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全球嵌入式技能和物联网发展趋势

全球嵌入式技术和物联网发展趋势-回顾已经过去的2016年,嵌入式技术和物联网发展迅速,嵌入式技术在巩固传统应用的基础上,探索新兴市场, 物联网(IoT)是其中最具有广泛性的应用市场。在以创新推动的新技

回忆现已曩昔的2016年,嵌入式技能物联网开展迅速,嵌入式技能在稳固传统使用的根底上,探究新式商场, 物联网(IoT)是其间最具有广泛性的使用商场。在以立异推进的新技能革命中,物联网无疑将带给工业更大的革新性与破坏性,它使咱们能够将数字世界与物理世界严密衔接,对企业触摸客户的办法,发明新的服务带来深远的影响。2017年现已到来,作为国内仅有重视嵌入式范畴的专业展-深圳世界嵌入式体系展,特邀业界资深专家何小庆教师,就嵌入式和物联网技能将是一个怎样的开展趋势,做一个扼要的剖析和总结。

榜首:并购对嵌入式处理器开展发生深远影响

曩昔一年和未来一段时刻,芯片供货商依然巴望经过并购减少本钱进一步添加赢利。芯片供货商需求在当时产品上留出满意的赢利为下一代产品研制供给资金,而且跟着本钱的添加,他们需求找出怎么进步回报率的办法。最近咱们看到的这些并购包含Quallcomm 与NXP、Microchip与Atmel和Renesas和Intersil,这些并购需求1-2年的时刻的整合和消化,所以从短期看并购会影响嵌入式处理器技能和商场的开展,可是从长远看并购将有益于物联网技能和体系的推行和遍及。由于物联网使用要求处理器规划要供给面向最终用户和使用程序的解决方案,物联网使用的芯片规划着重功率功率,安全性,开发东西易用型和本钱下降,这些都需求芯片供货商在研制上投入资金,研制出集成度更好、软件支撑更好的嵌入式处理器(包含微控制器)解决方案,信任在2018年业界能够看到更多立异性的嵌入式物联网芯片解决方案。

并购将引导嵌入式处理器向物联网使用笔直商场开展,芯片商场领导者将他们的要点转向高增加的商场时机,比方轿车辅佐驾驭(ADAS)、自动驾驭、机器视觉、人工智能(AI)和5G。针对这些笔直商场,抢先的芯片供货商也现已采纳收买战略,比方最近三星收买哈曼进入轿车商场、Intel收买Movidius 打入机器视觉商场,Movidius 是一家创业公司,机器视觉芯片现已使用在大疆无人机和谷歌Tango AR 手机上,炽手可热。虽然这些笔直商场规划现在还很小,可是未来有极大的商业时机,芯片公司不愿意抛弃这些时机,芯片更是在笔直商场的并购还将会持续下去。

物联网将侧重于低本钱,低功耗和功率功率, 现有嵌入式处理器和微控制器(MCU)产品的功用足以满意大多数物联网使用。大多数嵌入式使用不需求最高的功用,他们需求最佳的功率功率和最低的功耗。抢先的嵌入式处理器供货商将持续针对方针使用,供给最佳集成度和功率功率,并具有适宜的尺度芯片产品。

从前凭借8位单片机成功上位的微控制器(MCU),经过多年的锻炼,迎来物联网开展浪潮。32位微控制器在低功耗和永久在线的物联网体系中都将占有重要的地图,针对物联网商场的MCU开展势头不会下降,微控制器集成度越来越高,软件渠道将越来越丰厚,处理器与传感器和云端的结合将越来越严密。

嵌入式处理器和微控制器是嵌入式和物联网体系的核心部件,现在ARM是这个商场的领导者,根据ARM 处理器核的微控制器和处理器占有绝大多数嵌入式和物联网商场份额, 跟着机器视觉、虚拟现实和人工智能等立异技能的鼓起,GPU的效果和影响力越来越大,不容小视。物联网的遍及带动了低功耗核算和无线网络的开展,未来在这个范畴将会呈现全新的处理器技能和商业模式,人工智能(AI)将核算需求进一步进步,嵌入式边际核算关于优化核算才能,实时性的进步发挥巨大的效果,亚马逊的Alexa便是一个比方,物联网和人工智能将推进新式处理器架构的研制和使用,开源硬件(包含开源芯片)将是一种开展趋势。

第二:物联网云渠道进入老练期

云核算有三种办法:软件即服务(SaaS),渠道即服务(PaaS)和根底设施即服务(IaaS), 物联网云渠道是云核算PaaS的一种使用。物联网云渠道(IoT Platform)的架构如下图1所示。物联网设备(Device),经过蓝牙(Bluetooth) 和Zigbee无线通讯链路与设备网管(Device Gateway)或许智能手机通讯,然后再经过WiFi和 4G/LTE 通讯网络与物联网云渠道衔接,它凭借公有云IaaS的根底云服务,为物联网设备供给接入到运营办理全生命周期服务的才能。

图1 物联网云渠道

现在国外闻名的物联网云渠道有亚马逊AWS IoT ,

微软的Azure IoT、通用电气的PredixIoT(见图2)、IBM Watson IoT和PTC IoT(ThingsWork)渠道。 国内的物联网云渠道有我国移动OneNet、广州机敏云和阿里智能云,开源物联网云渠道有Kaa和 Eclipekura项目。

图2 通用电气的Predix IoT渠道

传统的企业软件公司比方Oracle 、SAP 和Redhad 也在研制针对企业使用的物联网云渠道,他们的触角现已进入物联网传感器范畴,国外也称为Enterprise IoT ,针对企业使用的IoT商场在往后1-2年会快速开展,比方企业的联网轿车、才智城市和智能工业项目,传统的企业软件公司会经过构建生态环境率先在1-2个笔直商场翻开局势,然后再逐步拓宽使用范畴。

第三:物联网操作体系异军突起

跟着开源软件越来很老练,嵌入式体系现已很多选用开源软件,比方Linux操作体系。除了轿车电子、航天和国防等安全和牢靠性要求的范畴持续坚持较快的开展速度,传统的嵌入式操作体系增加缓慢,短少能够盈余的商业模式。跟着物联网云渠道的开展,嵌入在设备端的操作体系也正在和云渠道结合,构成一个全新的物联网操作体系(国外也称为 OperaTIng Systemfor Internetof Things)。现在现已有的物联网操作体系有ARM mbed OS(见图3)、谷歌的Android Things、微软的Windows 10 IoT Core、华为的LiteOS 和庆科Mico OS。

图3 ARM mbed OS 使用示意图

虽然科技巨子们在力推物联网操作体系,开源软件在未来还将活泼较长一段时刻。如FreeRTOS(智能手表开山祖师Pebble和许多物联网设备都使用了FreeRTOS)、TInyOS等等。这是由于物联网体系需求不明确、,商业模式不老练,加上物联网操作体系技能在开展之中,还待在产品中验证,部分用户会倾向于挑选开源软件去定制合适自己的物联网操作体系。

第四:物联网安全负重致远

2016年10月21日美国境内包含亚马逊,推特在内的大规则网络瘫痪,原因是DNS服务商Dys 遭到DDos进犯,Dys 发布声明称暗地可能是10万个感染了Miral 歹意软件的IoT设备,这让广受重视的IoT安全推上风口浪尖。10月26日美国安全研讨团队Shellphish 在极客大会扮演破解华为P9 lite 手机指纹解锁的功用, 以及2015年杭州某视频监控设备企业安全门事情,物联网设备安全问题越来越遭到重视。

此前,智能产品制造商仅仅考虑维护他们的设备的功用安全和它们所发生数据的安全,即使是这个要求,设备制造商,特别是消费类电子产品,许多是完不成这个使命的。现在他们被要求协助维护设备和网络,乃至不属于他们自己的客户的安全性,愈加困难的是,物联网安全规划现在还处在正在探究阶段,现在还没有很老练的规划和完结办法。

嵌入式体系安全的别的一个层面的意义是嵌入式设备的功用安全(FuncTIonal safety),轿车电子、工厂自动化、工业仪控、轨迹交通讯号、智能电网等工业物联网(IIoT)相关范畴对功用安全的需求最为火急,这个方面的规划和施行办法也比较规范,商业公司也有老练的软件和东西,能够供给项目咨询和服务。

2017年将是嵌入式和物联网技能在调整中开展的一年,跟着芯片公司并购后的整合逐步完结,部分物联网使用将落地开花并成构成规划。2017年窄带物联网技能(LPWAN)开展迅速,LoRa、Sigfox和NB-IoT几个规范的芯片、渠道和网络齐头并进。我国刚刚宣告了现已在北京怀柔建设了全球最大的5G实验外场,可供给端到端的测验环境,将有助于促进5G规范的构成和工业开展。5G规范的物联网关键技能之一, 5G中低功耗大衔接和低时延高牢靠场景首要面向物联网事务,是 5G 新拓宽的新方向。

2018年将迎来嵌入式和物联网技能有突破性开展的一年,操作体系技能、网络安全技能针对物联网使用的研制和优化将日趋老练,处理器技能在虚拟现实和人工智能快速开展带动下将会有耳目一新的开展,在新一代网络技能支撑下,物联网开展将迎来高速开展新时代。

第六届深圳世界嵌入式体系展EMBEDDED EXPO 2017将于2017年12月21-23日在深圳会展中心举办。作为我国区域嵌入式范畴年度盛会,嵌入式体系展集合嵌入式及各使用职业的专业人士、买家与决议计划人员,为整个工业链供给从元件、模块、嵌入式板卡、到各职业智能体系与物联网解决方案的一站式交流渠道。

2017嵌入式体系展重视的抢手包含:云核算与物联网安全、开源硬件和创客运动以及无线技能开展;嵌入式技能与物联网使用、工业4.0、智能工厂与工业物联网、车联网,以及抢手职业使用解决方案包含:智能楼宇、才智城市、智能交通、安防、金融、零售也将备受重视。更多概况,欢迎登陆官网:www.elexcon.com

延伸阅览:

【1】关于物联网操作体系更多的商场信息能够阅览2017年1月23日《财经》记者周源的文章 “逐鹿物联网操作体系”,这篇文章是现在讨论物联网操作体系商场开展最详实的一篇文章。

【2】关于物联网操作体系和开源嵌入式操作体系技能和演进前史,能够参阅笔者所著,机械工业出书社2016年11月出书的《嵌入式操作体系风云录:前史演进与物联网未来》一书。

【3】关于嵌入式体系安全,能够参阅Davidkleidermacher著周庆国等人翻译,机械工业出书社2015年出书的《嵌入式体系安全:安全与可信软件开发实战办法》。本书是国内外很少看到的嵌入式体系安全图书中非常好的一本。

【4】关于企业IoT技能和商场剖析,主张参阅Dirk Slama、Frank Puhlmann等著 OREILLY 出书的《Enterprise IoT: startegiesBest PracTIces for Connected ProductService》本书的两位首要作者来自德国Bosch公司,本书理论与实践结合,内容靠近当下的使用场景。

作者简介:

何小庆是闻名的嵌入式体系专家,国内最早进入嵌入式OS者之一,创办了北京麦克泰软件技能有限公司,有30年嵌入式技能和商场经历。他仍是我国软件职业协会理事、嵌入式体系分会副理事长,嵌入式体系联谊会秘书长。出书有《嵌入式操作体系风云录:前史演进与物联网未来》,嵌入式实时操作体系μC/OS-III使用开发》和《嵌入式软件精解》等多本著作和译本。

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