物联网的发展有哪些影响作用?

物联网的发展有哪些影响作用?,第1张

我们在了解人工智能技术的时候,对于深度学习的概念进行了一次普及,今天我们就一起来学习一下深度学习对于物联网的发展都有哪些影响作用。下面北京电脑培训就开始今天的主要内容吧。



技术

在物联网时代,大量的感知器每天都在收集并产生着涉及各个领域的数据。由于商业和生活质量提升方面的诉求,应用物联网(IoT)技术对大数据流进行分析是十分有价值的研究方向。这篇论文对于使用深度学习来改进IoT领域的数据分析和学习方法进行了详细的综述。从机器学习视角,作者将处理IoT数据的方法分为IoT大数据分析和IoT流数据分析。论文对目前不同的深度学习方法进行了总结,并详细讨论了使用深度学习方法对IoT数据进行分析的优势,以及未来面临的挑战。

在本系列文章中,已介绍了深度学习和长短期记忆(LSTM)网络,展示了如何生成用于异常检测的数据,还介绍了如何使用Deeplearning4j工具包。本篇文章中,将介绍开源机器学习系统ApacheSystemML如何通过动态地优化执行并利用ApacheSpark作为运行时引擎,帮助执行线性代数运算。并展示了在时序传感器数据(或任何类型的一般序列数据)上,即使非常简单的单层LSTM网络的性能也优于先进的异常检测算法。

GoogleAssistant和其他自然语言理解平台正在推动用户如何使用他们的技术。无论是执行器诸如设置计时器之类的简单任务,还是进行更复杂的任务(例如Google智能助理调整恒温器),您都可以参与其中。在这篇文章中,逐步介绍了如何构建自己的助手应用程序,通过简单地要求Google来控制AndroidThings设备来浇灌植物。

开源

tinyweb是一个用于在运行有MicroPython的ESP8266/ESP32等微型设备之上的简单轻便的>

Mynewt是一款适用于微型嵌入式设备的组件化开源 *** 作系统。ApacheMynewt使用Newt构建和包管理系统,它允许开发者仅选择所需的组件来构建 *** 作系统。其目标是使功耗和成本成为驱动因素的微控制器环境的应用开发变得容易。Mynewt提供开源蓝牙50协议栈和嵌入式中间件、闪存文件系统、网络堆栈、引导程序、FATFS、引导程序、统计和记录基础设施等的支持。

AngularIotDashboard是一个基于Angular4的物联网领域的仪表板。它是一个适用于任何浏览器的实时兼容仪表板,其目标是成为智能家居,智能办公室和工业自动化的d性前端。拥有许多可重用组件,开发者可以基于AngularIoTDashboard启发和实施自己版本的托管物联网仪表板。

硬件

FemtoUSB是一个基于Atmel的ARMCortexM0+产品ATSAMD21E18A的开源ARM开发板。其被设计成对那些对ARM设计感兴趣的人的基础起点,特别那些准备从AVR8位硬件转换到功能非常强大的ARM32位工具。其从电路板设计,原理图和零件清单完全是开源的,可以让开发者学习设计ARM芯片、编译工具链、ARM芯片的基本的电路图等等的内容。

处理器的架构一直以来是x86和ARM的天下,而自2010年RISC-V诞生以后,隐约呈现出了三足鼎立的趋势。

x86主要应用于传统PC市场,善于处理大数据,IP掌握在英特尔和AMD手中。ARM主要统治移动市场,处理快数据为主。RISC-V可以同时兼顾数据传输速度与传输量,而x86和ARM并不是很胜任。

x86属于复杂指令集(CISC)架构,ARM、MIPS和RISC-V属于精简指令集(RISC)架构。x86已经不对外授权,而ARM需要支付高额的专利授权费才能使用。RISC-V允许任何人自由地用于任何目的,允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件,而不必支付专利授权费。

能够完全买断ARM架构的只有苹果、高通、三星、华为、联发科这样资金雄厚的公司,他们有几十至几百人的研发团队可以快速的消化ARM架构产出自己的芯片。但绝大多数的普通人想深入的了解和学习ARM架构是非常困难的。

RISC-V允许几个人的小团队花费几个月至几年的时间去创造属于自己的芯片。开放免费的生态有助于形成强大的生态系统,如Linux和Android。

RISC-V的缺点在于还没有形成赖以它生长的一整套生态系统,比如:Windows基于x86,Android基于ARM。RISC-V基金会其实对此并不做任何定义,生态系统的搭建交予使用者来自行发挥,最主要的原因就是生态系统并非一蹴而就。

但RISC-V基金会内部已经形成了较为完善的生态圈。迄今为止,该基金会已经吸引了全球28个国家300多家会员加入。

RISC与ARM、RISC-V指令集架构其实一直分为复杂指令集(CISC)架构和精简指令集(RISC)架构。在传统电脑领域复杂指令集占据了优势,在移动端为王的时代以及未来的万物互联时代精简指令集将会占据绝大多数市场份额。

复杂指令集架构需要足够多的训练,才能完成“吃饭”的一系列的动作,如果要完成其他的动作,又要与之相对应的指令。而精简指令集拆解成了最简单的步骤,“舀一勺饭”改成“舀一勺菜”就完成了从吃饭到吃菜的动作。我们不能通过人的正常思维去思考这个问题,毫无疑问对于机器精简指令集的执行效率比复杂指令集高,反应速度也会更快,这样就可以减少硬件的复杂程度从而减少功耗。

RISC是1981年在David Patterson的带领下,加州大学伯克利分校的一个研究团队起草了RISC-1,就是今天的RISC架构的基础。RISC的设计理念催生了一系列新架构,如:MIPS、IBM PowerPC、ARM。

2010年伯克利大学并行计算实验室(Par Lab)的1位教授和2个研究生想要做一个项目,需要选一种计算机架构来做。当时面临的选择是x86、ARM,但不管选择哪个都或多或少的出现问题,比如:授权费价格高昂、不能开源、不能扩展更改等等。

所以他们在2010年5月开始规划自己做的一个新的、开源的指令集RISC-V(第五代精简指令集)。到了2015年,RISC-C在学术界已经开始出名了,3位创始人还从两个方面推动RISC-V在技术和商业上的发展:成立RISC-V基金会,维护RISC-V指令集架构的完整性和非碎片化。成立SiFive公司,推动RISC-V商业化。开发了用于RISC-V处理器设计的Chisel语言。

x86和ARM的架构篇幅动则数千页,RISC-V的规范文档仅有145页,且“特权架构文档”的篇幅页仅有91页,基本的RISC-V指令数目仅有40多条。

现在可能大家还看不出精简指令集的优势,在未来的物联网大概会有300亿个设备被链接起来。

它们并没有很强悍的硬件去匹配比较复杂的指令集架构,它们需要的是功耗小、响应快、故障率低。在这个时候,精简指令集的潜力就完全的被挖掘出来了。正如基于x86的CPU并不适用于移动设备一样,ARM就是乘着这样一阵风飞起来的,未来精简指令集也会,并且会飞得更高。为什么这里没有明确指出是RISC-V,因为还有其他的精简指令集架构,如:MIPS。MIPS或将成为RISC-V未来赛道上的最强竞争者MIPS、RISC-V两者的架构相差不大,MIPS也在2018年12月宣布开源。

MIPS是最早出现的商业RISC架构芯片之一,在80年代中期在很多地方都能看到MIPS的身影,如:Sony、Nitendo的游戏机、Cisco路由器、SGI超级计算机等,基于MIPS指令集的芯片已经有100亿颗的出货,这就意味着MIPS处理器在很多的市场已经非常成熟了。

RISC体系遭到x86碾压式竞争的时候,MIPS是RISC中唯一一个盈利的。在智能手机时代,由于MIPS选择消费电子,而ARM选择了手机市场,就导致了它们两不同的命运。中国企业大爱RISC-V架构,或将借IOT实现弯道超车RISC-V的开源、免费的特性,使得国内渴望掌握芯片核心技术的企业可以持续的使用和壮大下去。同时因为RISC-V是模块化的设计,可以直接应用模块,它的使用、开发门槛也低。

美国加码实体清单针对中国企业,会更加坚定国内企业研究自主可控芯片的决心。在未来,中国或将借着IOT这波东风实现弯道超车。以上个人浅见,欢迎批评指正。认同我的看法,请点个赞再走,感谢!喜欢我的,请关注我,再次感谢!

物联网技术相关课程教学有:
物联网技术导论
单片机技术基础
C语言程序设计
短距离无线通讯和无线网络基础
模拟/数字电路和传感器设计基础
物联网相关微波射频技术基础
C语言和无线网络算法设计
8051内核无线SoC入门
无线SoC和ZIGBEE技术
高级ZIGBEE 技术
ARM微控制器嵌入式设计基础
ARM内核无线SoC
RFID基础技术
UHF EPC RFID 高级技术
物联网和兰牙技术
微功耗WI-FI技术和传感器网络
物联网传输层技术(3G/GPRS/GSM以太网)
物联网网关设计技术
物联网高级射频技术
物联网应用层设计
基于ARM嵌入式 *** 作系统的无线网关设计
物联网应用系统设计方向的毕业设计
等等 根据学校不同学的多少也不一定。

兆易创新(GigaDevice)发布了据称是世界上首款基于RISC-V的通用微控制器(MCU), RISC-V是一款面向物联网(IoT)市场的设备。

兆易创新总部位于北京,是国内规模较大的非易失性存储器(NVM)制造商之一。兆易创新同样声称其新推出的GD32V RISC-V微控制器与基于Arm的经典GD32系列单片机“完全兼容”。

兆易创新高管强调,该公司仍是Arm的战略合作伙伴。添加RISC-V行就是为了提供选项。

几个月前,当特朗普开始对包括Arm知识产权在内的西方技术实施出口管制时,中国电子企业加强了对开源RISC-V的共同关注。然而,RISC-V是一种开源技术,不受类似的限制;对于中国制造商来说,它代表着一种易于获得的选择,可以控制自己的技术命运。

中国制造商使用RISC-V的其他例子包括华米 科技 的AI芯片黄山一号、C-Sky Microsystems的RISC-V第三代指令系统架构处理器CK902和RiVAI AI芯片Pygmy。有别人。

RISC-V为用户提供了非凡的空间。中国工程院院士倪广南在兆易创新的发布会上说:“RISC-V基于标准松散BSD (Berkeley Software Distribution)许可。用户可以自由使用design CPU,也可以开发和添加自己的CPU。他们可以扩展指令集,选择公开发布、商业化销售,或者用其他许可协议替换它,或者使用完全封闭的源代码。”

RISC-V提供了灵活性,但随之而来的不可避免的问题是缺乏一个支持生态系统。RISC-V的生态系统相当有限,特别是与基于广泛可用的Arm和X86架构的MCUs相比。这是否会阻碍RISC-V的进一步发展
中国认为,在解决物联网(本质上是一组新兴的嵌入式市场)问题时,缺乏RISC-V生态系统不是一个大问题。物联网市场仍处于发展阶段,碎片化,客户需求多样化。没有一家公司是固定的,所以生态系统支持不是一个问题。在物联网应用方面,与英特尔和Arm相比,RISC-V在移动、台式机和服务器等更成熟的市场上的劣势要小得多。

中国嵌入式软件协会副会长何晓青在会上表示:“在生态环境中,最难做的事情是移动市场,其次是台式机和服务器。物联网生态系统要简单得多。”

新莱 科技 首席执行官胡振波对此表示赞同。“服务器和台式机的软件生态系统是不可逾越的,但在嵌入式领域,软件生态系统并不像人们想象的那么糟糕,”他说。

兆易创新MCUs的第一行将被命名为GD32VF103。这一行的目标是“主流开发需求”。在介绍中,该公司列出了14款103配置。每一个都是建立在大黄蜂108MHz核心设计与原子核系统技术合作。

这14款机型的主要区别在于不同的闪存容量,以及4种不同的包选项。据该公司称,这些产品都已大规模生产和销售。

兆易创新相信它已经建立了“与RISC-V的桥梁”——为那些一直使用基于arm的MCUs进行设计的公司提供了一条快速切换到基于RISC-V的替代品的途径。该公司表示,两个产品系列之间的“完全兼容性”应确保代码的可重用性,“使跨核心MCU的选择和设计”非常方便。兆易创新表示:“这是我们非常领先的、史无前例的创新。”

兆易创新发布的数据显示,GD32VF103系列单片机在最高频率下的DMIPS为153,在CoreMark基准测试中得分为360分,该公司声称比基于GD32 arm的核心快15%,同时消耗了一半的功耗。
兆易创新相信,它在内存技术方面的专长是一个关键的区别。兆易创新EVP和MCU事业部总经理邓宇举了一个例子:“德州仪器从Arm收购了Luminary,但德州仪器的收购并不成功。Luminary没有Flash基因,所以有些产品会有程序问题。但我们有Flash的经验。我们可以确保此类问题不会发生。”

兆易创新保证,GD32VF103的产品开发速度相当快。市场营销总监金光义表示:“用户可以使用手头的开发工具来实现RISC-V。”

这些工具包括基本IDE(集成开发环境)、调试工具、嵌入式 *** 作系统和云解决方案。当然,也有开发板,包括功能齐全的评估板,针对学习板、电机控制开发板、触摸屏开发板、RC电机驱动板等具体场景的入门级指导。

“我们正在与许多供应商合作,包括软件、中间件、集成开发环境、调试下载工具和终端解决方案的供应商。”金说:“仅仅依靠我们的芯片是不够的。它还需要上游和下游。此外,我们提供一个开放的平台,我们有更多的第三方合作伙伴。我们准备开发一个完整的生态系统。

“我们也是第一个。你可以使用RISC-V通用单片机从头开始解决任何问题。

兆易创新已经出货超过3亿MCU,而且出货速度正在加快;从2亿到3亿的时间比之前的1亿到2亿要短。这些数字包括早期基于arm的mcu。

该公司预计明年将达到4亿美元,并在中国市场占据10%的份额。“RISC-V将推动我们的货运。尽管我们仍需关注市场的实际表现,但我们认为这一出货量是可以预期的。”
通过增加RISC-V版本的Arm MCUs,同时保持与Arm的战略合作伙伴关系,并继续销售基于Arm的MCUs, 兆易创新相信它可以摆脱客户的一站式购物。

“终端客户可以实现不同的形式、不同的应用程序、不同的架构和不同的产品。我们已经有了Arm架构产品;RISC-V是分化的补充。“我们是业内第一家进入RISC-V轨道,为客户提供差异化产品的公司。”

该产品线的下一步是增加对无线的支持。“我们希望加入MCU的连接功能,eRF,将在明年发布第一个加入WiFi连接的产品,”Jin说。

GD32VF103系列已经有了实际应用。例如,在GEZ单片机的微热打印机解决方案中,单片机是GD32VF103C8。该方案可应用于销售点(POS)打印机、税控打印机、自动柜员机等嵌入式微型打印机设备。它在展览会上印刷钞票。
另一个例子是基于GD32VF103C8的USB多点触控设备。以下触摸屏采集触摸信息,通过I2C将其传输给主控芯片GD32VF103C8实现触摸 *** 作,同时可识别1-5个触点。有许多特定的应用程序,包括大屏幕交互显示器、交互 游戏 、智能家居等等。

上面的示例是来自IC Superman的空气净化器解决方案,其中GD32VF103C8负责控制负离子、臭氧和电机等外围 *** 作。

1、属于善意收购,因为最近几年,软银一直在积极推进在机器人领域的发展,他们推出了Pepper人形机器人,并且还会不断提升公司的人工智能行业竞争力。今年年初,谈及软银未来的发展时,孙正义表示,“我想建立一家可以持续增长至少300年的公司,为了实现持续的增长,我们需要找到所有的潜在障碍并找到解决的办法。其中,人工智能被孙正义寄予厚望。对于人工智能,孙正义这样描述:“技术奇点已经开始出现,人工智能开始超过人类。即使人工智能超过人类,我们也不应该将它视为威胁。相反,谁如果可以从人工智能中获得最大好处,谁就有机会成为新时代的英雄。”
2、人工智能将推动新一轮计算革命,而核心芯片是人工智能时代的战略制高点。在PC时代和移动互联网时代分别处于芯片霸主地位ARM则是最好的选择。众所周知,ARM架构已经应用到全球85%的智能移动设备中,其中有超过95%的智能手机都基于ARM的设计。现在,ARM正在成为智能硬件和物联网设备的标配。今年2月,ARM发布了新处理器架构设计,主要针对5G调制解调器以及大容器存储SoC嵌入式设备,进而将成为未来人工智能AI普及的基础,可大幅降低功耗和成本。ARM公司CEO Simon Segars表示,只有当AI的成本和价格到了普通人能够承担的时候,才真正达到了人们期望的目标。
3、根据ARM公司的财报,在2015年第四季度,ARM共授权了51个芯片许可,主要应用方向为:移动计算、智能汽车、安全系统和物联网。其中,值得一提的是智能汽车方向,包括NVIDIA、高通和日本瑞萨电子(RENSAS)都基于ARM设计开发了面向驾驶辅助系统的超级计算机。“我有两个投资标准:一是技术强大,二是有潜力成为地区市场领导者。企业如果拥有强大的技术,在全球竞争时就会处在有利位置。”显然,软硬未来布局的智能汽车、物联网以及人工智能等领域,拥有垄断地位的ARM是最好的选择。

从2010年夏天开始,伯克利研究团队大约花了四年的时间,设计和开发了一套完整的新的指令集。这个新的指令集叫做RISC-V,指令集从2014年正式发布之初就受到多方质疑,到2017年印度政府表示将大力资助基于RISC-V的处理器项目,使RISC-V成为了印度的事实国家指令集。再到今年国内从国家政策层面对于RISC-V进行支持,上海成为国内第一个将RISC-V列入政府扶持对象的城市。IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、特斯拉、华为、中天微、中兴微、阿里、高云、中科院计算所等国内外150多家企业与科研机构的加入RISC-V阵营。
经过短短几年时间,RISC-V不仅有政策的支持,企业和学术圈对这个开源指令集的关注度不断提高,甚至让Arm也感受到了压力。因为自RlSC-V 2010年在伯克利大学诞生以来,业界出现最多的一个声音就是,RISC-V可能改变现有的由Arm和Intel X86主导的处理器架构竞争格局,尤其将会对Arm在消费类、IOT等嵌入式市场造成冲击。
ARM与RISC-V的区别
ARM架构和RISC-V架构都源自1980年代的精简指令计算机RISC。两者最大的不同就在于其推崇的大道至简的技术风格和彻底开放的模式。ARM是一种封闭的指令集架构,众多只用ARM架构的厂商,只能根据自身需求,调整产品频率和功耗,不得改变原有设计,经过几十年的发展演变,CPU架构变得极为复杂和冗繁,ARM架构文档长达数千页,指令数目复杂,版本众多,彼此之间既不兼容,也不支持模块化,并且存在着高昂的专利和架构授权问题。反观RISC-V,在设计之初,就定位为是一种完全开源的架构,规避了计算机体系几十年发展的弯路,架构文档只有二百多页,基本指令数目仅40多条,同时一套指令集支持所有架构,模块化使得用户可根据需求自由定制,配置不同的指令子集。
未来ARM和RISC-V的竞争将会何去何从?
目前ARM占据了以移动设备为代表的处理器IP的绝大部分市场,而RISC-V则是后起之秀。那么,未来会何去何从呢?
ARM与RISC-V的竞争有点像上世纪末的Windows和Linux之争,ARM和RISC-V的未来竞争格局也可能类似。首先几乎可以肯定的是,在ARM的传统优势领域,即手机领域,RISC-V基本没有机会,因为手机经过十年迭代后不太会彻底改变处理器内核了,这也和目前Windows经过二十多年风雨仍然是PC市场 *** 作系统龙头老大一样。但是,在新兴的领域,RISC-V和ARM都处于同一起跑线上,而RISC-V凭着指令集开源等特性很有可能可以击败ARM,或者至少能够占据可观的市场份额。目前这样的新兴市场主要是物联网市场。物联网市场有长尾化的特性,拥有众多细分市场,同时对于功耗有很高的要求,因此对于可以针对不同应用灵活修改指令集和芯片架构设计的RISC-V有优势,相比之下使用ARM往往只能做一个标准化设计,很难实现差异化。此外,物联网市场对于成本较敏感,RISC-V免费授权的特点对于芯片厂商也很重要。在RISC-V基金会名单中,我们可以看到高通、联发科这样重点布局物联网的企业。而在目前很火的AI芯片市场,ARM和RISC-V则尚看不出明显的优劣。这是因为高性能AI芯片中无论是使用ARM还是RISC-V的核,主要都是作为控制器来使用,最主要的也是最核心的计算单元往往是电路设计师自行设计而不会使用IP;另一方面AI芯片的利润空间往往较大,因此RISC-V的免费的特点并没有带来特别大的优势。


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