摘要：本文將主要討論的是智能計算其中的一種，即基于互聯(lián)的嵌入式系統(tǒng)計算技術(shù)帶給整個生活的變革以及對技術(shù)的需求。
計算能力，一直伴隨著社會的不斷前行而發(fā)展，并且逐漸成為影響社會發(fā)展非常重要的決定力量。早期的計算是冰冷的，能夠清脆歌唱的算盤終究不過是被操控的棋子;電子管時代的計算是孱弱的，龐大的身軀掩蓋不了內(nèi)心的單薄;晶體管時代的計算是孤獨(dú)的，不斷增強(qiáng)的能力到頭來也只能孤芳自賞。而當(dāng)計算插上互聯(lián)的翅膀，有生命的計算終于出現(xiàn)。
智能計算的概念
智能計算(Intelligence computing)，是個非常廣泛的概念，任何與智能扯上關(guān)系的詞，都是從人工智能這個大概念下衍生出來的，即讓機(jī)器具有人一樣的思考能力。智能是個體有目的的行為、合理的思維，以及有效的適應(yīng)環(huán)境的綜合性能力。人工智能是相對于人的自然智能而言，用人工方法和技術(shù)，模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能。
理論上的智能計算，是以連接主義的思想為主，并與模糊數(shù)學(xué)和疊代函數(shù)系統(tǒng)等數(shù)學(xué)方法相交叉，形成了眾多的發(fā)展方向。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)、遺傳算法、演化計算、人工生命、生態(tài)計算、免疫信息處理、多主體系統(tǒng)等都可以包括在智能計算中。
連接主義，或智能計算與分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence, DAI)是密不可分的。人們在研究人類智能行為中發(fā)現(xiàn)，大部分人類活動都涉及多個人構(gòu)成的社會團(tuán)體，大型復(fù)雜問題的求解需要多個專業(yè)人員或組織協(xié)作完成。“協(xié)作”是人類智能行為的主要表現(xiàn)形式之一，分布式人工智能正是為適應(yīng)這種需要而興起的。尤其是隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)通信和并發(fā)程序設(shè)計的發(fā)展，分布式人工智能逐漸成為人工智能領(lǐng)域的一個新的研究熱點(diǎn)，作為人工智能的一個分支，DAI主要研究在邏輯上或物理上分散的智能動作者如何協(xié)調(diào)其行為，即協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)它們的知識、技能和規(guī)劃，求解單目標(biāo)或多目標(biāo)問題，為設(shè)計和建立大型復(fù)雜的智能系統(tǒng)或計算機(jī)支持協(xié)同工作提供有效途徑。分布式系統(tǒng)的本質(zhì)決定了它是復(fù)雜的、非線性的、通過各子系統(tǒng)間的協(xié)同達(dá)到更高有序態(tài)的系統(tǒng)。
智能計算的各領(lǐng)域用不同方式實(shí)現(xiàn)了連接主義的計算，即：研究簡單個體如何在簡單交互規(guī)則指導(dǎo)下，構(gòu)成具有復(fù)雜智能行為的高層系統(tǒng)。由此帶來各種算法的統(tǒng)一特點(diǎn)，如社會性、并行性、單元的智能性、開放性等。換個通俗點(diǎn)的說法，智能計算就是一個基于連接的開放式計算系統(tǒng)。
在本文中，我們將主要討論的是智能計算其中的一種，即基于互聯(lián)的嵌入式系統(tǒng)計算技術(shù)帶給整個生活的變革以及對技術(shù)的需求。關(guān)于這種智能計算的模型，并無一個明確的公論。從另一個角度，我們審視IBM提出的“智慧的計算”的模型，也可以大致規(guī)劃出這樣類似的模型�！ �
“智慧的運(yùn)算”(Smarter Computing)是綜合IT基礎(chǔ)架構(gòu)領(lǐng)域內(nèi)諸多先進(jìn)技術(shù)和最新發(fā)展趨勢而得到的綜合技術(shù)體系，具有自動、整合、安全的特點(diǎn)。它包含大規(guī)模數(shù)據(jù)整合、優(yōu)化的系統(tǒng)，以及云計算等新興服務(wù)交付模式。“智慧的運(yùn)算”包含大規(guī)模數(shù)據(jù)整合，開啟全新洞察;優(yōu)化的系統(tǒng)，滿足特定工作負(fù)載的獨(dú)特需求以及云計算模式，高效實(shí)現(xiàn)服務(wù)交付轉(zhuǎn)型、創(chuàng)造全新業(yè)務(wù)模式。以此嵌套我們今天的智能計算模型，大體的結(jié)構(gòu)包括：終端的嵌入式處理平臺在一定指令控制下工作;各種有線/無線或者板級的傳輸方式用以傳輸數(shù)據(jù)信息及返回指令;數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整理及挖掘，并最終將帶有一定智能分析之后的指令傳回終端。
嵌入式系統(tǒng)到智能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變
伴隨著連接技術(shù)的繁榮，現(xiàn)在業(yè)界一個重要的趨勢就是從原有的計算機(jī)向計算能力的轉(zhuǎn)變，亦即現(xiàn)在不再拘泥于某個設(shè)備，而是更加強(qiáng)調(diào)計算能力的存在。這一趨勢從各個方面都影響著我們的生活，并由此趨勢誕生了各種各樣新的產(chǎn)品，例如數(shù)字標(biāo)牌、信息亭以及一些基礎(chǔ)設(shè)施相互連網(wǎng)的設(shè)備。最關(guān)鍵的是不同設(shè)備，它本身具備計算能力，另外一方面，它們是相互連接在一起的，給我們提供了新的機(jī)遇和新的需求。
嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于整個電子產(chǎn)業(yè)中，涉及從控制到計算等各種處理應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)加上連接能力，就組成一個小型的智能系統(tǒng)。所謂智能系統(tǒng)，是指那些安全的、連網(wǎng)的可以進(jìn)行遠(yuǎn)程管理控制的系統(tǒng)。根據(jù)這樣一個定義，目前全球有超過18億個智能系統(tǒng)，占主要電子系統(tǒng)設(shè)備出貨量的19%。隨著智能系統(tǒng)市場的高速發(fā)展，它在2015年將超過所有出貨系統(tǒng)的三分之一。
智能系統(tǒng)主要有兩大類，第一類就是強(qiáng)調(diào)個人體驗(yàn)，包括零售業(yè)、醫(yī)療、汽車等方面的應(yīng)用。第二類涉及到提高生產(chǎn)效率，包括通信基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用，例如很多無線通信商都將英特爾的產(chǎn)品應(yīng)用到無線接入網(wǎng)絡(luò);包括機(jī)器人、智能機(jī)器人在內(nèi)的工業(yè)控制應(yīng)用;包括配電站在內(nèi)的智能電網(wǎng)應(yīng)用;高速鐵路的控制系統(tǒng)。
面對這樣一個智能系統(tǒng)，市場面臨巨大的轉(zhuǎn)變，一方面它給我們提供許多的機(jī)遇，即需要將連網(wǎng)能力附加到我們的嵌入式設(shè)備上，包括能夠提供新的體驗(yàn)，具備云連接的能力，帶來全新的應(yīng)用和服務(wù)。另一方面，從安全的角度看，它也提出了一些挑戰(zhàn)。
英特爾架構(gòu)事業(yè)部副總裁兼智能系統(tǒng)事業(yè)部總經(jīng)理唐迪曼總結(jié)了業(yè)界現(xiàn)在呈現(xiàn)出的五大發(fā)展趨勢，以推動那些不具備連接能力的嵌入式系統(tǒng)向我們有連接能力的智能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。
第一，用戶體驗(yàn)。就個人體驗(yàn)來說，在生活中一些推動計算能力的設(shè)備發(fā)生了很大的變化。隨著現(xiàn)在人們生活中越來越多地使用智能手機(jī)、平板電腦，以及對其他各類設(shè)備的要求，包括信息亭、數(shù)字標(biāo)牌、消費(fèi)終端設(shè)備等，因此產(chǎn)生了各種各樣的需求。對于開發(fā)人員而言，在設(shè)計下一代嵌入式設(shè)備的時候，他就要更多考慮到消費(fèi)者個人的體驗(yàn)。
第二，云連接。與云的可連接性為嵌入式系統(tǒng)提供了很多新的機(jī)遇，一些以前難以想象的應(yīng)用和服務(wù)，所謂能夠?qū)崿F(xiàn)云端的連接成為可能。比如說可以在車上實(shí)時更新交通路況，比如說可以在數(shù)字標(biāo)牌上實(shí)時更新展示的信息，或者說只要按一個按鈕，就可以在全國范圍內(nèi)同時控制電子廣告牌上的內(nèi)容。那么這種云的連接能力，一方面能夠給我們提供全新的業(yè)務(wù)模式，另外一方面也能夠?qū)⒐ぷ餍侍嵘揭粋�全新的水平。
第三，數(shù)據(jù)分析。智能系統(tǒng)或者說具備這種連接能力的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用將會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，比如大量與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的內(nèi)容，包括機(jī)器對機(jī)器的通信，在未來10—20年中，這個物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將會比當(dāng)今社交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)還要多很多。這對于業(yè)界來說，機(jī)會與挑戰(zhàn)是同在的，如何將大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有用的信息，轉(zhuǎn)換成為更新的業(yè)務(wù)模式。
第四，安全和可信計算。在目前這個階段，大部分商業(yè)智能的分析都是放在云上完成的，但是在未來的物聯(lián)網(wǎng)時代，有一些數(shù)據(jù)的處理肯定要放在網(wǎng)絡(luò)邊緣，甚至放在智能系統(tǒng)上去做。因?yàn)閺膶?shí)際的角度來說，我們不可能將所有的數(shù)據(jù)都放在云上進(jìn)行計算和處理，所以未來的數(shù)據(jù)和處理很可能會呈現(xiàn)多層次的情況。不僅在云端有大批的數(shù)據(jù)處理，而且在網(wǎng)絡(luò)邊緣甚至在智能系統(tǒng)本身也要具備相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理能力。
隨著各種各樣的系統(tǒng)能夠相互連接起來，安全性就不僅僅是一個涉及到隱私的問題，而是涉及到國家安全層面的問題了。在全球來看，像供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、交通控制系統(tǒng)都能夠全面連網(wǎng)，所以要把這種安全的特性嵌入到系統(tǒng)中，這將是在未來的系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計人員首先需要考慮的問題。
第五，業(yè)務(wù)融合。由于現(xiàn)今微處理器的設(shè)計方面的特性，以及微處理器的虛擬能力，能夠?qū)崿F(xiàn)工作負(fù)荷的整合或者集成，可以把以前分散在幾個微處理器上的工作集中到一個微處理器上來，通過特別的軟件設(shè)計和系統(tǒng)的部署來實(shí)現(xiàn)，從而大幅度地降低用戶的總體擁有成本。
面對這五大趨勢，唐迪曼介紹，英特爾提供了完整的戰(zhàn)略來實(shí)現(xiàn)智能系統(tǒng)市場的全面變革。英特爾先進(jìn)的處理能力能夠?yàn)檫B接的設(shè)備提供最佳的用戶體驗(yàn)，包括開放數(shù)據(jù)中心能夠確保所有包括個人電腦、智能手機(jī)、平板電腦以及未來所有連網(wǎng)設(shè)備在內(nèi)，都能夠?qū)崿F(xiàn)連接到這樣一個更加全面的網(wǎng)絡(luò)中去。通過軟件開發(fā)平臺以及通用架構(gòu)，開發(fā)設(shè)計人員能夠?qū)?shù)據(jù)分析能力放在最合適的位置上，例如放在云上面，或是放在網(wǎng)絡(luò)邊緣，或者是放在連接的智能系統(tǒng)終端，都是可行的�！ �
連接的需求
從嵌入式系統(tǒng)到智能系統(tǒng)的演進(jìn)，連接方式是其中不可避免的一環(huán)。智能計算最初的市場驅(qū)動力來自材料和物體跟蹤領(lǐng)域。有線和無線網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)有技術(shù)可以提供第一代通信網(wǎng)絡(luò)，
當(dāng)然，僅僅是傳統(tǒng)的通信方式，并不能充分發(fā)揮智能計算的智能化，新一代通信網(wǎng)絡(luò)將使傳感器和被檢測物體能夠傳達(dá)它們的信息。嵌入式GPS或定位技術(shù)將提供這類物體的位置和速度信息。特殊要求將會是低功耗模式、喚醒活動或網(wǎng)絡(luò)探測這類事情，而且安全性是必不可少的。博通公司副總裁、基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)事業(yè)部首席技術(shù)官Nick Ilyadis的觀點(diǎn)是，傳統(tǒng)處理技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)的平衡是由網(wǎng)絡(luò)能否承擔(dān)額外的流量和位置信息決定的。傳統(tǒng)處理會包括條碼掃描和其他數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，這類系統(tǒng)提供單點(diǎn)信息更新，而不是實(shí)時信息更新。單點(diǎn)信息更新意味著，箱包在終端處接受掃描是一個更新信息的時間點(diǎn)，然后在接收碼頭接受掃描是另一個更新信息的時間點(diǎn)，但在這兩個時間點(diǎn)之間沒有信息。實(shí)時跟蹤將需要更多地訪問網(wǎng)絡(luò)，除非每交易通信成本降到非常低的水平，否則在經(jīng)濟(jì)性上存在挑戰(zhàn)。
在網(wǎng)絡(luò)連接與處理能力相結(jié)合的智能計算概念里，對遠(yuǎn)端服務(wù)器的處理能力提出了全新的特殊要求，區(qū)別于傳統(tǒng)的處理器產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)時代的智能計算處理器在延遲、加密和準(zhǔn)確時間這3個方面一定會涉及全新的要求。如果網(wǎng)絡(luò)延遲短，對事件的響應(yīng)速度快，就可以實(shí)時處理事件。還要對大量連接加密，這些連接也許不全使用相同的密鑰。準(zhǔn)確時間是為了以非常高的準(zhǔn)確度同步事件和數(shù)據(jù)。另外，要支持IEEE 1588V2等時間協(xié)議。Nick Ilyadis特別指出，要實(shí)現(xiàn)更智能的計算，終端將需要傳感器輸入，以通過GNSS(GPS)技術(shù)、達(dá)到亞米級準(zhǔn)確度的室內(nèi)定位、NFC功能、準(zhǔn)確時間以及環(huán)境參數(shù)(溫度、濕度等)測量數(shù)據(jù)，例如絕對位置、速度、加速度等數(shù)據(jù)。低功耗將是關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，它決定了電池壽命的長短或是否能從所在環(huán)境收集能量。最后，終端必須安全，不能被非法侵入，因?yàn)榻K端可能處在開放環(huán)境中。通過硬件機(jī)制實(shí)現(xiàn)安全性，防止有人從內(nèi)存中提取數(shù)據(jù)或密鑰。
Netronome公司針對這一需求，推出網(wǎng)絡(luò)流管理軟件(NFM)系列及全面的應(yīng)用支持體系，此次升級包括一個用于下一代防火墻(NGFW)、IPSec、入侵防御系統(tǒng)(IPS)和SSL監(jiān)測等的應(yīng)用套件，可以幫助網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商和應(yīng)用開發(fā)商加速基于x86架構(gòu)的100Gbps網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和各種應(yīng)用的開發(fā)。作為一種成熟的商用軟件，Netronome的網(wǎng)絡(luò)流管理軟件NFM為NFP3240 處理器及基于它的NFE網(wǎng)絡(luò)加速系統(tǒng)提供了多種行業(yè)領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用。Netronome的網(wǎng)絡(luò)流處理器(NFP)將采用Intel 22nm工藝，基于其特有的流處理技術(shù)，可支持多線程的40個網(wǎng)絡(luò)引擎內(nèi)核工作在高達(dá)1.4 GHz的頻率，可為網(wǎng)絡(luò)、安全和內(nèi)容處理應(yīng)用帶來40G到100G的性能突破。NFP3240提供了40 Gbps的深度報文檢測、網(wǎng)絡(luò)和安全處理，以及支持I/O虛擬化，同時支持?jǐn)?shù)百萬的并發(fā)流連接。
Netronome開發(fā)的IDS/ IPS 軟件應(yīng)用套件NFM通過硬件加速技術(shù)，包括基于報文的數(shù)據(jù)包分類，狀態(tài)流管理，以及集成的動態(tài)負(fù)載均衡，從而大大提升了基于x86的IDS/ IPS的應(yīng)用性能。支持下一代防火墻的NGFW應(yīng)用套件在支持IDS / IPS的應(yīng)用的基礎(chǔ)上，增加了基于協(xié)議和網(wǎng)段及端口的策略管理，IPv4/v6二層和三層轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)地址端口翻譯(NAPT)，IPsec VPN和SSL 協(xié)議檢測。
當(dāng)然，比起前面說的各種定位技術(shù)，最直接有效的連接方式還是移動通信和無線網(wǎng)絡(luò)，借助2G、3G甚至LTE等技術(shù)或WLAN(WiFi)，可以讓更多的連接嵌入式系統(tǒng)一起分享信息，并以通信的方式實(shí)現(xiàn)其工作的智能化。嵌入式加無線，是智能計算現(xiàn)在最讓人感興趣的模式，比如WiFi、藍(lán)牙、Zigbee以及各種自定義的無線標(biāo)準(zhǔn)，這些技術(shù)的存在，讓低功耗無線傳輸成為可能，也催生更多智能計算的機(jī)遇。一個比較有意思的與智能計算可能產(chǎn)生火花的連接方式是WiFi Direct，這種全新的WiFi技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的WiFi連接，這就讓無線網(wǎng)絡(luò)傳輸可以脫離傳統(tǒng)的熱點(diǎn)(AP)而單獨(dú)存在，讓某些設(shè)備間可以在云端的數(shù)據(jù)庫之外，建立更為廣泛的個體小數(shù)據(jù)庫，并有機(jī)會實(shí)現(xiàn)兩個設(shè)備之間的通信交互信息，得以讓智能計算變得更廣泛，更靈活與獨(dú)立。而ARM 市場營銷部移動運(yùn)算市場營銷總監(jiān)陳洛則表示，將WiFi和藍(lán)牙的軟件整合，能降低其功耗，這會讓未來的便攜產(chǎn)品將寶貴的功耗集中到性能方面。
軟件與算法是核心
智能計算，硬件與互聯(lián)只是基礎(chǔ)，真正的核心思想集中在軟件處理與算法上。軟件是智能計算模式的關(guān)鍵組成部分。有一個支持實(shí)時數(shù)據(jù)收集及傳輸?shù)能浖脚_非常重要。支持?jǐn)?shù)據(jù)預(yù)處理也很重要。軟件平臺必須安全，以參與安全交易和加密通信。軟件成本必須很低，因?yàn)檫@類軟件會用在大量設(shè)備中。這種軟件平臺還必須是實(shí)時操作系統(tǒng)，以支持對外部事件及數(shù)據(jù)輸入的低延遲響應(yīng)。軟件也必須支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。目前關(guān)鍵是支持IPv6。
智能計算算法將有幾種不同的結(jié)構(gòu)。Nick Ilyadis分析認(rèn)為，就僅與設(shè)備有關(guān)、而非更大的數(shù)據(jù)收集引擎組成部分的數(shù)據(jù)而言，算法可以完全在收集設(shè)備內(nèi)運(yùn)行。如果算法需要匯總或關(guān)聯(lián)來自多個收集點(diǎn)的數(shù)據(jù)，那么就需要采用一種具有匯總設(shè)備以執(zhí)行算法的模式，或者將所有數(shù)據(jù)發(fā)送回云中，并在云中處理。因此關(guān)鍵是，根據(jù)數(shù)據(jù)收集和匯總類型，正確確定是采用本地數(shù)據(jù)處理還是采用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理算法結(jié)構(gòu)。
意法半導(dǎo)體(ST)中國區(qū)MCU市場部經(jīng)理曹錦東談到軟件在智能計算中的應(yīng)用時，認(rèn)為軟件體現(xiàn)了真正用戶的價值，是軟件推動了MCU更智能。在嵌入式設(shè)備端，面對智能計算的需求，由于計算可能是基于不同硬件實(shí)現(xiàn)的，這就要求軟件需要與底層的驅(qū)動兼容，從而讓計算能夠真正實(shí)現(xiàn)更廣闊的覆蓋。為了達(dá)到這一目的，對硬件廠商來說，在應(yīng)用軟件層面，不僅僅是要面對各種連接的接口控制要實(shí)現(xiàn)各種連接的兼容，還要求軟件的驅(qū)動層、協(xié)議層要與第三方一起開發(fā)，從而盡可能確保軟件的易用性和通用性，并要探討一種軟件與硬件結(jié)合的商業(yè)模式，可以融入到整個生態(tài)系統(tǒng)中，一個典型的應(yīng)用是語音控制的實(shí)現(xiàn)，如果能夠有一個統(tǒng)一的平臺或算法去實(shí)現(xiàn)語音控制，那么未來語音控制的應(yīng)用將不僅僅局限到現(xiàn)在這些應(yīng)用，ST正在考慮這方面在MCU上的應(yīng)用。
軟件在未來的價值會越來越高，特別是智能的實(shí)現(xiàn)方面。ARM陳洛看到的是，使用者的習(xí)慣不同會影響整個產(chǎn)品的使用者體驗(yàn)，軟件提供的是從底層到上層應(yīng)用的一個體系的建立，并且很多應(yīng)用其實(shí)都是軟件在處理和協(xié)調(diào)，針對智能計算中的智能，硬件廠商提供了比較好的處理能力，軟件開發(fā)商就在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)面對用戶的應(yīng)用。陳洛用一個形象的比喻形容軟件商與ARM的分工，ARM提供做菜的材料，而軟件商則是炒菜的大廚。
在算法方面，ARM會不斷根據(jù)軟件的算法需求，改進(jìn)自己的指令集，用新的指令集來實(shí)現(xiàn)更多智能和通用的功能，特別是通過與生態(tài)系統(tǒng)的廠商互動，ARM會根據(jù)需要將一些指令集評估后決定是以軟件實(shí)現(xiàn)還是硬件實(shí)現(xiàn)，以便用戶有更好的體驗(yàn)。
嵌入式系統(tǒng)的機(jī)遇
智能計算，在本質(zhì)上說，是一個連接與信息交互環(huán)境下的全新處理平臺，涉及傳感，數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)分析和處理，模擬技術(shù)和通信連接的一個龐大系統(tǒng)。借由數(shù)據(jù)分析和控制，來讓計算具有更多的智能因素。
智能計算，涉及的不僅僅是傳統(tǒng)的處理器，更多的是帶給更多嵌入式系統(tǒng)全新的機(jī)遇，智能計算將會創(chuàng)造一個全新的產(chǎn)業(yè)鏈。曹錦東就預(yù)測，鑒于現(xiàn)在MCU的處理能力逐漸加強(qiáng)，考慮到MCU的成本與功耗都很低，已經(jīng)不再僅僅局限在控制方面的單一應(yīng)用。增加了連接功能的MCU也可以實(shí)現(xiàn)智能計算的功能，這就意味著一些新興的應(yīng)用將會在未來的3-5年內(nèi)涌現(xiàn)，可以說，MCU讓云計算覆蓋的更廣，未來CPU的架構(gòu)將會受到MCU強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)。
基于傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的智能計算，創(chuàng)造的不僅僅是傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈。ARM 市場營銷部移動運(yùn)算市場營銷總監(jiān)陳洛在分析智能計算前景時看到，智能計算與移動設(shè)備的結(jié)合是未來的大勢所趨，在最新的臺北電腦展上看到，越來越多的移動PC正在步手機(jī)的后塵，實(shí)現(xiàn)Always on的功能。在智能計算方面，傳輸速度是網(wǎng)絡(luò)的責(zé)任，而在嵌入式系統(tǒng)方面，則要向著節(jié)能省電與高性能的平衡方面發(fā)展，便攜處理產(chǎn)品的性能增加，會提供更多的處理能力進(jìn)行信息獲取與軟件的執(zhí)行，從而讓智能化更深入，而節(jié)能省電則是很多設(shè)備能夠成為移動設(shè)備的前提，這些對ARM而言既是機(jī)遇更是挑戰(zhàn)。針對這個需求，ARM提出了一個全新的“大小核”理念，大核將用來進(jìn)行較復(fù)雜的計算需求，例如視頻瀏覽游戲等，小核則負(fù)責(zé)較簡易的電子郵件收發(fā)、短信息處理等較省電的工作，大小核之間互相切換可以實(shí)現(xiàn)理想的效果，特別適合網(wǎng)絡(luò)智能計算的需求。
生活的信息化、智能化和安全化一直是消費(fèi)者所追求的，智能計算帶給我們的機(jī)會是我們將生活在這樣一個世界上——我們能知道影響商務(wù)的事件，并且生活在實(shí)時的、清晰可視的環(huán)境中。挑戰(zhàn)是，匯總數(shù)據(jù)所需的傳感器、智能計算終端和網(wǎng)絡(luò)以及最終的計算基礎(chǔ)設(shè)施的部署成本。部署的經(jīng)濟(jì)性尚未得到清晰闡述和驗(yàn)證。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)該提供低成本傳感器和計算平臺，這樣傳感器和計算平臺才能得到廣泛采用，實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
智能計算的一個核心觀念是通過終端搜集各種不同的信息，匯總到一個數(shù)據(jù)中心，然后通過智能的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘，從而將獲取的結(jié)果返回終端設(shè)備，指揮終端設(shè)備的處理單元實(shí)現(xiàn)有一定目的的處理方向，達(dá)到智能化的目標(biāo)。曹錦東介紹的一個典型嵌入式與網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是自動販賣機(jī)，通過將不同設(shè)備搜集的信息發(fā)送給客戶端，不僅可以將數(shù)據(jù)分析提交給供貨商進(jìn)行有針對性的備貨，更可以提供給使用者不同人群的購買需求，從而給出有針對性的采購建議。
Nick Ilyadis認(rèn)為，最重要的智能技術(shù)應(yīng)用之一與交通運(yùn)輸有關(guān)。隨著我們社會的成長，城市和高速公路將變得更加擁擠。用智能汽車、傳感器網(wǎng)絡(luò)和云計算來優(yōu)化交通，將會提高生產(chǎn)率，并提供更好的總體生活質(zhì)量。陳洛則預(yù)言，未來有屏幕的設(shè)備，就會有嵌入式處理器在其中，這其中大部分將是具有聯(lián)網(wǎng)功能的智能設(shè)備。特別有代表性的是汽車應(yīng)用方面，通過聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)的合作，實(shí)現(xiàn)更多娛樂和智能控制。對智能交通這個未來預(yù)期前景應(yīng)用中，傳感器帶來的實(shí)時路況采集，無線傳輸結(jié)合地圖資源，這些信息與處理和控制平臺的協(xié)同工作構(gòu)建的就是一個完整的智能輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)。
