物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是將日常生活萬(wàn)事萬(wàn)物都可無(wú)線鏈接上網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)統(tǒng)稱,但在整體物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中所包含的終端技術(shù)非常多且復(fù)雜笋熬,因此并沒(méi)有單一的芯片或裝置技術(shù)能夠含括整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的需求满俗,顯示這是一個(gè)集眾多技術(shù)、服務(wù)以及市場(chǎng)在一身的龐大科技領(lǐng)域淋样。所有這些均連結(jié)至互聯(lián)網(wǎng)耗式,未來(lái)隨著物聯(lián)網(wǎng)定義的持續(xù)演進(jìn),物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)也將持續(xù)見(jiàn)到演進(jìn)及變革趁猴。
智能家居等物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用領(lǐng)域刊咳,成為一龐大資料搜集區(qū)塊。
據(jù)Semi Engineering網(wǎng)站報(bào)導(dǎo)儡司,物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域與移動(dòng)裝置領(lǐng)域或其他科技應(yīng)用領(lǐng)域不同的是娱挨,移動(dòng)裝置等領(lǐng)域更適合于單一特定應(yīng)用并重復(fù)使用之,物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域則有更多的一般目的版本捕犬,在部分情況下將會(huì)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)跷坝,并試圖針對(duì)其他市場(chǎng)領(lǐng)域再度運(yùn)用。由于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域更加廣泛碉碉、規(guī)模也持續(xù)在增加柴钻,因此未來(lái)將可見(jiàn)到針對(duì)特殊應(yīng)用的更多特殊設(shè)計(jì)問(wèn)世。
為了描述出一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)體系垢粮,將需要建構(gòu)一個(gè)三層的架構(gòu)淫蜕,其一包含服務(wù)器與云端零組件、其二為介于物聯(lián)網(wǎng)邊緣裝置(edge device)與云端之間的網(wǎng)關(guān)零組件抬奠,其三則是作為真實(shí)世界與網(wǎng)絡(luò)之間鏈接的物聯(lián)網(wǎng)邊緣裝置耀佣,此即各類終端物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,如智能家居產(chǎn)品線等疲飘。
雖然上述過(guò)程看似有其邏輯性钳雄,不過(guò)在物聯(lián)網(wǎng)邊緣裝置方面,許多情況下卻是由效能較差的傳感器來(lái)搜集數(shù)據(jù)婴悠,再傳送這些資料至云端供進(jìn)行分析處理匀枪,有時(shí)候甚至傳送速度太慢以至于無(wú)法將全數(shù)數(shù)據(jù)上傳云端,這便形成了為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)芯片或傳感器時(shí)變得非常困擾的情況罐闰。
一方面這些物聯(lián)網(wǎng)邊緣裝置成本不能太高凿栅,但在部分物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)又需要這些裝置不僅具可靠性又必須安全,且還必須符合大量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,如在汽車領(lǐng)域還必須符合諸如ISO 26262等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)涝露、在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)領(lǐng)域符合OMAC及OPC等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等港遇,這些都為物聯(lián)網(wǎng)裝置在正式問(wèn)世前增加許多成本及時(shí)間。
特別是在移動(dòng)電子領(lǐng)域参咙,這些物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上還需要非常省電及延長(zhǎng)電池續(xù)航力龄广,這就需要復(fù)雜的電源管理技術(shù),如此也將進(jìn)一步提高成本及復(fù)雜性蕴侧,更不用提這些裝置需要具備足夠的效能完成任務(wù)择同。
為了在降低成本且維持效能情況下開發(fā)適合物聯(lián)網(wǎng)邊緣裝置搭載的芯片及傳感器等零組件,運(yùn)用摩爾定律(Moore’s Law)將微處理器持續(xù)微縮净宵,如將物聯(lián)網(wǎng)芯片從現(xiàn)行55納米及40納米技術(shù)水準(zhǔn)敲才,提升至40納米及28納米水平,將有助于降低成本择葡。
若要提升安全性紧武,芯片設(shè)計(jì)也必須改進(jìn)至采用32位;另如將多個(gè)傳感器封裝至單一叢集以創(chuàng)造規(guī)模經(jīng)濟(jì)敏储,也是一個(gè)能夠降低成本的方式阻星。畢竟這些邊緣裝置必須針對(duì)各日常生活應(yīng)用領(lǐng)域客制化設(shè)計(jì)與打造,存有各式復(fù)雜的設(shè)計(jì)要求虹曙,甚至有時(shí)存在著高量產(chǎn)需求,因此壓低成本將有其幫助番舆。
隨著邊緣裝置搜集到更多數(shù)據(jù)露您,網(wǎng)關(guān)會(huì)無(wú)法負(fù)荷將如此大量數(shù)據(jù)都傳送至云端、再由云端進(jìn)行分析處理的任務(wù)吗修,這也因此對(duì)中階運(yùn)算平臺(tái)形成需求性烙欧,這類平臺(tái)適合介于云端與邊緣裝置之間,可成為智能或簡(jiǎn)單的網(wǎng)關(guān)鼠泊、或是作為邊緣服務(wù)器等耙侵。
此外,讓邊緣裝置導(dǎo)入人工智能(AI)芯片直接就近處理大量數(shù)據(jù)耽坤、無(wú)需再上傳數(shù)據(jù)至云端宝庵,也是解決此一問(wèn)題的辦法之一,前提是要開發(fā)出具足夠處理分析能力的AI芯片瘸酒。云端接收到的邊緣裝置搜集數(shù)據(jù)往往不一致且龐大植碳,這類資料可能在AI上作為模式識(shí)別的一部分,或只能進(jìn)行不適合于量子化學(xué)軟件Gaussian分布的像差篩選钙幼。
為解決此問(wèn)題雳唧,芯片制造商與系統(tǒng)業(yè)者開始為邏輯與傳輸量設(shè)計(jì)全新的架構(gòu),在同樣情況下將部分處理過(guò)程轉(zhuǎn)移至網(wǎng)絡(luò)中,或甚至導(dǎo)入各類型內(nèi)存锐朴。
上述三層架構(gòu)裝置將以連網(wǎng)形式作業(yè)兴喂,安全問(wèn)題也成為愈來(lái)愈重要的課題、必須加以防范焚志,因而需要在架構(gòu)層級(jí)就予以解決衣迷,若裝置由更多分散零組件打造,安全防護(hù)問(wèn)題將變得更困難娩嚼,因此若能將所有零組件功能整合至單一芯片蘑险,將有助減少遭網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險(xiǎn)。
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