嵌入式人工智能 | 未来五年的科技风口
近期科技圈的热门话题之一,无疑是世界人工智能大会。为期三天的,以“智联世界 元生无界”为主题的2022世界人工智能大会于9月3日圆满闭幕。闭幕式对大会进行了精彩回顾,同时举行了“携手同行,共建元宇宙新平台”启动仪式,快手上海研发中心、幻身科技VR智能技术研发中心、清博智能元宇宙研究院等重点项目将聚焦元宇宙平台建设,加速产业创新。
(WAIC 2022 官方图片)
25个“上海人工智能代表性产业项目”重磅签约,其中8个项目进行现场签约,17个项目在元宇宙会场同步签约,总投资近150亿元。在“金融生态圈助力新赛道启动仪式”中,十亿新赛道子基金募资启动,百亿信贷创新支持工具发布,助力新赛道产业发展壮大。本届世界人工智能大会举办1场开幕式、2场全体会议、1场闭幕式,累计举办121场活动,构建了“会、展、赛、用、才”五大板块活动矩阵,浦江两岸多地协同,海内海外同频共振。这次大会论坛覆盖了技术创新、产业应用、法治伦理和生态建设4大领域,涉及30多个专业方向,包含AI+元宇宙、生成式AI、可信AI、脑机接口等当前人工智能全球热点议题。大会汇聚国内外人工智能领军学者、知名企业家、国际组织代表等重量级嘉宾500余位,其中图灵奖得主4位,诺贝尔奖、菲尔兹奖、马尔奖得主各1位,国内外院士80余位、顶尖高校校长20余位,百度、华为、高通、Meta等科技龙头企业负责人探讨产业创新趋势。
截至9月3日下午两点, 37万人次线上体验元宇宙会展,700余家广电媒体和流量媒体播出大会盛况,辐射2000多家网络与自媒体,全网在线观看总人次突破6.38亿,实现“千网齐发、万人云聚、亿人同观”的效果。
在社会面吸引到如此高度关注,除了因为这是上海自今年3月以来首次恢复各层面正常运作,举办世界级大会,也是因为这一热点话题直击科技圈下一个十年的蓝图布局与规划。目睹智能与数字化产业的前景与潜力,找到新的攻坚方向与增长点,为诸多企业示明了竞技赛道。人工智能一直以来都是嵌入式产业的重要阵地与应用市场,嵌入式人工智能(以下简称“嵌入式AI”)在数字与智能时代又有哪些发展方向?
为何需要嵌入式AI
所谓“嵌入式AI”,与传统的人工智能不同,即在无需联网的环境下,不依赖云端服务器,而是在嵌入式设备上,或通过嵌入式系统环境,实现大部分人工智能的服务功能。符合这一定义的功能的实现,就要求在原先的算法模型上做出关键性的升级或变革,在嵌入式技术的应用环境下,同样具备感知、交互与决策的能力。
(图片来自网络)
随着近年来人工智能的发展,无论在学术界还是工业界,一边对人工智能抱以极大的期望,目睹一个又一个的突破,而另一边则因为有些启动已久的人工智能项目迟迟无法落地,从而对其热情逐减,甚至开始产生质疑。在此两极分化的风口浪尖,嵌入式人工智能或将成为下一个超车弯道。嵌入式系统,已经在如今智能化时代进化成智能化嵌入式系统,与传统用于工业控制的嵌入式系统相比,智能化嵌入式系统已经提升至智能感知、智能交互与智能决策这三大主要能力。于是,已经到了较为高阶的嵌入式系统与人工智能的结合,在降低成本的前提下,延伸出更广阔的应用场景,无疑将是下一个“科技风口”。
嵌入式AI的发展
众所周知,嵌入式设备与通用计算机的计算环境大相径庭,以常见的深度神经网络模型所使用的单精度浮点数存储参数对应的存储量作对比,比传统普通嵌入式系统的存储容量高出30-40倍,因此当加载了人工智能的应用需求之后,其算法负荷会迫使设计者开发出新的处理方式,以满足算力、乃至需求分析和自学习等运作要求。更高频的算力随之带来的还有能耗与散热的问题。目前各家芯片大厂为了解决嵌入式AI芯片的这些问题,在不断研发与试水新的硬件,包括GPU、DSP、ASIC、FPGA和神经元芯片,以期满足更快指令周期,并符合深度学习算法相结合的低功耗要求。
(图片来自Renesas,该公司在embedded world 2022上展示了多个嵌入式AI的应用解决方案)
据悉,各大科技巨头都已在部署自己的嵌入式解决方案,谷歌在2021年推出的Tensor Flow是一款在PC服务器上运行的深度学习框架,现在已被各大公司使用,同时谷歌也推出了可以运行在嵌入式设备的TensorFlow Lite,是TensorFlow针对移动和嵌入式设备的轻量级解决方案,可在低延迟移动设备上运行机器学习模型,且无需与服务器交互。意法半导体的STM32芯片也展示了人工智能神经网络的运行。同时也推出了在STM32CubeMX工具中引入STM32Cube.AI工具包,将AI引入微控制器供电的智能设备,位于节点边缘,以及物联网,智能建筑,工业和医疗应用中的深度嵌入式设备。
嵌入式AI前景如何
嵌入式AI的用途和应用非常广泛,就目前已经能达到规模级别的应用领域就包括:农业、航空、金融、医疗卫生、零售、物流供应、制造业以及现场服务管理领域。在我们已经熟知的制造业和工业环境中,将嵌入式AI与物联网结合起来可以实现设备的预测性维护、提高运营效率、改进产品和服务并加强风险管理。当然,嵌入式AI和物联网设备在其它环境中的应用案例更为常见,对安全和监控系统、智能家居和城市、科学研究和医疗保健等都有影响。
(图片来自网络)
在这些行业中,嵌入式AI技术正在实现流程自动化、提供高级分析和业务洞察力、改善客户服务质量,以及其它更多优势。或许和十年前人工智能的火爆不同,嵌入式行业已经具备非常广泛的应用市场基础,如今,汽车、工业(包括航空电子、工业自动化、测量在内)、医疗、能源、通信与消费电子,都是嵌入式技术的覆盖范围,而其中通信与消费电子的体量,以及能源行业的增长速度,也有目共睹。嵌入式AI的兴起,必将用科技为未来开拓更多可能性,并创造更多机遇!
明年6月即将在上海世博展览中心举办的embedded world China 2023上海国际嵌入式展,将力邀嵌入式AI的相关技术研发团队和行业大咖参加,并与各位共同探讨嵌入式AI如何适应中国的产业与应用环境,以及深耕市场、持续发展的可能性。