當智能真正崛起嵌入式又是一次浪潮與技術(shù)革新

人工智能無疑是互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品未來發(fā)展的趨勢，而作為人工智能技術(shù)表現(xiàn)形式之一的對話機器人也逐漸走向大眾的視野。而本文主要結(jié)合嵌入式對話機器人為主體，目前國內(nèi)一個普遍被認同的定義是：以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。

我們平時使用的人工智能比如手機上的語音識別，都是通過聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)的，手機把語音轉(zhuǎn)換為聲音文件或聲音字節(jié)流，然后把聲音的數(shù)字流送到云端(后臺服務(wù)器)，由后臺的服務(wù)器進行聲音識別運算，把文字再返回給手機。人機對話功能的實現(xiàn)也是如此，手機把聲音的字節(jié)流傳到后臺服務(wù)器，服務(wù)器然后解析成文字，然后再做自然語言處理，把文字的語義解析出來，服務(wù)器處理后后再返回對話結(jié)果給手機語音播放。再比如人臉識別功能，手機攝像頭把人臉保存為圖片上傳到服務(wù)器，服務(wù)器通過復(fù)雜的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算，把計算的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給手機。

對于自動駕駛這種對時間要求極高的應(yīng)用，如果采用上面的到服務(wù)器交互的方式，是完全不能滿足自動駕駛的時間要求的。因為對于現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和終端的延時都是50ms級別之上，120km/h的情況下，50ms就是1.7米，一個交互來回車子已經(jīng)走過了3-5米了。這樣的延時對于緊急情況是無法滿足需求的。即使5G普及，延時達到10ms以內(nèi)，這種交互方式也有很多現(xiàn)實文件無法解決，比如速度越快，網(wǎng)絡(luò)越慢，網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題，邊遠山區(qū)，隧道內(nèi)，大量車輛在同一地區(qū)網(wǎng)絡(luò)會出現(xiàn)擁塞等情況。這些問題無法使用傳統(tǒng)的服務(wù)器交互方式實現(xiàn)。

人工智能給嵌入式帶來的沖擊，是福也是禍，人工智能實現(xiàn)智能化無處不依賴嵌入式技術(shù)，人工智能在不知不覺中帶動嵌入式技術(shù)革新。從一系列智能產(chǎn)品，包括無人機、智能音響、機器人控制、城市天眼系統(tǒng)、智能家具、自動駕駛汽車、掃地機器人、小米手環(huán)等等。有哪個不依靠嵌入式技術(shù)來實現(xiàn)?并沒有，人工智能越是想向人類表達他的智能水平，越是要依靠嵌入式技術(shù)。所以前沿嵌入式技術(shù)更傾向于嵌入式+智能學(xué)科的發(fā)展，當智能真正崛起，嵌入式又是一次浪潮與技術(shù)革新。

人工智能結(jié)合了多種先進技術(shù)，賦予了機器學(xué)習(xí)、采納、決策的能力，給予他們?nèi)碌墓δ?。依賴于神?jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、自組織系統(tǒng)、模糊邏輯和遺傳算法等技術(shù)，人工智能技術(shù)將傳感器應(yīng)用領(lǐng)域擴展到了很多其他領(lǐng)域，其中一些領(lǐng)域需要對傳感器信息進行解析和處理，例如裝配、生物傳感器、建筑建模、計算機視覺、切割工具診斷、環(huán)境工程、力值傳感、健康監(jiān)控、人機交互、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、激光銑削、維護和檢查、動力輔助、機器人、傳感器網(wǎng)絡(luò)和遙控作業(yè)等。憑借靈活性、可重新配置能力和可靠性，全新的系統(tǒng)設(shè)備在越來越多的任務(wù)中表現(xiàn)出超過人類的性能，將逐漸加速進入工業(yè)領(lǐng)域及其他生產(chǎn)工作的方方面面。

人工智能技術(shù)具有最低的計算復(fù)雜度，可以應(yīng)用于小型傳感器系統(tǒng)、單一傳感器或者采用低容量微型控制器陣列的系統(tǒng)。由此，將許多微型電子處理器和傳感器集成到日常物品中，使其智能化，共同構(gòu)建出一個智能環(huán)境、與其他智能設(shè)備通信以及與人類互動。人工智能憑借傳感器帶來的廣泛數(shù)據(jù)來源，將加速自身的優(yōu)化和迭代。

意法半導(dǎo)體最近也展示了在國內(nèi)最流行的芯片STM32上運行的人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。同時也推出了在STM32CubeMX工具中引入STM32Cube.AI工具包，將AI引入微控制器供電的智能設(shè)備，位于節(jié)點邊緣，以及物聯(lián)網(wǎng)，智能建筑，工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用中的深度嵌入式設(shè)備。