物联网时代嵌入式应用的碎片化现象

2019年10月25日 17:06

“碎片化”已成当下物联网应用中的一个时髦名词,近年来在诸多的嵌入式系统相关学术会议中开始流行起来。相对于嵌入式系统独立产业时代软硬件的归一化、同质化,在物联网时代,嵌入式系统软硬件应用服务呈现出个性、多样的碎片化特征。嵌入式系统应用的碎片化源于物联网时代应用领域无限扩展的大系统应用。在这些大系统应用中,无论是硬件体系、软件环境,还是应用场景,都大相径庭,如手机与自动驾驶、智慧医疗与智能家居、工业互联网与安防系统、机器人与无人机等。软硬件体系不同、应用场景迥异,必然导致AI芯片、操作系统的碎片化。也就是说,软硬件结构、应用场景的多样性,导致了AI芯片与操作系统的多样化与个性化。

 

在嵌入式系统的独立产业年代,一个ARM系列的MCU与有限多个RTOS便全面支承起嵌入式系统产业。物联网的人工智能领域,AI芯片分化出众多架构不同的应用芯片,以及众多的个性化操作系统(如手机操作系统、机器人操作系统、无人驾驶操作系统、市政交通等),以满足多样化需求。究其本质,应归结到物联网时代,嵌入式系统“智能控制”与“智能计算”交叉融合带来的深化效应。

 

物联网诞生前,嵌入式系统专门从事“智能控制”,计算机软件专门从事“智能计算”。嵌入式系统造就了庞大的智能化工具体系,计算机软件建立了人工智能的计算世界。物联网诞生后,将众多终端来连接在一起,呈现出大系统的应用特征。在这个大系统中,控制与计算相互交织与融合,在众多应用场合下,嵌入式系统承担起“边缘计算”任务。例如,在市政安防系统中,摄像机终端承担的人脸识别;工业互联网中,工业场景中现场设备的实时数据分析与决策应对;自动驾驶中的实时场景决策处理等。在这些众多嵌入式服务系统中,其控制与计算交融的结构体系要求大相径庭,必须要有个性化的AI芯片与相应的个性化操作系统支持。不同场景的物联网应用系统有不同的技术要求,从而带来应用场景的碎片化,以及AI芯片与操作系统的个性化。

 

物联网应用场景的碎片化、计算与控制的交叉融合,增加了的嵌入式系统应用难度与复杂性。因此,平台化、开源战略是唯一正确的物联网产业政策,也是当前众多企业在物联网创新应用的主流模式。例如,与AI芯片碎片化相适应的开源RISC-V与用户可配置的架构体系,多领域的开源操作系统,以及在开源芯片、开源平台、开源操作系统基础上建立用户开发,消费者能够参与的友好型生态体系。

 

嵌入式系统造就了物联网,为物联网大系统应用服务是嵌入式系统新时代的历史使命。适应碎片化应用,熟悉开源平台、开源芯片、开源操作系统,是做好嵌入式系统服务的重要前提。

关键词:物联网 碎片化
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