計算永遠不會(huì )取代云計算，卻可以快速完善云計算的功能。通過(guò)在傳感器內創(chuàng )建決策系統，工程師可以?xún)?yōu)化資源，節省大量能源和時(shí)間。

8. 數據學(xué)無(wú)處不在

數據缺乏和數據科學(xué)家稀缺是阻撓機器學(xué)習廣泛應用的主要障礙之一。建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )需要干凈、準確和海量的數據，這意味著(zhù)有大量的可自由使用的數據是機器學(xué)習普及的前提。 然而，ST合作廠(chǎng)商，例如Cartesiam，正從另一個(gè)角度解決這個(gè)問(wèn)題，用一種能夠在同一嵌入式系統上執行訓練和推理運算的系統來(lái)代替數據科學(xué)家。

7. Sub-Gigahertz網(wǎng)絡(luò )和5G的重要應用

隨著(zhù)Sub-Gigahertz網(wǎng)絡(luò )的普及以及5G的到來(lái)，嵌入式設備接入互聯(lián)網(wǎng)變得越來(lái)越容易。我們將會(huì )看到更多的基礎設施，以及更好用、更經(jīng)濟的聯(lián)網(wǎng)方案。現在，開(kāi)發(fā)這些解決方案變得更加切實(shí)可行，不用花太多的錢(qián)，即使是初創(chuàng )企業(yè)也能計劃使用LoRa、Sigfox或其它的Sub-Gigahertz網(wǎng)絡(luò )。所以，2020年伊始，意法半導體推出了STM32WL。

6. 數據安全要求更嚴格

過(guò)去曾有批評家戲稱(chēng)IoT為“威脅之網(wǎng)”。但是，在走完一段很長(cháng)的路后，企業(yè)更加明白保護嵌入式系統、數據信息及更新機制的重要性。隨著(zhù)消費者提出更嚴格的網(wǎng)絡(luò )攻擊防護要求，ST預計企業(yè)將會(huì )對發(fā)力更高要求的產(chǎn)品數據安全保護。幾年前，數據外泄還僅僅被視為沒(méi)有太大負面影響的教育案例，今天，它已演變成一場(chǎng)公關(guān)的噩夢(mèng)，可能危害公司利益，甚至危及生命安全。對此，意法半導體推出了STM32Trust ，作為一項幫助合作伙伴保護嵌入式系統的有效措施。

5. 加密技術(shù)可提高數據傳輸速率和IoT安全？

區塊鏈是過(guò)去十年出現的有重大意義的熱點(diǎn)技術(shù)之一。不過(guò)，企業(yè)現在開(kāi)始意識到，這些系統的用途遠不止于貨幣。通過(guò)IOTA和X-CUBE-IOTA1等項目，我們看到整個(gè)科技界都在利用分布式帳本技術(shù)來(lái)促進(jìn)機器間的通信，尤其是IoT節點(diǎn)間的通信。目前該項目本身進(jìn)展順利，2020年，我們預計信息傳

播方式可能會(huì )發(fā)生變化。

4. 嵌入式系統的GUI

在很長(cháng)的一段時(shí)間里，嵌入式系統還只是帶有幾個(gè)按鈕和常規操作流程的黑匣子，如今，它已變成了征服新行業(yè)和新應用的人機交互式系統。其結果是越是一款成功的產(chǎn)品，越是對易用性的依賴(lài)程度更高，因而開(kāi)發(fā)人員往往需要在圖形用戶(hù)界面上花費很多時(shí)間。意法半導體TouchGFX等解決方案的出現，使用戶(hù)界面設計比以前要簡(jiǎn)單很多，同時(shí)最新的優(yōu)化設計使低功耗MCU也能支持60 FPS的動(dòng)畫(huà)，以及多種顏色和細節顯示。

3. 充電樁推進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)普及

電動(dòng)汽車(chē)的售價(jià)越來(lái)越便宜，這在一定程度上要歸功于ST新研制的SiC器件。然而，崛起于2019年的更高效、更實(shí)用的充電市場(chǎng)，應該會(huì )在2020年全面爆發(fā)。假如電動(dòng)汽車(chē)充電設施無(wú)處不在，城市街道到處都是充電樁，并且家庭安裝也不用花太多的錢(qián)，電動(dòng)汽車(chē)續航問(wèn)題將會(huì )成為歷史。正如Enel X的展品所展示的，ST最新的IGBT產(chǎn)品有助于創(chuàng )建更高效的充電系統。

2. 嵌入式系統教育

長(cháng)久以來(lái)，意法半導體與重點(diǎn)大學(xué)合作，在未來(lái)工程師教育方式上發(fā)揮作用。例如，為了讓學(xué)生更快地掌握控制系統知識，加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的Kaiser教授演示了一個(gè)價(jià)格適中的每個(gè)學(xué)生都能買(mǎi)得起的旋轉倒立擺實(shí)驗平臺。ST還演示了如何用無(wú)人機套件幫助學(xué)生更好地了解嵌入式系統。隨著(zhù)教育工作者越來(lái)越重視為未來(lái)十年的熱點(diǎn)應用培養和輸送人才， 我們預計2020年將繼續上演大規模的教育學(xué)術(shù)創(chuàng )新。

1. 2020年，開(kāi)啟提升生活品質(zhì)的新十年

過(guò)去十年，嵌入式系統真正觸及了人們的生活。從監測心率的智能手表，到跟蹤運動(dòng)量的健身手環(huán)，再到看護老人的跌倒監測器，嵌入式技術(shù)給我們帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的好處。2020年應該會(huì )夯實(shí)這一趨勢，未來(lái)十年就是提高生活品質(zhì)。嵌入式電子產(chǎn)品正在從小工具變?yōu)閷θ藗兩钣猩钸h影響的智能產(chǎn)品，而且在機器學(xué)習的幫助下，人們可以獲得有關(guān)如何改善健康、減輕壓力、安全駕駛，以及如何用心交流的信息和建議。2020年將提煉我們從過(guò)去十年學(xué)到的知識經(jīng)驗，并開(kāi)始應用，使其更有意義。