智能物联网需要怎样的嵌入式系统

弋方

编者按：我们正迎来万物互联的时代，机器学习和人工智能（AI）的不断进步正加速这一进程。从工业自动化、楼宇自动化、计量，到健康医疗与家用电器等物联网端点和边缘设备等，正掀起一波新的浪潮。最新的市场应用和技术动向是什么？如何选择合适的物联网芯片与操作系统？在此，部分国内外领军企业进行了解答。

1关注安全互聯技术与边缘计算

在智能物联网领域，恩智浦关注安全互联技术与边缘计算在智能家居、智慧城市与智慧工业领域的应用，例如机器学习算法的嵌入式实现，低功耗无线连接，安全接入，以及工业互联网等。

随着物联网技术近年来的蓬勃发展，我们看到不同的物联网生态体系已经逐渐成熟，并且开始更多地走进我们的日常生活，以及交通、工业等领域。而人工智能与物联网的结合，会产生乘法效应，人工智能算法在嵌入式端与云端相互协作，全面赋能物联网节点，让每个节点变得更聪明，并且产生出更强大的生产力。

智慧应用，安全为先。无论是在嵌入式端的边缘计算，还是无线连接，网关，直至云端，都需要有安全技术来护航，这是根基，也是一个重要的发展方向。另外，如何将复杂的算法模型运行在低功耗的嵌入式端做推理运算，也是未来的技术发展方向之一，这将大大加速设备的部署，提高产业应用的规模。

2如何让嵌入式设备更安全

安全不仅仅存在于某个孤立的节点，而是贯穿于整个完整的数据链路。恩智浦可提供诸多解决方案。例如在嵌入式处理器端，采用安全的架构如ARMTmstZone，以及加密模块来保证数据的安全可靠。在通信与设备认证方面，恩智浦有近场通讯技术（NFC），低功耗无线安全局域网技术（BLE/zigbee/Wi-Fi）等。在云端架构中，恩智浦可以提供EdgeScale技术，通过这一技术，可以在云端构建一套机制，用于实现对网关和终端节点设备的安全部署，升级管理等。

3如何简化嵌入式设计

IoT（物联网）终端设备变得越来越智能，集成了更多的运算。近年来，随着嵌入式技术的发展，loT终端设备上的算力呈现几何级增加，越来越多的设备集成了复杂的协议栈，运行了复杂的人机界面，采用了机器学习乃至深度学习算法技术，这对于软件开发提出了更高的要求。恩智浦在软件设计上，也为工程师提供了便捷的机制。例如，配套MCU;一致化的集成开发环境与SDK;对于典型应用，则提供了诸多参考设计;而对于人机界面应用，恩智浦协同第三方，为中国客户推出了一系列解决方案。

基于上述内容，客户可以加快嵌入式应用的开发。对于AI算法，恩智浦推出了elQ工具。这一工具集成了诸多的转换器和执行引擎，可以让用户快速地把在服务器端训练好的模型部署到嵌入式端。基于恩智浦i.MXRT系列跨界处理器，客户可以轻松实现图像检测、语音识别、电机异常检测的应用。凭借i.MX其他系列的应用处理器，则可以助力客户实现更复杂的AI算法。

4当前的疫情影响

新型冠状病毒疫情对人们的工作和生活方式都带来一些改变，也会为相关行业创造一些新的机会。诸如非接触式的体温检测，人机交互技术，离线语音识别技术等。

5 8、16位单片机及RlSC—V处理器的机会

8位和16位Mcu在一些低成本应用和特殊应用里，依然有一定的市场。

RISV-V是一套新的指令集架构，有机遇也有挑战。由于单纯的芯片性能的提升，已经不能满足于客户的需求，客户需要更快的产品迭代周期，因此对于面向应用的平台化设计，也是趋势之一。