在過(guò)去的幾年中，整個(gè)嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已成為智能和互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)快速發(fā)展的推動(dòng)者。廣泛，多樣且高度分散的嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)包括軟件，開(kāi)發(fā)平臺(tái)和硬件。現(xiàn)在越來(lái)越多的行業(yè)，產(chǎn)品和服務(wù)依賴于嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的工業(yè)市場(chǎng)包括通信，汽車(chē)，航空航天，消費(fèi)電子，軍事系統(tǒng)，以及工業(yè)控制和他其包括智能城市。

　　嵌入式系統(tǒng)通常是功能固定或可編程的硬件和軟件的某種組合。嵌入式系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為支持較大系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)特定功能。示例包括工業(yè)控制系統(tǒng)和機(jī)器，汽車(chē)，諸如航空電子和武器系統(tǒng)的軍事系統(tǒng)，醫(yī)療設(shè)備，消費(fèi)產(chǎn)品，智能手機(jī)和樓宇自動(dòng)化。

　　對(duì)于面向消費(fèi)市場(chǎng)的簡(jiǎn)單，大批量嵌入式設(shè)備，嵌入式系統(tǒng)成本可能是99%的硬件和1%的軟件。但是，對(duì)于用于飛機(jī)，汽車(chē)或高度可靠的工業(yè)控件的高度專業(yè)化，小批量的嵌入式系統(tǒng)，如果包括測(cè)試并符合復(fù)雜應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)，則該軟件可能占嵌入式系統(tǒng)成本的95%。更復(fù)雜的是，嵌入式系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)之間沒(méi)有明確的界限。即使在今天，關(guān)于智能手機(jī)或智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是嵌入式系統(tǒng)還是獨(dú)立計(jì)算機(jī)仍存在一些爭(zhēng)論。在傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)收集無(wú)線傳感器數(shù)據(jù)并將其推送到云的地方，新的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和邊緣設(shè)備可以支持LAN，WAN，嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)的硬件組件包括芯片，印刷電路板，固件，目標(biāo)設(shè)備等。軟件元素包括開(kāi)發(fā)平臺(tái)，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)，測(cè)試等。當(dāng)然，整個(gè)市場(chǎng)這些嵌入式系統(tǒng)支持的設(shè)備和機(jī)器要大得多。

　　嵌入式設(shè)備通常由與硬件集成的軟件提供動(dòng)力，這些軟件包括片上系統(tǒng)(SoC)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)，旨在由嵌入式開(kāi)發(fā)人員針對(duì)特定功能進(jìn)行編程的集成電路(IC)，以及其他固件版本。這使得很難將軟件和硬件完全分開(kāi)。這個(gè)市場(chǎng)上的嵌入式系統(tǒng)供應(yīng)商可能包括那些只提供軟件的供應(yīng)商，例如開(kāi)發(fā)和測(cè)試工具以及實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)。以及也提供FPGA，SoC和其他固件產(chǎn)品的產(chǎn)品。

　　總體而言，嵌入式系統(tǒng)是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)，隨著新的，功能更強(qiáng)大的處理器的不斷發(fā)展，該技術(shù)現(xiàn)在可以支持下一代智能設(shè)備，機(jī)器，設(shè)備和工廠。嵌入式系統(tǒng)代表了智能互聯(lián)產(chǎn)品，機(jī)器和系統(tǒng)的關(guān)鍵支持技術(shù)，這些技術(shù)包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)并支持整個(gè)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

　　嵌入式領(lǐng)域的主要趨勢(shì)之一是智能邊緣設(shè)備的出現(xiàn)，這將有助于使工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)和加工廠成為數(shù)字企業(yè)的一部分。傳感器和其他計(jì)量設(shè)備中的嵌入式智能將允許訪問(wèn)，匯總和分析數(shù)據(jù)，以支持高級(jí)分析，使生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)和數(shù)字雙胞胎的一部分。這些正在成為關(guān)鍵的使能技術(shù)，以幫助優(yōu)化資產(chǎn)生命周期，尤其是運(yùn)營(yíng)和維護(hù)階段。

　　為了抓住商機(jī)，云和邊緣基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)提供商都需要繼續(xù)擴(kuò)展以支持?jǐn)?shù)十億個(gè)傳感器和數(shù)萬(wàn)個(gè)智能系統(tǒng)。邊緣設(shè)備必須已連接并且是智能的。由于邊緣對(duì)智能的巨大需求，整個(gè)嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)將實(shí)現(xiàn)顯著增長(zhǎng)。物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的不斷發(fā)展以及基于預(yù)測(cè)性和規(guī)范性分析的工業(yè)自動(dòng)化向網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的穩(wěn)步發(fā)展最終將導(dǎo)致自治和自我修復(fù)的系統(tǒng)。 這將成為嵌入式系統(tǒng)增長(zhǎng)的主要行業(yè)驅(qū)動(dòng)力。
 

 

　　行業(yè)中的嵌入式系統(tǒng)

　　數(shù)十年來(lái)，嵌入式系統(tǒng)已成為航空航天和國(guó)防，汽車(chē)，醫(yī)療設(shè)備，通信和工業(yè)自動(dòng)化等行業(yè)的主要技術(shù)。隨著處理器體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展以及更多的計(jì)算能力可以嵌入系統(tǒng)和設(shè)備中，這些系統(tǒng)的智能和功能成倍增加。這使傳統(tǒng)上使用嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品變得更加智能和強(qiáng)大，并使其他行業(yè)(消費(fèi)品，家用電器，體育用品等)的產(chǎn)品變得智能和互聯(lián)。嵌入式系統(tǒng)正在成為我們生活中幾乎所有事物的組成部分。

　　汽車(chē)行業(yè)

　　當(dāng)前，汽車(chē)應(yīng)用代表了嵌入式系統(tǒng)的最大用途，并且在未來(lái)幾年中可能仍將是最大的部分。在汽車(chē)中，嵌入式系統(tǒng)用于信息娛樂(lè)，安全性，駕駛員意識(shí)，維護(hù)以及車(chē)輛的整體系統(tǒng)控制。具有高級(jí)導(dǎo)航，駕駛員輔助和車(chē)輛到街道通信功能的車(chē)輛的擴(kuò)展需求只會(huì)增加對(duì)嵌入式系統(tǒng)的需求。此外，隨著混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)的出現(xiàn)，智能系統(tǒng)控制也在擴(kuò)展。

　　另外，新興的全自動(dòng)駕駛汽車(chē)將需要高度智能的系統(tǒng)。遠(yuǎn)比當(dāng)今車(chē)輛中的嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜。這些車(chē)輛中的計(jì)算系統(tǒng)將需要運(yùn)行多個(gè)復(fù)雜的人工智能軟件和系統(tǒng)，以進(jìn)行導(dǎo)航，道路和車(chē)輛感知，交通模式，行人感知，風(fēng)險(xiǎn)感知和評(píng)估等。正在為嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)新一代處理器，以滿足這些計(jì)算和智能要求。

　　汽車(chē)智能嵌入式系統(tǒng)

　　當(dāng)討論汽車(chē)行業(yè)的AI主題時(shí)，大多數(shù)人首先想到的是自動(dòng)駕駛汽車(chē)。毫無(wú)疑問(wèn)，開(kāi)發(fā)無(wú)人駕駛汽車(chē)是一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域，并且該技術(shù)將在未來(lái)甚至不久的將來(lái)成為交通運(yùn)輸?shù)目尚薪M成部分。但是，當(dāng)今的現(xiàn)實(shí)是，認(rèn)知學(xué)習(xí)算法主要用于提高效率，安全性并為圍繞傳統(tǒng)手動(dòng)駕駛車(chē)輛的流程增加價(jià)值。

　　在汽車(chē)工業(yè)準(zhǔn)備好讓AI“駕馭車(chē)輪”之前，它首先希望將其應(yīng)用于具有大量駕駛員輔助技術(shù)的當(dāng)前生產(chǎn)的汽車(chē)中。AI非常適合為聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛提供高級(jí)安全功能。如今，在下線的車(chē)輛中嵌入的駕駛員輔助功能可幫助駕駛員在車(chē)輛完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛之前對(duì)AI感到滿意。

　　通過(guò)監(jiān)視數(shù)十個(gè)車(chē)載傳感器，AI可以識(shí)別危險(xiǎn)情況，自動(dòng)剎車(chē)并控制車(chē)輛以避免事故發(fā)生，并檢測(cè)并警告駕駛員其他車(chē)輛及其周?chē)奈ｋU(xiǎn)。

　　汽車(chē)客戶當(dāng)前正在使用AI的一個(gè)領(lǐng)域是用于預(yù)測(cè)性維護(hù)的基于AI的云服務(wù)。與常規(guī)車(chē)輛不同，聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛除了通過(guò)檢查引擎燈和低輪胎警告來(lái)警告駕駛員以外，還可以做更多的事情。在許多最新模型中，嵌入式AI算法監(jiān)視數(shù)百個(gè)傳感器，并且可以在問(wèn)題影響車(chē)輛運(yùn)行之前對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)每秒監(jiān)視數(shù)以千計(jì)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，AI可以發(fā)現(xiàn)可能指示組件故障或故障的微小變化。

　　衛(wèi)生保健

　　醫(yī)療保健是嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)最快的應(yīng)用程序之一。例如，手持式和便攜式治療設(shè)備以及用于監(jiān)測(cè)生命體征的設(shè)備和設(shè)備廣泛使用嵌入式系統(tǒng)。有了監(jiān)視心率或識(shí)別動(dòng)脈阻塞的小型嵌入式系統(tǒng)，嵌入式技術(shù)也已進(jìn)入復(fù)雜的手術(shù)程序。

　　盡管醫(yī)療保健中使用的嵌入式系統(tǒng)中的半導(dǎo)體，處理器和芯片的物理尺寸減小了，但是我們也看到了智能和功能的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。這將使新一代的醫(yī)療設(shè)備能夠以新穎的創(chuàng)新方式在人體的內(nèi)部和器官中起作用和進(jìn)行干預(yù)。微型但功能強(qiáng)大的設(shè)備將能夠通過(guò)連接到基于網(wǎng)絡(luò)的診斷中心的移動(dòng)設(shè)備來(lái)遠(yuǎn)程監(jiān)視和確定多個(gè)患者的狀況。

　　消費(fèi)類電子產(chǎn)品

　　幾十年來(lái)，消費(fèi)電子一直是嵌入式系統(tǒng)的主要市場(chǎng)，但是隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，該市場(chǎng)正具有新的意義。智能連接產(chǎn)品需要新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，嵌入式智能已成為主要組成部分。企業(yè)家工程師可能會(huì)將新型傳感器和軟件納入他們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品中。

　　在工廠和基礎(chǔ)設(shè)施中連接機(jī)器和資產(chǎn)的價(jià)值已經(jīng)確立，特別是因?yàn)檫@與減少計(jì)劃外停機(jī)時(shí)間和優(yōu)化運(yùn)營(yíng)有關(guān)。反過(guò)來(lái)，將消費(fèi)產(chǎn)品(智能電話，心率監(jiān)測(cè)設(shè)備，智能家電，照明，安全性等)連接起來(lái)以進(jìn)行跟蹤，監(jiān)視，控制和調(diào)整，將會(huì)帶來(lái)巨大的價(jià)值。這不僅適用于產(chǎn)品的用戶，而且適用于產(chǎn)品的使用壽命，將來(lái)會(huì)改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，以及適用于這些產(chǎn)品所包含的較大系統(tǒng)。

　　建筑自動(dòng)化

　　用于智能建筑和HVAC的自動(dòng)化系統(tǒng)利用嵌入式軟件和硬件以及該行業(yè)，并且在未來(lái)幾年中將快速發(fā)展。隨著我們進(jìn)入智能建筑和智能城市時(shí)代，嵌入式智能將成為這些智能系統(tǒng)不可或缺的組成部分。樓宇自動(dòng)化主要基于監(jiān)視和維護(hù)環(huán)境條件，照明和訪問(wèn)控制。隨著系統(tǒng)變得越來(lái)越智能，智能建筑功能可能會(huì)擴(kuò)展到確定最佳條件的預(yù)測(cè)性和規(guī)范性系統(tǒng)中。最終，目標(biāo)是轉(zhuǎn)向完全自主和自我修復(fù)的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)將基于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)，全部基于嵌入式智能。