MCU未来应用趋势发展将如何推进端点智能

MCU未来应用趋势发展将如何推进端点智能

微控制器 (MCU) 越来越推动端点智能。那么我们对未来十年的 MCU 有什么期待呢？我们确定了这些芯片如何通过日益复杂的应用进一步改变我们的生活的七个关键预测。

微处理器是每台计算机和智能手机的核心，一直是嵌入式系统中勤奋的低功耗微控制器更智能、更快的表亲。

然而，随着设计人员利用片上系统组件在“边缘”（即在本地、靠近数据源而不是“在云端。”

该微控制器最近在工业设备的预测性维护和消费产品的语音处理等方面表现出色。在边缘使用微控制器可以快速产生结果，并且无需系统将数据发送到耗电的数据中心进行处理。此类系统也不需要专门的应用处理器，例如用于导航的自动驾驶汽车或用于监视的无人机。这是因为今天的微控制器已经足够复杂，可以在很小的功耗预算下运行 ML 模型。

微控制器目前的优势只是向更低成本、更低功耗的 MCU 发展的新趋势的开始，该 MCU 具有内置于传感器中的人工智能和机器学习功能——例如可以区分玻璃声音的智能加速度计窗户打破和一个哭闹的婴儿。

边缘的微控制器减少了能源使用并消除了将数据发送到耗电大的数据中心进行处理的延迟。事实上，当今复杂的微控制器有时可以取代物理设备中成本更高的专用应用处理器。

与传统的计算机学习模型不同，ML 模型是针对特定情况在一组特定数据上进行训练的。一旦捕获了这些数据，在边缘设备中支持 ML 的控制器内运行的模型就可以实时识别输入、分析输入并确定结果。

未来十年 MCU 应用趋势：我们的预测

以下是未来十年我们可能会看到的更加复杂的 MCU 应用的七个预测。所描述的应用和模型只是一个开始，但它们指出了 MCU 改善我们生活的潜力：

交通：摄像头中的嵌入式 MCU 可以收集视觉数据以分析交通模式以优化公共交通路线，还有一些可以捕获数据点以支持自动驾驶汽车导航。可以部署大量智能 MCU 来实时监控城市的基础设施和交通状况。这些数据可用于预测事故发生的可能性，并在事故发生之前提醒相关方。它们还可用于根据历史数据识别最佳交通模式，然后将特定车辆以最有效的路线发送到目的地，同时避免拥堵和其他道路危险。

物流：集装箱中的 MCU 可以学习根据有关该港口的典型运输时间的历史数据来预测下一批货物何时到达其最终目的地；如果它检测到数据流中的异常情况，它将发出警报通知货运公司、分销商、批发商和零售商。

医疗保健：MCU 可用于人体，以创建可以警告潜在健康问题的网络。他们甚至可以管理药物。

楼宇自动化：借助嵌入式 MCU，建筑物中的智能建筑材料可以监控结构完整性，帮助人类检查员进行例行审查，或在地震等灾难后帮助紧急救援人员。监控可以使用嵌入式微控制器来完成，这些微控制器收集数据，例如 GPS 位置、加速度计数据、温度和湿度、金属物体的弯曲、检测混凝土墙裂缝的紫外线强度，或检测建筑物周围管道泄漏的压力传感器。

智能家居：在家用电器和家庭自动化应用中已经很常见的微控制器可能不再需要从中央控制或数据中心发送和接收命令。相反，他们可以在从连接设备中的传感器收集数据后自己生成命令。

基础设施：微控制器将用于监控电力线和其他公用设施基础设施，以在异常造成灾难性损坏之前检测它们。例如最近的飓风艾达（Ida）等大风暴后的自动检查，或可能在干旱地区引发野火的电力变压器火花警报。

工业：微控制器可用于优化工厂运营流程。例如，MCU 可以实时监控工业设备的性能并调整该设备的运行参数，以提高产品质量并减少浪费。

在接下来的几年里，工程师们将设计能够适应这些新功能的系统和结构。促成这些趋势的 MCU 硬件改进令人兴奋，但如果没有保护整个数据流以保存敏感信息的安全性，这将是不切实际的。强大的安全和安保技术对于保护从核心到端点的关键任务部署至关重要。

当然，物联网 (IoT) 等技术已经在边缘处理中使用微控制器，从而改变了创新格局。半导体公司面临的持续挑战是使 MCU 芯片能够处理更复杂的 ML 算法，同时继续缩小硬件尺寸和功耗。这是当前的趋势，但我们只是一个开始。

通过灵活、小型、廉价和集成，MCU 将在未来几年继续推进端点智能。