作者:富连达发布日期:2023-07-20浏览人数:366
在过去的几年里,整个嵌入式系统市场发展迅速。随着物联网和工业物联网的出现,嵌入式系统技术已成为智能和互联网生态系统快速发展的推动者。
广泛、多样化、高度分散的嵌入式系统市场包括软件、开发平台和硬件。如今,越来越多的行业依赖于嵌入式系统。嵌入式系统的工业市场包括通信、汽车、航空航天、消费电子、军事系统、工业控制等智能城市。
嵌入式系统通常是功能固定或可编程硬件和软件的组合。嵌入式系统可以设计为一个或多个特定功能,以支持更大的系统。例子包括工业控制系统和机器、汽车,如军事系统、医疗设备、消费品、智能手机和建筑自动化,如航空电子和武器系统。
对于面向消费市场的简单、大量嵌入式设备,嵌入式系统的成本可能是99%的硬件和1%的软件。然而,对于高度专业的飞机、汽车或高度可靠的工业控制器,如果包括并满足复杂应用程序的标准,该软件可能占嵌入式系统成本的95%%。更复杂的是,嵌入式系统和计算机之间没有明确的界限。即使在今天,关于智能手机或智能物联网的问题 ** 还有一些争论是嵌入式系统还是独立计算机。传统的物联网 ** 新的智能物联网收集无线传感器数据并将其推送到云中 ** LAN可以支持边缘设备,WAN,嵌入式系统市场的硬件组件包括芯片、印刷电路板、固件、目标设备等。软件元素包括开发平台、实时操作系统(RTOS),等。当然,这些嵌入式系统支持整个市场的设备和机器要大得多。
嵌入式设备通常由包括片上系统在内的硬件集成软件提供动力(SoC),现场可编程门阵列(FPGA),嵌入式开发人员编程具有特定功能的集成电路(IC),以及其他固件版本。这使得软件和硬件很难完全分开。市场上的嵌入式系统供应商可能包括那些只提供软件的供应商,如开发和工具以及实时操作系统(RTOS)。还提供FPGA、SOC等固件产品。
一般来说,嵌入式系统是一项非常成熟的技术。随着新的、更强大的处理器的不断发展,该技术现在可以支持下一代智能设备、机器、设备和工厂。嵌入式系统代表了包括工业物联网和整个行业数字化转型在内的智能互联网产品、机器和系统的关键支持技术。
智能边缘设备的出现是嵌入式领域的主要趋势之一,这将有助于使工业生产系统和加工厂成为数字企业的一部分。允许访问、总结和分析传感器和其他计量设备中的嵌入式智能,以支持先进的分析,使生产系统和设备成为工业物联网生态系统和数字双胞胎的一部分。为了帮助优化资产生命周期,特别是在运营和维护阶段,这些技术正成为关键的使能技术。
为了抓住商机,云和边缘基础设施技术提供商都需要继续扩展,以支持数十亿传感器和数万智能系统。边缘设备必须连接和智能化。由于边缘对智能的巨大需求,整个嵌入式系统市场将实现显著增长。物联网生态系统的不断发展和基于预测和标准化分析的工业自动化对网络物理系统的稳步发展最终将导致自主和自我修复系统。 这将成为嵌入式系统增长的主要行业驱动力。
嵌入式系统在行业中
几十年来,嵌入式系统已成为航空航天和国防、汽车、医疗设备、通信和工业自动化等行业的主要技术。随着处理器系统结构的发展和更多的计算能力可以嵌入到系统和设备中,这些系统的智能和功能翻了一番。这使得传统上使用嵌入式系统的产品更加智能和强大,使其他行业(消费品、家电、体育用品等)的产品更加智能和互联。).嵌入式系统正成为我们生活中几乎所有事物的一部分。
汽车行业
目前,汽车应用代表了嵌入式系统的最大用途,可能仍然是未来几年最大的部分。在汽车中,嵌入式系统用于信息娱乐、安全、驾驶员意识、维护和车辆整体系统控制。对具有高级导航、驾驶员辅助和车辆到街道通信功能的车辆的扩展需求只会增加对嵌入式系统的需求。此外,随着混合动力电动汽车和电动汽车的出现,智能系统控制也在扩大。
此外,新兴的自动驾驶汽车将需要一个高度智能的系统系统。它比今天车辆中的嵌入式系统要复杂得多。这些车辆中的计算系统将需要运行多个复杂的人工智能软件和系统来进行导航、道路和车辆感知、交通模式、行人感知、风险感知和评估。新一代处理器正在为嵌入式系统开发,以满足这些计算和智能要求。
智能嵌入式汽车系统
当讨论汽车行业的人工智能主题时,大多数人首先想到的是自动驾驶汽车。毫无疑问,无人驾驶汽车的发展是一个非常活跃的研究领域,该技术将成为未来甚至不久的交通运输的可行组成部分。然而,今天的现实是,认知学习算法主要用于提高效率、安全性,并为传统手动驾驶汽车的过程增加价值。
在汽车行业准备好让人工智能“控制车轮”之前,它首先希望将其应用于目前拥有大量驾驶员辅助技术的汽车。人工智能非常适合为互联网车辆提供先进的安全功能。如今,嵌入在离线车辆中的驾驶员辅助功能可以帮助驾驶员在车辆完全自动驾驶前对人工智能感到满意。
人工智能通过监控数十个车载传感器,可以识别危险情况,自动制动和控制车辆,避免事故,检测和警告驾驶员其他车辆及其周围的危险。
汽车客户目前使用人工智能的一个领域是基于人工智能的云服务,用于预测性维护。与传统车辆不同,网络车辆除了通过检查引擎灯和低轮胎警告来警告司机外,还可以做更多的事情。在许多最新模型中,嵌入式人工智能算法监控数百个传感器,并且可以在问题影响车辆运行之前进行检测。人工智能可以通过每秒监测数千个数据点来发现可能指示组件故障或故障的微小变化。
卫生保健
医疗保健是嵌入式系统开发最快的应用程序之一。例如,嵌入式系统广泛应用于手持式和便携式治疗设备,以及用于监测生命体征的设备和设备。嵌入式技术也进入了一个复杂的手术程序,以监测心率或识别动脉阻塞。
虽然嵌入式系统中的半导体、处理器和芯片的物理尺寸已经减小,但我们也看到了智能和功能的指数增长。这将使新一代的医疗设备在人体内部和器官中发挥新颖和创新的作用和干预。微型但功能强大的设备将能够通过连接到基于网络的诊断中心的移动设备来远程监控和确定多个患者的情况。
消费电子产品
几十年来,消费电子一直是嵌入式系统的主要市场,但随着物联网的出现,市场具有新的意义。智能连接产品需要新的设计标准,嵌入式智能已成为主要组成部分。企业家工程师可能会将新的传感器和软件纳入他们设计的产品中。
将机器和资产连接到工厂和基础设施中的价值已经确立,特别是因为它与减少计划外的停机时间和优化操作有关。另一方面,连接消费品(智能电话、心率监测设备、智能家电、照明、安全等)进行跟踪、监控、控制和调整,将带来巨大的价值。这不仅适用于产品用户,也适用于产品的使用寿命。未来,它将改进产品设计,并适用于这些产品中包含的大系统。
建筑自动化
嵌入式软件、硬件和行业用于智能建筑和HVAC的自动化系统,未来几年将发展迅速。随着我们进入智能建筑和智能城市时代,嵌入式智能将成为这些智能系统不可或缺的组成部分。建筑自动化主要基于环境条件的监测和维护、照明和访问控制。随着系统变得越来越智能,智能建筑功能可能会扩展到预测和标准化的系统,以确定最佳条件。最后,目标是转向一个完全独立和自我修复的系统。这些系统将基于人工智能和机器学习,全部基于嵌入式智能
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