25岁DSP迎来第三次应用高潮

“虽然DSP已创造了过去25年辉煌的历史，但是我要说的是DSP的创新才刚刚开始。”德州仪器首席科学家、也是第一代DSP产品的创始人方进(Gene Frantz)在TI 2007开发商大会上对所有的观众说道。

不久的将来，盲人将重见光明、不能说话和动弹的重残病人可以让人知道想说的话并用意念指挥轮椅动作、汽车将无人驾驶、大厦的照明/冷却和加热系统可以精确地跟踪行人迅速地开关和调节温度，从而大大减轻大气的二氧化碳排放量……这些今天看似不可能实现的梦想，在不久的将来都会实现，并且已迈开实质性的第一步，这里起着重要作用的就是DSP。如果说DSP的第一波应用高潮是在手机等通信市场的兴起与繁荣，第二波高潮是在视频娱乐应用领域，那么，即将出现的DSP第三次应用高潮是以上这些需要“分析技术”的应用领域！

通过探测脑部发出的神精信号，由DSP对数据进行分析，转换成语言和其它指令可以令上面所述的重残病人“开口说话”或用意念来指挥轮椅动作。方进解释：“当我们想说话时，大脑会发出信号刺激喉部肌肉，即使没有说话也有信号。基于DSP的分析设备能将这些信号转成语言和动作指令。”目前一家名为Ambient的公司与TI一起已开发出这种设备，其产生连续语音的准确率可达70%。当然，这还有待于进一步提高，并降低商用化成本。这种应用未来还可以使重残病人通过手机与远方亲人交流，“不用开口也可与对方沟通。”他说。

“不论是生物信号，还是神精信号处理，这是迈入信号处理的一个全新的世界和机遇。”方进指出。

同样是借助于DSP的数据分析，可以让大厦目前的冷却、照明系统排放的二氧化碳大幅下降。一家名为Object Video的公司，他们发明了一种智能感应器，通过对摄相头摄取的影像数据进行即时的分析，能精确地计算出人的方位，从而能根据人的移动迅速启动或关闭大厦中的照明、冷却加热系统，调节大厦的温度。“传统的感应系统存在误判断、延时等缺点，不能实现很好地控制，采用了基于DSP的智能感应系统则可以实现精确、有效地控制。”方进表示。他举例说，如果全美10%的大厦能采用这种智能感应器，所节省的二氧化碳排放量将会相当于200万辆汽车的二氧化碳排放量。

不过，可能有人说这种节能应用是好，但我们大多数人都不想为了节能而被摄像头全天候监视。这是一个可以理解的顾虑。“我也不喜欢待在摄像头前，不信可以问问最近刚给我拍过照的摄影师。”方进开玩笑地说道。此外，人们也不愿为观看大量存储的视频内容而发愁。“令人欣慰的是，大多数分析应用不需要存储视频内容，因为智能摄像头能处理输入信息，只将有用的信息存储下来。在上述例子中，摄像头能观测某个场景，作出决定，然后删除不用的数据。我认为，没什么人有兴趣去看摄像头拍下的内容，上述技术还使得我们不用手工去删除拍摄的节目。”

未来的无人驾驶汽车也是有赖于DSP的分析技术。首先，基于DSP的雷达系统在汽车中的大量使用是实现无人驾驶的里程碑。在奥迪最新款的Q7车型上，安装了三个基于C2000的雷达，两个在后方侦测左右车道，一个在前方进行定速巡航。其次，DSP还会安装于汽车中的传统控制系统，比如环境控制和电子动力转向，配合基于MCU的11个安全气囊、轨迹控制系统与防锁死刹车系统连动，可以实现安全地行驶。最后，配合汽车上的监控系统，实现无人驾驭的梦想。

方进认为，汽车无人驾驶将经历四个阶段：第一阶段，车内和车上安装的摄像头能帮助驾驶员看到车后情况和盲区。第二阶段，是摄像监控系统给驾驶员提供驾驶建议。举例来说，如果驾驶员希望改道而正好有车在其盲区，那么可以通过方向盘震动来提醒驾驶员检查盲区情况。第三阶段，摄像监控系统为驾驶员做出决策。改道时盲区有车的情况下，驾驶员必须大角度转向，以避让车辆。终极阶段，就是汽车无人驾驶！而以上这些过程中都需要DSP的数据分析，比如雷达系统对死角的侦测分析。“以前人们一想到雷达就想到需要用浮点DSP来处理，而浮点DSP成本高，多个雷达的成本将使汽车厂商无法承受。现在不同了，已有厂商采用定点DSP来实现雷达系统。比如上面谈到的奥迪Q7中的雷达就是基于C2000，它是由奥迪汽车的系统开发商Hella公司开发的。这样大大降低了实现雷达的成本。”方进预测，目前离实现最后一步还差10到15年的时间，不过这一目标技术上肯定会实现。

此外，DSP对数据分析的应用领域还包括安防系统。具有分析能力的智能可编程摄像机是驱动下一代安防与汽车应用领域发展的关键性因素。“简单的摄录像功能虽早已实现，但只有当录像功能具有分析智能功能时，安防应用才变得有实际意义。我们现在仍处于初级阶段。”方进指出。

低成本视觉传感器配合DSP可持续向公司发送信息，这一技术将在家庭和办公室中逐渐推广。该系统最终将发展成为极其灵敏的识别系统，连家中或办公室中是否有陌生人都能辨认出来，进而向有关部门发出警报。

目前，安全人员需要对监控室里的多台监控器进行监控，跟踪不同地点的事件发生情况。下一步则将通过适当的系统来监控对象运动，要是屏幕出现异常情况，就会自动发出警报。此后，我们可以通过统一的监控器进行监控，发现侵入者后就能发出警报，这样安全人员就能通知警察。最后一步，系统甚至不需要显示图像，直接就能叫警察。

“不难看出，DSP技术的发展为安防带来了很多好处。如果有人在火车上或其它公共场所遗留下可疑的箱子，那么上述系统可以向执法人员发出警报。要是有孩子在水池边不慎落水，系统也能及时提醒，避免悲剧发生。目前，TI已经开始帮助客户在全球实施上述系统，并将在今后5至10年间实现广泛使用。”他说道。

DSP数据分析的另一个更大的应用是医疗健康领域。近几年间，随着人类对自身生存环境和健康安全的愈加关注，DSP被广泛应用到医疗健康领域，并以前所未有的力度推动着医疗创新的发展。例如，技术人员已经开发并采用可通过脑电波控制的人造假肢；美国加利福尼亚的研究人员还通过高级视网膜变性技术让植入的人工眼球帮助失明患者重见光明。虽然目前该领域尚处于试验阶段，但是发展前景是，这预示着DSP在人造器官方面的贡献将非常大。

DSP的强大处理能力和小尺寸使超声波设备和笔记本电脑一样大小，能提供接近摄影质量的影像。有关公司正在开发PDA大小的超声波设备，这样人们在家也能方便使用了。另外，便携式心脏减颤器很快也将走进普通百姓家。 [!--empirenews.page--]

还有，今后超低功耗DSP将支持“智能药片”等可吞服的设备，它们可以感应体内信号，采取适当治疗措施。这种设备不仅可以发挥药物治疗作用，还能提供电刺激，并通过超低功耗无线或射频识别(RFID)型连接向医生提交报告。此外，采用DSP技术的医疗产品将不断提高移动性能，这样病人就可以足不出户，在家中接受治疗了。而那些先前仅用于医疗检查时使用的内诊镜技术，也正用于检查飞机引擎和其它关键工业设备，避免金属疲劳和瑕疵。

“总的来说，未来DSP的创新将围绕传输、生活质量、安全以及绿化等四个方面展开。”方进总结道，而这些方面都是基于DSP对数据分析的独特优势。为推动DSP的第三波应用高潮，TI正在研发更多性价比更高的DSP产品，以让梦想变成现实的商用化产品。

“未来3-5年，我们将推出更多低于10美元的高性能DSP比如达芬奇平台，迎接以上这些新兴的应用。”TI大中国业务拓展副总裁林坤山表示，“并且，我们还会推出更多低于5美元的C64x+的产品，用于消费电子市场。”