2021年嵌入式技术的5大关键趋势（附嵌入式系统技术的发展趋势）.docx

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1、嵌入式技术正在不断发展运行速度更快，结构更紧凑，成本更低。一台配备图形处理单元(GPU)的超级计算机可以放在手中，而且价格不到IOO美元。它可用于人工智能(AI)开发和机器学习。自动驾驶汽车控制车辆所需的Al模块现在可以安装在汽车中。让我们看一下嵌入技术的五大趋势。一、无线连接正在爆炸性增长根据GrandViewResearch的预测，到2025年，物联网市场规模将达到1万亿美元。这代表着数量众多的连接，这些连接将改善我们生活的许多领域，包括制造业、零售业、能源、智慧城市、医疗保健、交通运输等等。制造业的工业4.0计划可能成为第一个受益者。通过预防性维护、实时数据监控，以及IoT连接所生成的报

2、告，智能工厂将能够以更少的成本生产更多的产品。5G时代将把传输速度提高到20Gbps;6G有望更快。随着低功耗广域网(LPWAN)的普及，再加上NimbeLink、SequansMultiTechElektronikDigi和TeIit等供应商提供的芯片和设备，无线连接的爆炸性增长将继续加速。物联网将无处不在。二、速度就是一切多核处理器性能更好，因为它们可以将单个内核专用于执行独特的计算任务，例如图形处理。几乎每个人都熟悉8核或16核处理器。不过，最近，英特尔和AMD一直在推销128核处理器。IP公司Arm已将基于5纳米节点的192核处理器的开发列入其发展规划，决意要超越所有其它处理器。难怪G

3、PU供应商英伟达(NVidia)欲以400亿美元的高价收购Arm。每个人都在追求5G互联网的超速(目前已证明能够达到10Gbps的下行链路速度，而4GETE则为0.5GbPs)。处理器、互联网和系统将不仅仅是更快，而是超快另外，量子计算的使命是为科学研究和机器学习提供非常快速的计算能力。量子计算可以在几秒钟内解决问题，而不像传统计算机需要好几天解决类似的问题。量子计算的方法不是使用位来表示0或1,而是使用量子位(qubit)来同时表示。和1。尽管量子计算速度很快，但是测量量子位是一个挑战。不过，芬兰阿尔托(AaItO)大学的一个团队最近仅使用很少的能量就测量出了量子位，从而有可能推动该技术的快

4、速发展。控制量子位将采用的路径是另一个挑战。但是，美国麻省理工学院(MlT)和美国纽约城市大学的研究人员报告称，在基于氮化铝的光子IC平台上可以产生并直接集成量子发射器。亳无疑问，量子计算将在提高计算速度将发挥重要角色，但其广泛应用仍需要几年的时间。三、网络攻击日渐频繁和危险网络攻击一直在不断，尽管此类攻击总是带有不同程度的破坏性，但它们将变得越来越危险。例如，随着春季疫情的蔓延，世界卫生组织(WHO)警告说，他们所受的网络攻击比去年同期增加了五倍。对乌克兰电网的攻击导致20万客户断电，这些对日常生活造成了重大破坏，而且这些都不是孤立的事件。有许多不同类型的恶意病毒软件。在勒索病毒攻击中，黑客

5、控制一个系统，要求受害者支付赎金，然后才将控制权返还给他们。勒索软件黑客变得越来越老练，也越来越贪婪。他们不仅袭击企业和政府机构，甚至攻击医院。今年9月，德国一名医院患者的死亡与网络攻击直接相关。她需要紧急医疗救护，但是她当时所在的杜塞尔多夫(DiiSSeldorf)医院正遭受勒索软件攻击，这导致医院无法提供挽救生命的必要服务。病人被重新安排到20英里外的一家医院,但为时已晚。这是此类悲剧的第一次报道，但可能不是最后一次。随着网络连接的增加和更高的5G速度，此类攻击可能会变得更加频繁。为了应对这些攻击，各类组织正在加紧部署网络安全工作。预计到2025年，网络安全市场规模将达到2540亿美元。嵌

6、入式安全软件和硬件正呈指数式增长。新的硬件设计越来越多地内置安全芯片，英飞凌、MicrochipST、MiCrOn和华邦等芯片厂商都在开发和提供这类安全芯片。网络攻击和反攻之间的对抗将会更加激烈。四、VR正在成为现实自从专门用于游戏的3D虚拟现实发布以来，VR及相关产品已经发展成为一个利润非常可观的市场。最初的VR概念已经演变为增强现实(AR)、混合或合并现实(MR)和扩展现实(XR),这些技术已经扩展到工业和商业应用领域。AR特别适合培训。用户戴着透明的护目镜，而信息则叠加在屏幕上。这些信息可以是诸如执行设备维修程序之类的指令。MR比AR更进一步，它可让用户查看实际场景和其它可能的场景，融合

7、实际图像和创建的图像。XR则是终极的应用，可以投影出看似真实的物理对象的全息图像。例如，XR将为远程会议提供新的维度。与传统的视频会议不同，使用XR,对方的图像将出现在用户面前，就像正在召开面对面会议一样。可以提高生产力的VR应用涉及范围广泛，包括医学、制造、培训和娱乐。例如，医生培训需要许多实际操作体验，即便不难操作也可能会很昂贵。借助VR,可以为医学实习生设置模拟练习，而不用冒着在真实患者身上犯下严重错误的风险。微软HoloLensMR智能眼镜投资VR的巨头包括MicrosoftGoogle和Intel等。市场观察家预计，未来几个月将出现新的VR创新和机遇。例如，随着疫情的要延，像全息照相

8、这种虚拟会议可能是仅次于面对面(真实)会议的最佳选择。五、Al将出现在每个嵌入式设计中人工智能及其现实应用(机器学习)正在蓬勃发展，随着时间的推移，预计会有更多的嵌入式设计包含AL当今的Al几乎可以用于你想到的任何领域，包括零售、医疗保健、自动驾驶、电子商务、制造业、供应链、工业控制、娱乐和银行等等。例如，基于Al的系统可以配备摄像机，以确保工人在操作过程中穿戴正确的防护装备。如今，配备了物联网和AI的智能工厂可以通过实时监控让AI避免操作错误来提高生产率。从长远来看，人工智能可以做的会更多。让我们设想一个未来工厂的场景，该工厂会使用Al和机器人技术进行即时组合，以生产另一种产品。例如，为生产

9、医疗设备而建立的流水线可能第二天就能生产智能手表。人工智能还可以使银行业务和其它交易更加安全。Flowchain是一家位于台湾的开源区块链组织，提出了一种将IoT、Al和区块链技术结合的方案，可以创建更安全的数据挖掘方法。区块链是一种相对较新的电子分类账解决方案，可确保安全性。当交易待处理时，所有利益相关者都会得到通知，并且必须都同意交易才能进行。人工智能方面的合作关系包括Nvidia与VMware的合作(VMWare是一家软件公司，可帮助工业企业连接到多种云服务平台)。他们打算提供端到端的Al企业平台。Intel已经与海德堡大学计算中心达成协议，以追赶行业领导者NVidia。与此同时，越来越

10、多的AI硬件正在以合理的价格推出。NVidia最近宣布了重新打包的GPU模块，价格仅59美元，打算向公众提供。这款紧凑型模块提供许多I/O端口，包括USB、HDMl和千兆以太网，并支持基于该模块的开源项目。人工智能初创公司Hailo最近推出了基于自研Hailo-8芯片的AI加速模块，意欲与Google和Intel竞争。人工智能的用途还有很多。随着AI硬件价格的下降，嵌入式设计有望增加更多Al功能。展望未来这次疫情迫使我们以不同的方式看待一切。一些行业已经被颠覆，并且可能永远被改变。旅行和娱乐业的企业在不断挣扎中改造自己，有些企业被迫永久关闭。但是，远程医疗蓬勃发展，这得益于新的医疗设备，这些设

11、备将医生和患者在线连接起来。现在，人们在家中就可测量很多生命体征数据，并立即将这些数据远程提供给医生。嵌入式技术将继续增长，即使疫情可能会改变增长的路径。将来，在每个嵌入式设计中，无线连接、更快的嵌入式处理和计算、更多的网络攻击和反击解决方案，更复杂的虚拟现实以及人工智能将会看到爆炸性的增长。嵌入式系统技术的发展趋势关键词：电子科技制造业发展趋势摘要：现如今，伴随着我国综合国力的不断增强和壮大，使国民经济得到明显提升，随之带动了我国电子科技行业的迅速发展，随着嵌入式系统操作技术以及集成电路不断涌现，推动了我国制造行业的可持续发展。因为嵌入式操作系统技术的快速发展，使其具有的优势越来越明显，在一

12、定程度上扩大了嵌入式操作系统技术的使用领域。即便时空限制会对嵌入式操作系统技术的有效运用产生不良影响，但是其依然能够提高软硬件的利用率，从而在一定程度上减少研发成本与研发时间。关键词：发展趋势;嵌入式系统技术;电子科技;制造业弓I言在上个世纪70年就出现了嵌入式操作系统，通过几十年的不断发展，嵌入式操作技术逐步得到优化。当前，我国科学技术已经得到飞速发展，使人们的生活质量得到明显改善，同时减少了成本的研发成本，再加上我国高新技术、物联网技术以及高新技术的大力支持，嵌入式操作系统技术在我国各个领域都得到广泛应用。同时我国医疗仪器、航空航天、智能家居、电子商务等领域为嵌入式操作系统提供了良好的发展

13、空间。一、嵌入式系统技术的优点与特征（一）嵌入式系统技术的优点嵌入式操作系统技术是基于计算机技术的前提下得以应用，系统具有较强的可裁剪性与稳定性，根据嵌入式操作系统技术具有的优势可以得知其具有综合性的优势。嵌入式操作系统具有非常广泛的应用空间，如：计算机、无线通讯等，可以根据具体资源和人员完成再分配，系统技术的这个综合性优势实际上还属于系统的密集型。同时从个性化方面同样可以看出嵌入式操作系统具有的优势，传统的计算机设备控制系统应用模块与功能具有非常高的相似度，经过采用通用型系统,就会使行业之间的兼容性大大降低，随着嵌入式操作系统技术的不断运用,可以达到个性化定制的目的，如此一来可以加强各个行业

14、之间的交流与沟通，提升其占有份额。另外，在统一性系统模块当中同样可以呈现出嵌入式操作系统具有的优点，实现操作功能多样化，同时还可以提升代码的执行效率，从而推动自动化的可持续发展。（二）嵌入式系统技术的特征嵌入式操作系统技术具有非常明显的特征，主要表现在较强的专用性、硬件及软件方面，尤其是软件方面的个性化设计，因此，其具有非常明显的专用性特征。嵌入式操作系统技术具有的明显特征主要表现在实用性、可靠性等方面。从实用性方面来看，这一个特征同样是对嵌入式操作系统技术在应用过程中的基本条件，设计人员和使用者需要高度重视嵌入式操作系统技术的实用性。从可靠性方面来看，嵌入式操作系统技术涉及到很多个领域，一些

15、嵌入式操作系统的宿主对象要求在无人看守的环境中运行，在一定程度上为嵌入式操作系统技术提出了更高的要求。二、嵌入式系统应用现状（一）在汽车和电子交通管理方面的应用通过应用这些技术不仅能够使现代化管理得到满足，而且还可以降低人力资源在管理当中所占的比例，为工作人员减少了工作任务，通过和互联网的整合，可以及时的传递关于交通情况的实时信息。在汽车电子设备当中的显示屏与电动汽车的电源管理同样应用了嵌入式操作系统，因此，需要重点推广嵌入式操作系统的应用，为汽车设备管理提供有利的条件，从而使车载设备可以安全、稳定的运转。（二）在工业方面的应用在我国工业控制行业当中，机械电子市场、交通以及医疗电子市场通过应用

16、嵌入式操作技术得到了飞速发展。在电力系统当中，通过应用嵌入式操作系统，变电站不需要安排专业人员进行看管，同时不需要设备运行人员传达相关信息，在一定程度上提升了信息停递的速度，同时还可以快速的处理设备故障。在医疗当中，通过运用嵌入式操作系统使监护器、扫描仪等仪器设备的体积逐渐缩小，加快了网络传输的速度，能够使无限便携的要求得到满足，同时还减少了电源消耗等，这些都是应用嵌入式操作系统技术实现的效果。三、嵌入式系统技术的发展趋势（一）在分布式计算的基础上设计实时操作系统SPringKerneI属于一套实时操作系统，具有分布式的特征，能够根据不同的功能合理的应用在不同的处理器当中，操作系统代码之间能够完成协同与分布运行的工作。同时还可以把处理器当中的元素分为系统处理器，其主要负责任务的调整，能够把多于的处理器归类为应用处理器。在完善调度方案工程中，可以采取人工操作的方式为设备提