当智能真正崛起嵌入式又是一次浪潮与技术革新
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人工智能无疑是互联网产品未来发展的趋势,而作为人工智能技术表现形式之一的对话机器人也逐渐走向大众的视野。而本文主要结合嵌入式对话机器人为主体,目前国内一个普遍被认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
我们平时使用的人工智能比如手机上的语音识别,都是通过联网来实现的,手机把语音转换为声音文件或声音字节流,然后把声音的数字流送到云端(后台服务器),由后台的服务器进行声音识别运算,把文字再返回给手机。人机对话功能的实现也是如此,手机把声音的字节流传到后台服务器,服务器然后解析成文字,然后再做自然语言处理,把文字的语义解析出来,服务器处理后后再返回对话结果给手机语音播放。再比如人脸识别功能,手机摄像头把人脸保存为图片上传到服务器,服务器通过复杂的人工神经网络计算,把计算的结果通过网络传递给手机。
对于自动驾驶这种对时间要求极高的应用,如果采用上面的到服务器交互的方式,是完全不能满足自动驾驶的时间要求的。因为对于现阶段的网络服务器和终端的延时都是50ms级别之上,120km/h的情况下,50ms就是1.7米,一个交互来回车子已经走过了3-5米了。这样的延时对于紧急情况是无法满足需求的。即使5G普及,延时达到10ms以内,这种交互方式也有很多现实文件无法解决,比如速度越快,网络越慢,网络覆盖问题,边远山区,隧道内,大量车辆在同一地区网络会出现拥塞等情况。这些问题无法使用传统的服务器交互方式实现。
人工智能给嵌入式带来的冲击,是福也是祸,人工智能实现智能化无处不依赖嵌入式技术,人工智能在不知不觉中带动嵌入式技术革新。从一系列智能产品,包括无人机、智能音响、机器人控制、城市天眼系统、智能家具、自动驾驶汽车、扫地机器人、小米手环等等。有哪个不依靠嵌入式技术来实现?并没有,人工智能越是想向人类表达他的智能水平,越是要依靠嵌入式技术。所以前沿嵌入式技术更倾向于嵌入式+智能学科的发展,当智能真正崛起,嵌入式又是一次浪潮与技术革新。
人工智能结合了多种先进技术,赋予了机器学习、采纳、决策的能力,给予他们全新的功能。依赖于神经网络、专家系统、自组织系统、模糊逻辑和遗传算法等技术,人工智能技术将传感器应用领域扩展到了很多其他领域,其中一些领域需要对传感器信息进行解析和处理,例如装配、生物传感器、建筑建模、计算机视觉、切割工具诊断、环境工程、力值传感、健康监控、人机交互、网络应用、激光铣削、维护和检查、动力辅助、机器人、传感器网络和遥控作业等。凭借灵活性、可重新配置能力和可靠性,全新的系统设备在越来越多的任务中表现出超过人类的性能,将逐渐加速进入工业领域及其他生产工作的方方面面。
人工智能技术具有最低的计算复杂度,可以应用于小型传感器系统、单一传感器或者采用低容量微型控制器阵列的系统。由此,将许多微型电子处理器和传感器集成到日常物品中,使其智能化,共同构建出一个智能环境、与其他智能设备通信以及与人类互动。人工智能凭借传感器带来的广泛数据来源,将加速自身的优化和迭代。
意法半导体最近也展示了在国内最流行的芯片STM32上运行的人工智能神经网络。同时也推出了在STM32CubeMX工具中引入STM32Cube.AI工具包,将AI引入微控制器供电的智能设备,位于节点边缘,以及物联网,智能建筑,工业和医疗应用中的深度嵌入式设备。