人工智能时代，嵌入式与物联网工程师要扮演技术核心角色

人工智能的崛起并不是偶然的，一方面得益于AI 棋王AlphaGo战胜人类棋王之后，AI 技术便为大众所熟知，另一方面就是技术上的突破和运算能力的提升，即算法、数据和算力三者缺一不可。人工智能对处理能力和实时性有着极强的要求，边缘计算的兴起与物联网和嵌入式系统密不可分。

身处这样一个时代，我们该如何看待这场即将到来的风暴呢？人工智能应用日益普及，其中哪些细分市场会是物联网与嵌入式行业重点关注的方向呢？嵌入式与物联网研究和工程技术人员又该如何把握住人工智能所带来的重大机遇呢？

近日，嵌入式系统联谊会第23次会议邀请业内知名专家和学者就这些问题做了深入的探讨！本次会议由嵌入式系统联谊会、深圳北航新兴产业技术研究院主办，深圳北航物联网研究院、物联网咖啡承办，北京航空航天大学出版社、深圳市智能控制技术与应用协会、深圳市博讯会展有限公司、MacBee技术联盟、泰智会共同协办，主题为”人工智能助力物联网产业发展”。

本次会议分成两个部分：上午是学术研讨会，由嵌入式系统联谊会秘书长何小庆主持，北航新兴产业技术研究院王保江院长致辞；下午的企业家论坛活动由深圳北航物联网研究院执行院长蔡高升主持。

资源网时代，嵌入式系统将大有可为

北京航空航天大学教授　何立民

《单片机与嵌入式系统应用》杂志社主编何立民教授介绍了无偏见的人工智能和资源网的未来，何教授认为可以撇开比特币从互联网视角看区块链，它是一个去中心、无人化的社会资源交易网，即资源网或价值网，可以看成是继互联网、物联网之后网络时代的第三次变革，互联网的终极目标是将“物”与“资源”入网，尤其强调嵌入式从业者应了解区块链，因为嵌入式系统在区块链的未来应用中大有作为。

嵌入式系统是智能物联系统，在普遍具有网络接入功能后，将互联网变革到物联网，物联网的物联基因存在于嵌入式系统之中。随着区块链技术成为热点，嵌入式系统技术可以帮助模拟态“资源”实现数字区块化，所以说嵌入式技术推动了物联网到区块链的变革。

区块链中会应用到数字化技术、人工智能、密码学、诚信体系建设等基础技术，但是区块链的核心是去中心的公平、公正、交易的智能合约建设，所以实现“无偏见”的人工智能就更加迫切，这是在人工智能基础上开发出的一种可判断公正性的独立评价系统。何教授强调2018年3月IBM预测五年内将对全球影响最大的五项技术年清单中有三项与区块链有关，即加密锚技术、格密码体系、无偏见的人工智能，而且即将推出“加密锚”芯片(1平方毫米、十美分价格)，该芯片被认为是开发物联网区块链解决方案的起点。

何教授还预测，在未来的二十年内，市场经济乱象会彻底发生改变，最终会完成互联从信息网到物理网、资源网的变革，而这正是嵌入式系统大有作为的时代。

用AI改变视界

北京航空航天大学教授　康一梅

康一梅教授称AI为高势能技术，其将引发远超互联网带来的变革，因为该技术能够带来新应用场景的覆盖领域，且该技术在这些新应用场景中具有不可替代性。通过分析百度、腾讯、阿里、小米等国内互联网巨头在该领域的发展现状，康教授认为AI发展会从云端走向终端，将在终端设备爆发，并且得出未来所有硬件将被AI智能化的结论。

通过分析人工智能技术的分布领域发现机器视觉应用规模在整个人工智能市场的占比达到42%，未来这一数字还将增大。但是康教授在研究中发现，对AI概念和技术的关注比产品多，因为AI技术转化成AI产品需要算法创新、软硬件研发、技术工程化/产品化的综合能力。康教授表示，嵌入式系统对AI算法的要求还是比较苛刻的，在时间方面需要有很好的实时性，在空间方面必须保证存储空间小。

智能系统需要良好的优化系统设计体系

华东师范大学教授　陈仪香

陈仪香教授介绍，无处不在的智能系统是在硬件基础上融入了人工智能，让机器通过一定的方式进行判断、决策和控制，是嵌入式技术、软件工程、人工智能等知识的深入融合系统。陈教授认为，设计一个好的智能系统必须建立良好的优化系统设计体系，需要参照系统规范，按软硬件划分，硬件设计、接口设计、软件设计，系统集成的步骤完成。在详细介绍了规范建模和协同优化设计的具体细节之后，他还以交通标志识别系统和自动停车系统为例，详细介绍了一个智能系统完整设计过程。如果工程师按照陈教授介绍的步骤进行智能系统的设计，相信会少走很多弯路。

中山大学计算机学院黄凯教授介绍了他们学院无人机研究所的情况和在视网膜注射手术机器人方面的研究成果。

物联网操作系统和边缘计算是嵌入式技术和物联网发展新趋势

嵌入式系统联谊会秘书长　何小庆

何小庆秘书长首先回忆了9年来嵌入式系统联谊会的活动主题，联谊会自成立以来一直紧跟嵌入式系统发展趋势展开讨论。时间坐标进入到2018年，何小庆秘书长认为，现在科技创新的浪潮已经从云计算、IoT演进到边缘计算和人工智能。他表示，构建未来智能社会的嵌入式技术三大基石：致力发展高效、可靠和低功耗的联网技术；发展绿色环保的高能效的嵌入式计算技术；嵌入式功能安全和系统的信息安全都将变得更为重要。

近几年半导体行业并购非常频繁，何小庆秘书长认为这将对嵌入式系统的发展产生非常重要的影响：并购会促使主流的嵌入式处理进入到物联网和AI领域；在物联网边缘计算和传感器节点方面会出现新的处理技术和商业模式；在提升嵌入式AI设备的计算能力和实时性方面，边缘计算会起非常重要的作用。何小庆秘书长还详细介绍了边缘技术的使用案例和目前的进展。

物联网的蓬勃发展离不开物联网操作系统，当前物联网操作系统异军突起，何小庆秘书长介绍，与传统的嵌入式操作系统不同，物联网操作系统从一开始就借助云平台，为物联网应用带来的全新的利益和商业模式。他还详细介绍了现在比较流行的几款物联网操作系统，如ARM mbed OS和Huawei LiteOS以及由开源RTOS演化来的Amazon FreeRTOS等。最后何小庆秘书长强调物联网安全是重中之重，而且任重道远，需要整个生态系统的共同努力！

利用FPGA加快嵌入式人工智能系统的布置

北京威视锐科技CEO　姚远

姚远博士介绍，北京威视锐科技有限公司主要面向无线通信频谱安全、人工智能视觉感知与核生化监测防护等领域，这些均是基于深度学习计算平台的。他认为深度学习的核心包括：学习算法的设计，即设计的大脑到底够不够聪明；要有高性能的计算能力，即需要训练一个大的网络；必须要有大数据支撑；要有适当的用户场景；需要成熟的商业模式。

目前深度学习计算平台可以采用多种方式，如CPU、GPU、CPU+GPU、ARM+FPGA、TPU+各种SoC等。姚远博士认为FPGA芯片结构特别适合模型预测，其利用动态可重配置技术，能在一秒之内快速切换成不同的设计方案，面对下一个工作负载进行硬件优化，但是开发难度和门槛限制了其广泛应用。威视锐就致力于解决FPGA的这一难题，推出工业检测EagleGo 解决方案，工程师采用Xilinx SDSoC开发流程，使用C或者C++语言，仅需数小时即可完成系统运行。姚远博士还介绍了使用案例，如采用SDSoc技术实现卷积核加速、物体分类摄像头等。

下一代嵌入式开发平台AWorks是RT Kernel里的小钢炮

广州致远电子有限公司董事长　周立功

周立功介绍，软件设计应该致力于降低整体成本，如果考虑人的因素，软件工程更接近经济学，而非计算机科学，如果不改变思维方式，则很难开发出既好卖且成本低的产品。为此致远电子也在改变思维方式，采用“芯片+AWorks软件平台”设计高附加值的模块、板卡和高端测量仪器，通过有线和无线接口接入ZWS IoT云端，实现大数据处理，构成工业互联网生态系统。

周立功称AWorks为RT Kernel里的小钢炮，具有极微小原生内核，最小能在1 KB RAM、2 KB ROM的平台上运行；可以提供任务、信号量、互斥量、消息队列等多种OS服务；可以提供无限制的任务数量，最高达1024个任务优先级，支持同优先级任务；所有组件均可静态实例化，避免内存泄漏的风险。AWorks组件采用可插拔、可裁剪的理念设计，可“量身定制”一套最合适的操作系统。除此之外，现在非常棘手的USB驱动也可以采用AWorks平台，仅需2行代码，即可直接调用成熟稳定的USB设备，支持市面上所有主流U盘。

AWorks的发布形式多样，包括无线核心版、标准核心板、SDK开发包等，让工程师感受到不一样的嵌入式开发体验。

AI和边缘计算在物联网中极具价值

深圳日海通讯技术股份有限公司CTO　邹俊

邹俊对物联网有着自己的理解，他认为物联网的核心是规模，但是目前物联网产业链条过长，并且各环节衔接仍不顺畅，行业应用碎片化严重，形成了信息孤岛，很多公司都在急于布局物联网行业，但是整体规模又都不大，所以在物联网产业中，“平台+模组”能力是战略布局的关键。邹俊认为AI和边缘计算会在物联网中发挥重要的作用。

ADAS系统前途光明

深圳中科龙智汽车有限公司总经理　张伟伟

张伟伟介绍，2020年将开启无人驾驶黄金十年，并预测了ADAS的发展趋势：2019年前用于安全预警类，主要

是单目摄像头的应用，用于驾驶员行为监测、前向碰撞预警、道路偏离预警、驾驶员身份监测、行人碰撞预警等；2018～2020年，用于辅助干预类，主要是雷达+摄像头的应用，用于自适应巡航、自动紧急刹车、交通拥堵辅助、道路保持辅助、自动泊车等；2020～2025年用于特定环境的自动驾驶，主要是传感器+V2X应用，用于道路规划、控制策略、车辆控制等。刘伟伟以NIO ES8为例，介绍了ADAS的应用。

智能时代，机器人不可或缺

深圳市大族机器人有限公司CEO　张国平

进入智能时代，机器人越来越普遍，所以很多公司都在为自己熟悉的领域设计机器人。张国平介绍了大族机器人公司的Elfin人机协作机器人、AGV移动机器人和STAR，并向在座的工程师介绍了机器人设计中用到的驱控一体化关节模块的关键技术，包括大中空力矩电机设计、伺服驱动器设计、绝对式编码器技术、高速总线技术、电磁抱闸技术、传感器技术、HD减速机装配技术等，并表示公司已经实现了里面的核心部件国产化。目前，大族公司的产品主要应用于工业、医疗、半导体、服务等行业。