2020：新時(shí)代元年，有哪些技術(shù)值得期待?

2020年CES展（消費(fèi)電子展）已于1月10日閉幕。消費(fèi)電子展不僅展出了大量的概念驗(yàn)證和原型設(shè)計(jì)，還是一個(gè)尋找創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力，了解是什么讓企業(yè)發(fā)展成為未來(lái)科技巨頭的好去處。此外，2020是一個(gè)新十年的開(kāi)端，對(duì)于未來(lái)十年改變我們生活的產(chǎn)品和技術(shù)來(lái)說(shuō)，今年將是影響深遠(yuǎn)的一年。因此，讓我們看看在意法半導(dǎo)體 (ST) 眼中，未來(lái)有哪些新趨勢(shì)。

10. 現(xiàn)實(shí)世界中的預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用

過(guò)去十年見(jiàn)證了預(yù)測(cè)性維護(hù)的興起。因?yàn)闄C(jī)器學(xué)習(xí)的出現(xiàn)，預(yù)測(cè)性維護(hù)能夠預(yù)測(cè)故障并推薦更好的維護(hù)計(jì)劃。不過(guò)，2020年對(duì)于預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)該是具有象征意義的一年，因?yàn)殚_(kāi)發(fā)預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案變得越來(lái)越容易。例如，工程師可以買到開(kāi)發(fā)板，幾分鐘后就可以開(kāi)始寫(xiě)配套應(yīng)用，而無(wú)需擔(dān)心云端安全問(wèn)題、服務(wù)器農(nóng)場(chǎng)或計(jì)算吞吐量。關(guān)于預(yù)測(cè)性維護(hù)，制造業(yè)者不再只是考慮，而是在積極地實(shí)現(xiàn)。

9. 邊緣機(jī)器學(xué)習(xí)

過(guò)去十年，機(jī)器學(xué)習(xí)需要大型服務(wù)器、復(fù)雜模型、稀缺人才，需要投入大量的時(shí)間和資源。如今，機(jī)器學(xué)習(xí)可以內(nèi)置于運(yùn)動(dòng)傳感器中，并且我們將會(huì)在邊緣設(shè)備中看到更多的智能功能。邊緣計(jì)算永遠(yuǎn)不會(huì)取代云計(jì)算，卻可以快速完善云計(jì)算的功能。通過(guò)在傳感器內(nèi)創(chuàng)建決策系統(tǒng)，工程師可以優(yōu)化資源，節(jié)省大量能源和時(shí)間。

8. 數(shù)據(jù)學(xué)無(wú)處不在

數(shù)據(jù)缺乏和數(shù)據(jù)科學(xué)家稀缺是阻撓機(jī)器學(xué)習(xí)廣泛應(yīng)用的主要障礙之一。建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要干凈、準(zhǔn)確和海量的數(shù)據(jù)，這意味著有大量的可自由使用的數(shù)據(jù)是機(jī)器學(xué)習(xí)普及的前提。 然而，ST合作廠商，例如Cartesiam，正從另一個(gè)角度解決這個(gè)問(wèn)題，用一種能夠在同一嵌入式系統(tǒng)上執(zhí)行訓(xùn)練和推理運(yùn)算的系統(tǒng)來(lái)代替數(shù)據(jù)科學(xué)家。

7. Sub-Gigahertz網(wǎng)絡(luò)和5G的重要應(yīng)用

隨著Sub-Gigahertz網(wǎng)絡(luò)的普及以及5G的到來(lái)，嵌入式設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)變得越來(lái)越容易。我們將會(huì)看到更多的基礎(chǔ)設(shè)施，以及更好用、更經(jīng)濟(jì)的聯(lián)網(wǎng)方案。現(xiàn)在，開(kāi)發(fā)這些解決方案變得更加切實(shí)可行，不用花太多的錢，即使是初創(chuàng)企業(yè)也能計(jì)劃使用LoRa、Sigfox或其它的Sub-Gigahertz網(wǎng)絡(luò)。所以，2020年伊始，意法半導(dǎo)體推出了STM32WL。

6. 數(shù)據(jù)安全要求更嚴(yán)格

過(guò)去曾有批評(píng)家戲稱IoT為“威脅之網(wǎng)”。但是，在走完一段很長(zhǎng)的路后，企業(yè)更加明白保護(hù)嵌入式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信息及更新機(jī)制的重要性。隨著消費(fèi)者提出更嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)攻擊防護(hù)要求，ST預(yù)計(jì)企業(yè)將會(huì)對(duì)發(fā)力更高要求的產(chǎn)品數(shù)據(jù)安全保護(hù)。幾年前，數(shù)據(jù)外泄還僅僅被視為沒(méi)有太大負(fù)面影響的教育案例，今天，它已演變成一場(chǎng)公關(guān)的噩夢(mèng)，可能危害公司利益，甚至危及生命安全。對(duì)此，意法半導(dǎo)體推出了STM32Trust ，作為一項(xiàng)幫助合作伙伴保護(hù)嵌入式系統(tǒng)的有效措施。

5. 加密技術(shù)可提高數(shù)據(jù)傳輸速率和IoT安全？

區(qū)塊鏈?zhǔn)沁^(guò)去十年出現(xiàn)的有重大意義的熱點(diǎn)技術(shù)之一。不過(guò)，企業(yè)現(xiàn)在開(kāi)始意識(shí)到，這些系統(tǒng)的用途遠(yuǎn)不止于貨幣。通過(guò)IOTA和X-CUBE-IOTA1等項(xiàng)目，我們看到整個(gè)科技界都在利用分布式帳本技術(shù)來(lái)促進(jìn)機(jī)器間的通信，尤其是IoT節(jié)點(diǎn)間的通信。目前該項(xiàng)目本身進(jìn)展順利，2020年，我們預(yù)計(jì)信息傳

播方式可能會(huì)發(fā)生變化。

4. 嵌入式系統(tǒng)的GUI

在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，嵌入式系統(tǒng)還只是帶有幾個(gè)按鈕和常規(guī)操作流程的黑匣子，如今，它已變成了征服新行業(yè)和新應(yīng)用的人機(jī)交互式系統(tǒng)。其結(jié)果是越是一款成功的產(chǎn)品，越是對(duì)易用性的依賴程度更高，因而開(kāi)發(fā)人員往往需要在圖形用戶界面上花費(fèi)很多時(shí)間。意法半導(dǎo)體TouchGFX等解決方案的出現(xiàn)，使用戶界面設(shè)計(jì)比以前要簡(jiǎn)單很多，同時(shí)最新的優(yōu)化設(shè)計(jì)使低功耗MCU也能支持60 FPS的動(dòng)畫(huà)，以及多種顏色和細(xì)節(jié)顯示。

3. 充電樁推進(jìn)電動(dòng)汽車普及

電動(dòng)汽車的售價(jià)越來(lái)越便宜，這在一定程度上要?dú)w功于ST新研制的SiC器件。然而，崛起于2019年的更高效、更實(shí)用的充電市場(chǎng)，應(yīng)該會(huì)在2020年全面爆發(fā)。假如電動(dòng)汽車充電設(shè)施無(wú)處不在，城市街道到處都是充電樁，并且家庭安裝也不用花太多的錢，電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航問(wèn)題將會(huì)成為歷史。正如Enel X的展品所展示的，ST最新的IGBT產(chǎn)品有助于創(chuàng)建更高效的充電系統(tǒng)。

2. 嵌入式系統(tǒng)教育

長(zhǎng)久以來(lái)，意法半導(dǎo)體與重點(diǎn)大學(xué)合作，在未來(lái)工程師教育方式上發(fā)揮作用。例如，為了讓學(xué)生更快地掌握控制系統(tǒng)知識(shí)，加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的Kaiser教授演示了一個(gè)價(jià)格適中的每個(gè)學(xué)生都能買得起的旋轉(zhuǎn)倒立擺實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。ST還演示了如何用無(wú)人機(jī)套件幫助學(xué)生更好地了解嵌入式系統(tǒng)。隨著教育工作者越來(lái)越重視為未來(lái)十年的熱點(diǎn)應(yīng)用培養(yǎng)和輸送人才， 我們預(yù)計(jì)2020年將繼續(xù)上演大規(guī)模的教育學(xué)術(shù)創(chuàng)新。

1. 2020年，開(kāi)啟提升生活品質(zhì)的新十年

過(guò)去十年，嵌入式系統(tǒng)真正觸及了人們的生活。從監(jiān)測(cè)心率的智能手表，到跟蹤運(yùn)動(dòng)量的健身手環(huán)，再到看護(hù)老人的跌倒監(jiān)測(cè)器，嵌入式技術(shù)給我們帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的好處。2020年應(yīng)該會(huì)夯實(shí)這一趨勢(shì)，未來(lái)十年就是提高生活品質(zhì)。嵌入式電子產(chǎn)品正在從小工具變?yōu)閷?duì)人們生活有深遠(yuǎn)影響的智能產(chǎn)品，而且在機(jī)器學(xué)習(xí)的幫助下，人們可以獲得有關(guān)如何改善健康、減輕壓力、安全駕駛，以及如何用心交流的信息和建議。2020年將提煉我們從過(guò)去十年學(xué)到的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，并開(kāi)始應(yīng)用，使其更有意義。