讓AIoT成為現(xiàn)實(shí)

物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)意味著一直孤立存在的機(jī)器突然能夠產(chǎn)生數(shù)據(jù)，并以一種為眾多應(yīng)用打開(kāi)革命性操作模式的方式相互“交談”。

人工智能(AI)已經(jīng)在公眾意識(shí)中存在了很長(zhǎng)時(shí)間。對(duì)許多人來(lái)說(shuō)，最難忘的智能化身是 HAL 9000，這是一個(gè)虛構(gòu)的人工智能角色，最早出現(xiàn)在 1968 年 Arthur C. Clarke 的《太空奧德賽》(Space Odyssey)科幻電影系列中。令人高興的是，HAL 9000 與當(dāng)今的 AI 系統(tǒng)幾乎沒(méi)有任何相似之處，后者具有更直接的意圖，并且?guī)缀蹩偸窃诖笮瓦h(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心中“運(yùn)行”。它們能夠吸收、構(gòu)建和處理大量數(shù)據(jù)，基于復(fù)雜的分析算法產(chǎn)生新的見(jiàn)解，并在某些仍然有限的情況下簡(jiǎn)化決策。

人工智能物聯(lián)網(wǎng)(AIoT)是這兩種并行趨勢(shì)的交匯點(diǎn)，它帶來(lái)了一個(gè)復(fù)雜、智能的決策和分析過(guò)程網(wǎng)絡(luò)的潛力，它可以整理和解釋大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)使得以前不可能完成的事情成為可能。至關(guān)重要的是，AIoT 將在設(shè)備本身上處理這些數(shù)據(jù)。這些設(shè)備的獨(dú)特之處在于，魔法發(fā)生在你的手中或附近，與數(shù)據(jù)中心和外部網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)。

在與非網(wǎng)推出的《回顧 2019，展望 2020》年終專題活動(dòng)中，XMOS 首席執(zhí)行官 Mark Lippett 從邊緣計(jì)算、背后的硬件以及 2020 趨勢(shì)的分析等角度，向筆者介紹了他們對(duì) AIoT 的獨(dú)到洞見(jiàn)。

XMOS 首席執(zhí)行官 Mark Lippett

邊緣處理

你可能會(huì)問(wèn)，鑒于云的便利性和普及性為什么還需要 AIoT。對(duì)于許多企業(yè)來(lái)說(shuō)，數(shù)字轉(zhuǎn)型僅僅意味著將他們的服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到云基礎(chǔ)架構(gòu)中，并且很容易假設(shè)人們可以毫無(wú)問(wèn)題地將數(shù)據(jù)發(fā)送到這一無(wú)形資源或從這一無(wú)形資源中發(fā)送數(shù)據(jù)。

事實(shí)是，云根本跟不上 IoT 不斷增長(zhǎng)的規(guī)模。通信基礎(chǔ)設(shè)施帶寬有限，數(shù)據(jù)中心無(wú)法交付計(jì)算。這導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)帶寬、延遲、計(jì)算可擴(kuò)展性、能源管理和安全性等諸多問(wèn)題。除了本地化的私有規(guī)模之外，僅依靠現(xiàn)有的云架構(gòu)根本不是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的選擇，這反過(guò)來(lái)會(huì)限制 AIoT 應(yīng)用的范圍和潛力。

根據(jù)《商業(yè)內(nèi)幕情報(bào)》(Business Insider Intelligence)的預(yù)測(cè)，最早到 2025 年將有 640 億臺(tái) IoT 設(shè)備——比 2018 年的 100 億臺(tái)激增了 600%以上——AIoT 迫切需要具有令人難以置信的處理能力的設(shè)備才能滿足用戶的期望。

AIoT 不是與龐大的云網(wǎng)絡(luò)之間來(lái)回發(fā)送數(shù)據(jù)，而是將處理能力移向或直接移到生成數(shù)據(jù)本身的設(shè)備上。這減輕了過(guò)載網(wǎng)絡(luò)和電力消耗大、成本高的數(shù)據(jù)中心在請(qǐng)求壓力下的負(fù)擔(dān)，以極大提高性能的方式分配工作負(fù)載。

然而，這里顯然存在財(cái)政困難。對(duì)于許多希望利用 AIoT 的企業(yè)來(lái)說(shuō)，全面覆蓋其網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)所需的高端 CPU 投資是完全不現(xiàn)實(shí)的。但如果沒(méi)有能力大幅提升處理能力，AIoT 本質(zhì)上就是一個(gè)白日夢(mèng)。

它背后的硬件

因此，對(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)高性能處理而又不損害價(jià)格的芯片的需求正在迅速增長(zhǎng)。任何希望生產(chǎn)出滿足這些業(yè)務(wù)需求的處理器的制造商，都有以下不確定的平衡各方利益的行動(dòng)待執(zhí)行：

1.成本。滿足此需求的處理器比許多人認(rèn)為是滿足計(jì)算能力需求的唯一解決方案的優(yōu)質(zhì)替代產(chǎn)品便宜。從第三方硬件 / 軟件的費(fèi)用到處理器的類別及其功能所需的組件，這里有很多旅途危險(xiǎn)需要協(xié)商。

2.性能。廉價(jià)并不意味著要降低性能，否則整個(gè)操作將變得毫無(wú)意義。產(chǎn)品背后的思想需要能夠用復(fù)雜的算法和架構(gòu)來(lái)補(bǔ)償成本削減措施，以確保達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.通用性。完美地劃分價(jià)格和性能之間的關(guān)系是一件好事，但假如結(jié)果是專門為一種用途而設(shè)計(jì)的芯片（例如，驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別），那么大多數(shù) AIoT 行業(yè)根本沒(méi)有獲得解決方案。你可以看到，最大的秘密是 AIoT 根本不是一個(gè)真正的市場(chǎng)，它是 100 個(gè)市場(chǎng)和 10,000 個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的總和——每個(gè)市場(chǎng)都有不同的需求。端點(diǎn)解決方案必須靈活且經(jīng)濟(jì)地交付每個(gè)細(xì)分市場(chǎng)所需的計(jì)算類（AI、DSP、控制和 IO）的組合。

展望未來(lái)

從微觀到宏觀，滿足這三個(gè)參數(shù)的硬件將對(duì) AIoT 的傳播和范圍產(chǎn)生潛在的革命性影響。

并且這一影響可能是巨大的。例如，AIoT 系統(tǒng)開(kāi)辟了通過(guò)互聯(lián)醫(yī)療提高生活質(zhì)量的可能性——能夠監(jiān)視心率或呼吸模式等的 IoT 設(shè)備可以在事件發(fā)生之前預(yù)先標(biāo)記出事件。隨著時(shí)間的推移，這些事件的數(shù)據(jù)可以直接與 GP 或醫(yī)院共享，這是你或你家人健康狀況的實(shí)錄，有助于保證醫(yī)護(hù)人員提供最合適的治療。

將其進(jìn)一步擴(kuò)展，智能家居將為類似于未來(lái)世界展示(Futurama)的安全、便利和自動(dòng)化提供機(jī)會(huì)。聲控恒溫器、燈、娛樂(lè)設(shè)備等可以提供全面的控制，甚至不需要轉(zhuǎn)移你的注意力，更不用說(shuō)打開(kāi)菜單了。

進(jìn)一步擴(kuò)大這一點(diǎn)，大量智能家居催生了智能城市，提供了在便利性和效率方面達(dá)到新高度的機(jī)會(huì)。想象一下，在一個(gè)繁忙的城市里，直接被引導(dǎo)到一個(gè)空車位將會(huì)節(jié)省時(shí)間和精力?？梢躁P(guān)閉安靜道路上的路燈，直到 X 米外的接近傳感器檢測(cè)到迎面駛來(lái)的汽車。麥克風(fēng)可以引導(dǎo)急救服務(wù)前往出現(xiàn)槍擊或打碎玻璃等噪音的地方。

無(wú)論你想把 AIoT 的概念推進(jìn)多遠(yuǎn)，它的成功取決于能否推動(dòng)數(shù)字時(shí)代有史以來(lái)最令人印象深刻的電子工程壯舉之一。如果我們能夠確保以合適的價(jià)格獲得包含必要性能的多功能處理器，那么我們就沒(méi)有理由不能全都成為智能革命的受益者。
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