應(yīng)用創(chuàng)新推動發(fā)展，未來25年DSP將全面“入侵”你的生活

2004年，美國好萊塢大片《機(jī)械公敵》上映，片中主人公芝加哥警探戴爾.史普納乘坐無人駕駛奧迪跑車上班的情景讓人對未來汽車充滿了遐想。不過，雖然該片宣稱描述的是2035年的汽車，但是昨天，在TI一年一度的IDF大會上，TI首席科學(xué)家方進(jìn)（Gene Frantz）卻指出：“這種無人駕駛汽車離我們已經(jīng)不遠(yuǎn)，距離實(shí)現(xiàn)僅有10到15年的時間了?！边@就是說，2022年左右，我們就可以乘坐上這樣在科幻大片中才能見到的超炫酷車了。

實(shí)現(xiàn)這一夢想的基礎(chǔ)就是數(shù)字信號處理技術(shù)。從25年前TI推出第一個有55000個晶體管的DSP TMS320C10到如今有6核以上的TNETV3020，DSP在25年里性能提升了1萬倍以上，而許多以前看似天方夜譚的應(yīng)用也終于可以實(shí)現(xiàn)了。在今年的TI IDF大會上，TI展示了美國伊利諾大學(xué)最新的研究成果：通過DSP讓失去語言表達(dá)和四肢控制能力的殘障人士靈活自如的控制輪椅的行進(jìn)--其原理把通過腦電波給聲帶的信號轉(zhuǎn)換成語音來完成控制。這項(xiàng)新的應(yīng)用將給全球無數(shù)的殘障人士帶來福音。TI全球特殊應(yīng)用產(chǎn)品部大中國業(yè)務(wù)策略拓展副總裁林坤山甚至表示：“未來可以利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)無聲的手機(jī)通信！”---這點(diǎn)已經(jīng)近乎中國的武功絕學(xué)“千里傳音”了！

總結(jié)這些激動人心的創(chuàng)新應(yīng)用，TI半導(dǎo)體事業(yè)部亞洲市場開發(fā)DSP/MCU產(chǎn)品總監(jiān)丁毓麟指出：“TI只是提供了創(chuàng)新的基礎(chǔ)平臺，其實(shí)很多創(chuàng)新需要客戶和市場來完成?！彼硎緸榱送苿舆@些應(yīng)用創(chuàng)新，TI加強(qiáng)了對第三方合作伙伴的支持，這些合作伙伴在開發(fā)工具、系統(tǒng)集成和基礎(chǔ)性算法研究方面大力推動了DSP的應(yīng)用創(chuàng)新。林坤山更指出：“經(jīng)過對DSP應(yīng)用的研究，TI發(fā)現(xiàn)每當(dāng)一款DSP產(chǎn)品的價格降低到10美元左右的時候，市場上就會出現(xiàn)大量基于該DSP的創(chuàng)新應(yīng)用。”他透露，今年，TI將推出10美元以下的成本優(yōu)化、性能優(yōu)化的達(dá)芬奇平臺產(chǎn)品，所以基于達(dá)芬奇平臺的創(chuàng)新應(yīng)用將很快出現(xiàn)。

我們注意到，除了很多工程師都在積極參加有關(guān)達(dá)芬奇平臺的技術(shù)講座外，現(xiàn)場很多TI第三方合作伙伴也展出了基于達(dá)芬奇平臺的視頻電話、PMP等產(chǎn)品。這些視頻電話處理QVGA H.264編解碼，以QVGA格式流暢顯示視頻畫面。TI第三方伙伴Ittiam System公司視頻解決方案首席工程師ARVIND RAMAN指出：“我們設(shè)計(jì)的基于達(dá)芬奇平臺的視頻電話在印度銷售很好，預(yù)計(jì)在中國也會有很好的銷路。”

林坤山表示未來TI將提供大量多核或者單芯片DSP SoC產(chǎn)品，以提供更好的性能、更低的功耗、更方便的開發(fā)環(huán)境加速客戶的產(chǎn)品開發(fā)。

TI首席科學(xué)家方進(jìn)則指出DSP已經(jīng)走過以語音應(yīng)用為主的第一個浪潮以及以娛樂為主的第2個浪潮，現(xiàn)在我們面臨DSP應(yīng)用的第3個浪潮，這個浪潮將應(yīng)用鎖定在運(yùn)輸工具（汽車）、高質(zhì)量生活、安防、綠色能源等4個領(lǐng)域。

方進(jìn)認(rèn)為，汽車無人駕駛實(shí)現(xiàn)的歷程將分四個階段：第一階段，車內(nèi)和車上安裝的攝像頭能幫助駕駛員看到車后情況和盲區(qū)。第二階段，是攝像監(jiān)控系統(tǒng)給駕駛員提供駕駛建議。舉例來說，如果駕駛員希望改道而正好有車在其盲區(qū)，那么可以通過方向盤震動來提醒駕駛員檢查盲區(qū)情況。第三階段，攝像監(jiān)控系統(tǒng)為駕駛員做出決策。改道時盲區(qū)有車的情況下，駕駛員必須大角度轉(zhuǎn)向，以避讓車輛。終極階段，就是汽車無人駕駛！

在高質(zhì)量生活方面，DSP將被廣泛應(yīng)用到醫(yī)療健康領(lǐng)域，并以前所未有的力度推動著醫(yī)療創(chuàng)新的發(fā)展。例如，技術(shù)人員已經(jīng)開發(fā)并采用可通過腦電波控制的人造假肢。美國加利福尼亞的研究人員還通過高級視網(wǎng)膜變性技術(shù)讓植入的人工眼球幫助失明患者重見光明。。此外，采用 DSP 技術(shù)的醫(yī)療產(chǎn)品將不斷提高移動性能，這樣病人就可以足不出戶，在家中接受治療了。

在安防應(yīng)用方面，目前安全人員需要對監(jiān)控室里的多臺監(jiān)控器進(jìn)行監(jiān)控，跟蹤不同地點(diǎn)的事件發(fā)生情況。下一步將通過適當(dāng)系統(tǒng)來監(jiān)控對象運(yùn)動，要是屏幕出現(xiàn)異常情況，就會自動發(fā)出警報。此后，我們可以通過統(tǒng)一的監(jiān)控器進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)侵入者后就能發(fā)出警報，這樣安全人員就能通知警察。最后一步，系統(tǒng)甚至不需要顯示圖像，直接就能叫警察。

隨著節(jié)能環(huán)保呼聲日益高漲，DSP技術(shù)也將在這個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。他稱之為“power scavenging”，這是一種將太陽能、風(fēng)能、潮汐能、振動能轉(zhuǎn)換成有用能源的技術(shù)。他表示把DSP應(yīng)用到這些轉(zhuǎn)換設(shè)備中，能創(chuàng)造出高效新型能源。

丁毓麟指出在這些應(yīng)用中，因?yàn)楹芏嗄茉词侵绷餍问教峁┑?，如太陽能?8V左右直流，而且根據(jù)陽光強(qiáng)度不同其電流值在改變，要有效利用這個能源將其轉(zhuǎn)變成清潔的、50/60Hz交流電，就需要逆變裝置。如果采用DSP，則可以大幅度提高電源轉(zhuǎn)換效率。

方進(jìn)也指出利用基于DSP的智能傳感器技術(shù)通過有效探測人的活動來開啟樓宇或家庭照明、制冷電器，也可以達(dá)到有效節(jié)能的作用。有數(shù)據(jù)顯示，如果全球有10%的樓宇采用這項(xiàng)技術(shù)，則相當(dāng)于往大氣層少排放了300萬輛汽車一年排放的CO2量。

方進(jìn)指出DSP發(fā)展應(yīng)用創(chuàng)新是關(guān)鍵，未來，DSP將進(jìn)入你生活的方方面面。