嵌入式軟件工程師難學(xué)_嵌入式專家研討人工智能時代發(fā)展機(jī)遇

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嵌入式軟件工程師難學(xué)_嵌入式專家研討人工智能時代發(fā)展機(jī)遇,   

21IC訊  人工智能（AI）棋王Alpha Go戰(zhàn)勝人類棋王之后，AI 技術(shù)便為大眾所熟知，計算機(jī)技術(shù)上的突破和運算能力的提升，大大改善了AI實際能力，逐漸走入百姓生活，比如我們看到的人工智能音箱和人臉識別等應(yīng)用。人工智能對處理能力和實時性有著極強的要求，邊緣計算正在興起，這更與物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式系統(tǒng)密不可分。

身處這樣一個時代，我們該如何看待這場即將到來的風(fēng)暴呢?人工智能的應(yīng)用日益普及，其中哪些細(xì)分市場會是物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式行業(yè)重點關(guān)注的方向呢?嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)研究和工程技術(shù)人員又該如何把握住人工智能所帶來的重大機(jī)遇呢?

近日，嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會第23次主題討論會就這些問題，邀請業(yè)內(nèi)知名專家和學(xué)者做了深入的探討!本次會議由嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會、深圳北航新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院主辦，深圳北航物聯(lián)網(wǎng)研究院、物聯(lián)網(wǎng)咖啡承辦，北京航空航天大學(xué)出版社、泰智會共同協(xié)辦。主題為”人工智能助力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展”。

本次會議分成兩個部分，上午是學(xué)術(shù)研討會，主題是“嵌入式系統(tǒng)的人工智能研究與思考”，由嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會何小慶秘書長主持，北航深圳新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院王保江院長致辭介紹研究院情況。

  

上午合影

  

上午合影

資源網(wǎng)時代，嵌入式系統(tǒng)將大有可為

北京航空航天大學(xué)教授 何立民

  

《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》雜志社主編何立民教授介紹了無偏見的人工智能和資源網(wǎng)的未來，何教授認(rèn)為可以撇開比特幣從互聯(lián)網(wǎng)視角看區(qū)塊鏈，它是一個去中心、無人化的社會資源交易網(wǎng)，即資源網(wǎng)或價值網(wǎng)，可以看成是繼互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)之后網(wǎng)絡(luò)時代的第三次變革，互聯(lián)網(wǎng)的終極目標(biāo)是將“物”與“資源”入網(wǎng)，尤其強調(diào)嵌入式從業(yè)者應(yīng)了解區(qū)塊鏈，因為嵌入式系統(tǒng)在區(qū)塊鏈的未來應(yīng)用中大有作為。

嵌入式系統(tǒng)是智能物聯(lián)系統(tǒng)，在普遍具有網(wǎng)絡(luò)接入功能后，將互聯(lián)網(wǎng)變革到物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)基因存在于嵌入式系統(tǒng)之中。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)成為熱點，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)可以幫助模擬 “資源”實現(xiàn)數(shù)字的區(qū)塊化，所以說嵌入式技術(shù)推動了物聯(lián)網(wǎng)到區(qū)塊鏈的變革。

區(qū)塊鏈中會應(yīng)用到數(shù)字化技術(shù)、人工智能、密碼學(xué)、誠信體系建設(shè)等基礎(chǔ)技術(shù)，但是區(qū)塊鏈的核心是去中心的公平、公正、交易的智能合約建設(shè)，所以實現(xiàn)“無偏見”的人工智能就更加迫切，這是在人工智能基礎(chǔ)上開發(fā)出的一種可判斷公正性的獨立評價系統(tǒng)。何教授強調(diào)2018年3月IBM預(yù)測五年內(nèi)將對全球影響最大的五項技術(shù)年清單中有三項與區(qū)塊鏈有關(guān)，即加密錨技術(shù)、格密碼體系、無偏見的人工智能，而且即將推出“加密錨”芯片（1平方毫米、十美分價格），該芯片被認(rèn)為是開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈解決方案的起點。

何教授還預(yù)測，在未來的二十年內(nèi)，市場經(jīng)濟(jì)亂象會徹底發(fā)生改變，最終會完成互聯(lián)從信息網(wǎng)到物理網(wǎng)、資源網(wǎng)的變革，而這正是嵌入式系統(tǒng)大有作為的時代。

用AI改變視界

北京航空航天大學(xué)教授 康一梅

康一梅教授稱AI為高勢能技術(shù)，其將引發(fā)遠(yuǎn)超互聯(lián)網(wǎng)帶來的變革，因為該技術(shù)能夠帶來新應(yīng)用場景的覆蓋領(lǐng)域及該技術(shù)在這些新應(yīng)用場景中的不可替代性。通過分析百度、騰訊、阿里、小米等國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭在該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，康教授認(rèn)為AI發(fā)展會從云端走向終端，并且會在終端設(shè)備爆發(fā)，并且得出未來所有硬件將被AI智能化的結(jié)論。

通過分析人工智能技術(shù)的分布領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)機(jī)器視覺應(yīng)用規(guī)模在整個人工智能市場的占比達(dá)到42%，未來這一數(shù)字還將增大。但是康教授在研究中發(fā)現(xiàn)，對AI的概念和技術(shù)關(guān)注比產(chǎn)品多，因為AI技術(shù)轉(zhuǎn)化成AI產(chǎn)品需要算法創(chuàng)新、軟硬件研發(fā)、技術(shù)工程化/產(chǎn)品化的綜合能力。康教授介紹嵌入式系統(tǒng)對AI算法的要求還是比較苛刻的，在時間方面需要有很好的實時性，在空間方面必須要存儲空間小。

智能系統(tǒng)需要良好的優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計體系

華東師范大學(xué)教授 陳儀香

陳儀香教授介紹，無處不在的智能系統(tǒng)是在硬件基礎(chǔ)上融入了人工智能，讓機(jī)器通過一定的方式進(jìn)行判斷、決策和控制，是嵌入式技術(shù)、軟件工程、人工智能等知識的深入融合系統(tǒng)。陳教授介紹，設(shè)計一個好的智能系統(tǒng)必須建立良好的優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計體系，需要按照系統(tǒng)規(guī)范，軟硬件劃分，硬件設(shè)計、接口設(shè)計、軟件設(shè)計，系統(tǒng)集成的步驟完成，并詳細(xì)介紹了規(guī)范建模和協(xié)同優(yōu)化設(shè)計的具體細(xì)節(jié)。最后以交通標(biāo)志識別系統(tǒng)和自動停車系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹了一個智能系統(tǒng)完整設(shè)計過程。如果工程師按照陳教授介紹的步驟進(jìn)行智能系統(tǒng)的設(shè)計，會少走很多彎路。

中山大學(xué)計算機(jī)學(xué)院黃凱教授介紹他們學(xué)院無人機(jī)研究所的情況和在視網(wǎng)膜注射手術(shù)機(jī)器人方面的研究成果。

下午是企業(yè)家論壇活動，主題為“人工智能助力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展”由深圳北航物聯(lián)網(wǎng)研究院執(zhí)行院長蔡高升主持。

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)和邊緣計算是嵌入式技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新趨勢

嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會秘書長 何小慶



何小慶秘書長首先回憶了9年來嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會的活動主題，聯(lián)誼會自成立以來一直緊跟嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢展開討論。時間坐標(biāo)進(jìn)入到2018年，何小慶秘書長介紹，現(xiàn)在科技創(chuàng)新的浪潮已經(jīng)從云計算、IoT演進(jìn)到邊緣計算和人工智能，并表示構(gòu)建未來智能社會的嵌入式技術(shù)三大基石：致力發(fā)展高效、可靠和低功耗的聯(lián)網(wǎng)技術(shù);發(fā)展綠色環(huán)保的高能效的嵌入式計算技術(shù);嵌入式功能安全和系統(tǒng)的信息安全都將非常重要。

近幾年半導(dǎo)體行業(yè)并購非常頻繁，何小慶秘書長認(rèn)為這將對嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生非常重要的影響：并購會促使主流的嵌入式處理進(jìn)入到物聯(lián)網(wǎng)和AI領(lǐng)域;在物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算和傳感器節(jié)點方面會出現(xiàn)新的處理技術(shù)和商業(yè)模式;在提升嵌入式AI設(shè)備的計算能力和實時性方面，邊緣計算會起非常重要的作用。何小慶秘書長還詳細(xì)介紹了邊緣技術(shù)的使用案例和目前的進(jìn)展。

物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展離不開物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)異軍突起，何小慶秘書長介紹，與傳統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)不同，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)從一開始就借助云平臺，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來的全新的利益和商業(yè)模式，還詳細(xì)介紹了現(xiàn)在比較流行的幾款物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，如ARM mbed OS和Huawei LiteOS以及由開源RTOS演化來的Amazon FreeRTOS等。 最后強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)安全是重中之重，而且任重道遠(yuǎn)，需要生態(tài)系統(tǒng)的共同努力!

利用FPGA加快嵌入式人工智能系統(tǒng)的布置

北京威視銳科技CEO 姚遠(yuǎn)



姚遠(yuǎn)博士介紹，北京威視銳科技有限公司主要面向無線通信頻譜安全、人工智能視覺感知與核生化監(jiān)測防護(hù)等領(lǐng)域，這些均是基于深度學(xué)習(xí)計算平臺的，而深度學(xué)習(xí)的核心包括：學(xué)習(xí)算法的設(shè)計，即設(shè)計的大腦到底夠不夠聰明;要有高性能的計算能力，即需要訓(xùn)練一個大的網(wǎng)絡(luò);必須要有大數(shù)據(jù)支撐;要有適當(dāng)?shù)挠脩魣鼍?需要成熟的商業(yè)模式。

目前深度學(xué)習(xí)計算平臺可以采用多種方式，如CPU、GPU、CPU+GPU、ARM+FPGA、TPU+各種SoC等，姚遠(yuǎn)博士認(rèn)為FPGA芯片結(jié)構(gòu)特別適合模型預(yù)測，其利用動態(tài)可重配置技術(shù)，能在一秒之內(nèi)快速切換成不同的設(shè)計方案，面對下一個工作負(fù)載進(jìn)行硬件優(yōu)化，但是開發(fā)難度和門檻限制了其廣泛應(yīng)用。威視銳就致力于解決FPGA的這一難題，推出工業(yè)檢測EagleGo 解決方案，工程師使用Xilinx SDSoC開發(fā)流程，使用C或者C++語言，僅需數(shù)小時即可完成系統(tǒng)運行。姚遠(yuǎn)博士還介紹了使用案例，如采用SDSoc技術(shù)實現(xiàn)卷積核加速、物體分類攝像頭等。

下一代嵌入式開發(fā)平臺AWorks是RT Kernel里的小鋼炮

廣州致遠(yuǎn)電子有限公司董事長 周立功

周立功介紹，軟件設(shè)計應(yīng)該致力于降低整體成本，如果考慮人的因素，軟件工程更接近經(jīng)濟(jì)學(xué)，而非計算機(jī)科學(xué)，如果不改變思維方式，則很難開發(fā)出既好賣且成本低的產(chǎn)品。所以致遠(yuǎn)電子也在改變思維方式，采用“芯片+AWorks軟件平臺”設(shè)計高附加值的模塊、板卡和高端測量儀器，通過有線和無線接口接入ZWS IoT云端，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)處理，構(gòu)成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。

周立功稱AWorks為RT Kernel里的小鋼炮，具有極微小原生內(nèi)核，最小能在1 KB RAM、2 KB ROM的平臺上運行;可以提供任務(wù)、信號量、互斥量、消息隊列等多種OS服務(wù);可以提供無限制的任務(wù)數(shù)量，最高達(dá)1024個任務(wù)優(yōu)先級，支持同優(yōu)先級任務(wù);所有組件均可靜態(tài)實例化，避免內(nèi)存泄漏的風(fēng)險。AWorks組件采用可插拔、可裁剪的理念設(shè)計，可“量身定制”一套最合適的操作系統(tǒng)。除此之外，現(xiàn)在非常棘手的USB驅(qū)動可以采用AWorks平臺，僅需2行代碼，即可直接調(diào)用成熟穩(wěn)定的USB設(shè)備，支持市面上所有主流U盤。

AWorks的發(fā)布形式多樣，包括無線核心版、標(biāo)準(zhǔn)核心板、SDK開發(fā)包等，讓工程師感受到不一樣的嵌入式開發(fā)體驗。

AI和邊緣計算在物聯(lián)網(wǎng)中極具價值

深圳日海通訊技術(shù)股份有限公司CTO 鄒俊

鄒俊對物聯(lián)網(wǎng)有自己的理解，他認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)的核心是規(guī)模，但是目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條過長，并且各環(huán)節(jié)銜接仍不順暢，行業(yè)應(yīng)用碎片化嚴(yán)重，形成了信息孤島，很多公司都在急于布局物聯(lián)行業(yè)，但是整體規(guī)模又都不大，所以在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中，“平臺+模組”能力是戰(zhàn)略布局的關(guān)鍵。鄒俊認(rèn)為AI和邊緣計算會在物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮重要的作用。

ADAS系統(tǒng)前途光明

深圳中科龍智汽車有限公司總經(jīng)理 張偉偉

張偉偉介紹，2020年將開啟無人駕駛黃金十年，并預(yù)測了ADAS的發(fā)展趨勢：2017~2019年用于安全預(yù)警類，主要是單目攝像頭的應(yīng)用，用于駕駛員行為監(jiān)測、前向碰撞預(yù)警、道路偏離預(yù)警、駕駛員身份監(jiān)測、行人碰撞預(yù)警等;2018~2020年，用于輔助干預(yù)類，主要是雷達(dá)+攝像頭的應(yīng)用，用于自適應(yīng)巡航、自動緊急剎車、交通擁堵輔助、道路保持輔助、自動泊車等;2020~2025年用于特定環(huán)境的自動駕駛，主要是傳感器+V2X應(yīng)用，用于道路規(guī)劃、控制策略、車輛控制等。劉偉偉以NIO ES8為例，介紹了ADAS的應(yīng)用。

智能時代，機(jī)器人不可或缺

深圳市大族機(jī)器人有限公司CEO 張國平

進(jìn)入智能時代，機(jī)器人越來越普遍，所以很多公司都在為自己熟悉的領(lǐng)域設(shè)計機(jī)器人。張國平介紹了大族機(jī)器人公司的Elfin人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、AGV移動機(jī)器人和STAR，并向在座的工程師介紹了機(jī)器人設(shè)計中用到的驅(qū)控一體化關(guān)節(jié)模塊的關(guān)鍵技術(shù)，包括大中空力矩電機(jī)設(shè)計、伺服驅(qū)動器設(shè)計、絕對式編碼器技術(shù)、高速總線技術(shù)、電磁抱閘技術(shù)、傳感器技術(shù)、HD減速機(jī)裝配技術(shù)等，并表示公司已經(jīng)實現(xiàn)了里面的核心部件國產(chǎn)化。目前，大族公司的產(chǎn)品主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、半導(dǎo)體、服務(wù)等行業(yè)。

會后，參與工程師與專家學(xué)者就關(guān)心的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題展開了熱烈的討論。大家普遍認(rèn)為嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)工程師都應(yīng)該抓住人工智能時代這一大好機(jī)遇，將自己掌握的技術(shù)與智能社會的需求相結(jié)合，扮演好技術(shù)核心的角色!來自深圳和各地的高校教師、企業(yè)管理和投資資深人士百余人參加交流，北航出版社嵌入式系統(tǒng)分社為會議帶來新出版物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式圖書，本次活動是在深圳南山科技園虛擬大學(xué)園舉行。