關(guān)于全球嵌入式技術(shù)與IoT發(fā)展新趨勢的介紹和分析

非常感謝創(chuàng)意時代組織非常專業(yè)的嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)方面的研討會，我第一次參加創(chuàng)意時代組織的活動是在五六年前，他們的MCU和嵌入式論壇，后面發(fā)展成嵌入式系統(tǒng)展，他們在中國做的嵌入式系統(tǒng)展應(yīng)該是中國唯一一個，希望能夠越辦越好，越來越成功。

過去30年我基本上都跟嵌入式系統(tǒng)相關(guān)，也主要都跟嵌入式軟件和操作系統(tǒng)相關(guān)，我非常尊敬風(fēng)河公司，聽說創(chuàng)意時代要組織嵌入式展的宣傳活動，我第一個推薦的就是風(fēng)河，風(fēng)河是我們嵌入式操作系統(tǒng)行業(yè)的長青樹，今天也很高興看到風(fēng)河公司又針對工業(yè)和電信推出虛擬化的一套解決方案。因為這個市場按我自己的理解，這個市場在數(shù)據(jù)中心和企業(yè)級的數(shù)據(jù)是非常龐大的。最高明的是VMware這家公司在美國硅谷市場除了大學(xué)、科技研坐擁5000多員工，我曾經(jīng)兩次去訪問過，這本書對風(fēng)河的系統(tǒng)也做了簡單的描述。

第一個就是萬物互聯(lián)。2008年溫總理到無錫提到物聯(lián)網(wǎng)的概念，當(dāng)時說傳感網(wǎng)，無錫準(zhǔn)備打造中國的傳感儀器和傳感網(wǎng)的中心，到現(xiàn)在已經(jīng)10年了。物聯(lián)網(wǎng)在不知不覺當(dāng)中實際上已經(jīng)落地，很多人過去幾年一直在談物聯(lián)網(wǎng)何時落地，我們也沒有看到一個非常大的聲響，但是物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在確實跟我們的生活息息相關(guān)。

前段時間網(wǎng)上都在講一個最重要的事情，就是摩拜，我想摩拜對于我們這些做物聯(lián)網(wǎng)和嵌入系統(tǒng)的技術(shù)人員來講，摩拜最吸引我們的，它能夠成功的一個模式就是因為物聯(lián)網(wǎng)，如果沒有物聯(lián)網(wǎng)，摩拜這么多單車整起來相當(dāng)?shù)睦щy，不可能支撐摩拜這個企業(yè)在3-4年的過程當(dāng)中有這么好的市場覆蓋，當(dāng)然創(chuàng)始人也非常的成功，幾個80后的孩子，也成為新一代年輕人創(chuàng)業(yè)的典范。

第二，萬物智能？是不是所有的萬物都可能是人工智能的，或者說人工智能到底到什么樣的一個程度，這還在發(fā)展當(dāng)中，但這個的確很火。這兩個因素促使嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展。

這個發(fā)展，未來我認(rèn)為有三大主要的基礎(chǔ)是不能動搖的，或者說這三個方向應(yīng)該非常明確的。

第一個方向就是互聯(lián)互通，以前互聯(lián)網(wǎng)是把我們所有的人通過智能手機(jī)，通過筆記本電腦連起來了，現(xiàn)在所有的裝置。比如說剛才在群里有人說太熱了，我估計創(chuàng)意時代的朋友馬上回饋調(diào)空調(diào)。但如果有一個自動的感應(yīng)，感覺到溫度不是很適應(yīng)，系統(tǒng)應(yīng)該有自動調(diào)節(jié)的方式，靠的就是連接，首先我們要做到連接。

第二就是環(huán)保，未來大數(shù)據(jù)的世界必須是綠色環(huán)保的，萬物互聯(lián)之后，我們會給整個社會產(chǎn)生大量的能耗，就要求所有的計算裝置是低功耗的，每一個節(jié)點都是智能的，但每一個節(jié)點產(chǎn)生的功耗是非常的小。

第三，風(fēng)河在這個講演當(dāng)中也反復(fù)強(qiáng)調(diào)的，就是安全，安全有雙層含義，一個就是Safety，要求我們的嵌入式設(shè)備都能保證6個9，一年365天，一天24小時，都能夠不間斷的運行。另外一個Security保證嵌入式系統(tǒng)不受到黑客的攻擊。

這三大基石所制定的方向是我們嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)未來將要去努力，也是所有的芯片產(chǎn)業(yè)、軟件產(chǎn)業(yè)以及做設(shè)備的，以及做系統(tǒng)的，所有人要去努力的。

嵌入式系統(tǒng)的一個基石就是芯片，過去幾年半導(dǎo)體行業(yè)大量的并購，對我們嵌入式系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響。如果說沒有芯片，那我們這個嵌入式系統(tǒng)就沒有基本的載體。反過來說，如果說沒有軟件，半導(dǎo)體也就是一個沙子，二者缺一不可。并購最重要的一個原因是什么呢？就是紅色的字體標(biāo)注出來的部分（PPT），所有的廠商都希望能夠把成本降下來，把利潤提上去。

我不知道大家有沒有這么一個印象，現(xiàn)在整個社會，可以看到許多的東西都是漲價的，特別是吃、穿、住、行，深圳的房價2017年至少漲了20-30%，甚至50%，日常買的青菜、牛奶各方面的日用品都漲價，但是有一個東西是降價的，就是電子產(chǎn)品，電子產(chǎn)品降價最主要的基礎(chǔ)是我們的半導(dǎo)體芯片，我們的半導(dǎo)體芯片要便宜。

在這樣的推動下，就發(fā)生了過去幾年發(fā)生的故事，高通在收購NXP，之前高通已經(jīng)把Freescale收購了，好事多磨，高通的收購到現(xiàn)在還沒有完成?，F(xiàn)在又來了博通要收購高通，特朗普已經(jīng)給拒了，高通收購NXP中國商務(wù)部審核可能會延長，我想我們能做些什么事情。其他小的收購在嵌入式里面，比如說Michrochip把Atmel給買了，這個沒有什么太多的意義。結(jié)論是什么呢？就是說花錢買時間，大家感覺到市場的壓力，要快速的發(fā)展，否則的話做一些芯片不可能漲價，而且花費更多的研發(fā)人員。

現(xiàn)在的觀點，2018年基本上是這些案子的收官期，所以會看到陸續(xù)的這些公司會推出一些新的芯片，雖然說NXP和高通合并沒有完成，但是這兩家公司的磨合還是不錯的，基本上會明確該做什么，一個是汽車，一個是嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)的方向。高通繼續(xù)干通信，這是很明確的。去年年底，今年陸續(xù)有很多新的芯片出來，買之后要花很多的時間來消化，像Michrochip跟Atmel收購花了更多的時間精力，這兩家公司至少從我的眼里看沒有更新、更強(qiáng)的東西出來，可能都是周邊的，沒有特別新意事情的發(fā)生。

IoT會驅(qū)動整個芯片產(chǎn)業(yè)向更安全、更低的成本，更高的性能，更低的功耗這幾個方面去發(fā)展，預(yù)計今年會比2017年看到更多更好的IoT芯片。在IoT這個領(lǐng)域里面，MCU將會是一個最主要的一個表演者，會看到更多的芯片是400-500兆的，芯片出了跨界的MCU，這種芯片可以跟原來處理器級別的芯片比拼。

并購會產(chǎn)生一個現(xiàn)象，到一些專業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域里面去，這些領(lǐng)域可能是原來我們嵌入式通用處理器不太去涉及到的，但這些領(lǐng)域，芯片廠商會認(rèn)為未來的發(fā)展，市場的發(fā)展前景會更好，速度會更快。

比如說汽車，汽車?yán)锩娴?a target="_blank">ADAS，自動駕駛，計算機(jī)視覺，人工智能，窄帶的IoTNB，這些領(lǐng)域半導(dǎo)體公司都會去，進(jìn)入這些領(lǐng)域，半導(dǎo)體公司都是以收購的方式。比如說三星收購進(jìn)入汽車，比如說英特爾收購Movidius進(jìn)入計算機(jī)視覺，這個領(lǐng)域很火，因為無人駕駛需要這個技術(shù)。這種收購的趨勢，未來在垂直應(yīng)用的市場里面還會更多。因為大的公司不具備專業(yè)的技術(shù)，它會依靠小的公司在這方面創(chuàng)新。

這次我也是特別邀請了胡振波，他在研究最先進(jìn)的計算機(jī)核的技術(shù)，開源的計算機(jī)核的技術(shù)。我們看到在嵌入式領(lǐng)域基本上99%都是ARM，從MCU到MPU以及到應(yīng)用處理器，手機(jī)上的，甚至服務(wù)器，幾乎所有都是ARM。好處就是，從學(xué)生到工程師，大家從上學(xué)的時候就開始學(xué)，然后到工作的時候不需要跨越太多的學(xué)習(xí)的路徑，而且有一個非常好的生態(tài)環(huán)境。但是產(chǎn)業(yè)需要的是多樣性，多樣性讓產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生革命性的創(chuàng)新。

在IoT這個領(lǐng)域會造成一些不是ARM內(nèi)核的處理器核的出現(xiàn)，舉個例子，所有人都知道可能都知道內(nèi)核處理器，但是或許你們都不知道這個處理器用的可能不是ARM的核，用ESP8266，擁有者是Candence，但另外一家EDA Synopsy還擁有ACR這個核。

無論是哪一個核，未來IoT的世界會產(chǎn)生很多的非ARM核處理器的機(jī)會，包括像RISC-V、中國的中天威（諧音），***的晶芯的核，晶芯最近也在采用RISC-V的一些技術(shù)。為什么呢？因為在這個領(lǐng)域當(dāng)中越靠邊緣建立生態(tài)環(huán)境越容易，不需要建立像安卓這樣的生態(tài)環(huán)境。我想大家都可以想象到，如果現(xiàn)在做一個自己的芯片，做一款手機(jī)，這個事情可能比你想想的難度要大的多，因為很難跨越整個手機(jī)的生態(tài)環(huán)境。但是做一個傳感網(wǎng)的邊緣節(jié)點用處理器難度小的多。

邊緣計算未來會讓半導(dǎo)體廠商在這個領(lǐng)域做更多的投入，因為人工智能催生出很多的運算機(jī)會，不是百分之百在云端，而是說要拿出一部分，可能10%或者是20%，甚至30%等等，一些計算的能力要放到邊緣，這個邊緣可能在傳感節(jié)點，也可能在邊緣路由器，不知道在哪個位置，但是一定要放一些計算，因為功耗和實時性，在這個領(lǐng)域需要一些特殊的處理器和計算機(jī)制，未來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在這方面也會做更多的投入和研究。

什么是邊緣計算？引用美國韋恩大學(xué)施巍松教授一篇論文上有一個定義，Edge Computing是一種賦能技術(shù)，計算在網(wǎng)絡(luò)的邊緣可以完成，數(shù)據(jù)下行也可以，也可以讓數(shù)據(jù)上行，平衡整個IoT的服務(wù)。GE是全世界工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的倡導(dǎo)者，現(xiàn)在德國有工業(yè)4.0，最早在美國倡導(dǎo)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的是GE，GE定義Edge是一些以工業(yè)的機(jī)器、控制器，以及各種sensons。（PPT）這張圖有更多的描述，更多計算的節(jié)點機(jī)會可能是在邊緣。

舉一個設(shè)備，是我周末到香港電子展看到的，實際上是一家硅谷的創(chuàng)業(yè)公司，有幾個創(chuàng)始人，其中我認(rèn)識一個創(chuàng)始人，他做了的是VSLAM的定位和地圖構(gòu)造，實際上是一個3D的定位和地圖構(gòu)造的一個智能硬件，是一個小裝置，可以看到一個小裝置，實際上只有手掌這么大，里面的硬件兩個攝像頭，這個裝置實際上用的是英特爾Real Sense技術(shù)，其實英特爾也做了一個開發(fā)裝置，它比英特爾好在哪？就是可以提供邊緣計算，它里面有處理器，在這個裝置當(dāng)中，可以設(shè)置這個節(jié)點自己去做一些計算的功能，來感知到你在一個三維動畫空間實際的位置，這是它這個產(chǎn)品的好處。 剛才講的是關(guān)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在往上走，講一下云，IoT一定是離不開云。過去幾年IoT有一個應(yīng)用的領(lǐng)域，是已經(jīng)在逐漸成熟的，這個領(lǐng)域就是IoT的云平臺。我們知道云計算有三類，第一類是軟件即服務(wù)；第二了就是PaaS，第三是架構(gòu)是服務(wù)，IoT應(yīng)該是一個PaaS平臺，服務(wù)的一個形體，提供所有的Device，通過云端進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)，提供這樣的管理。類似于這樣的平臺，中國也有不少的企業(yè)在做，美國也有一些專業(yè)的，原來從事互聯(lián)網(wǎng)云平臺的一些公司在做。過去我看到的情況是創(chuàng)業(yè)公司基本上退出了，中小公司基本上退出了，剩下大公司了。

比如說我們看到了一些巨頭，今天可以看到阿里、亞馬遜、IBM，如果今天看它們的云計算大會，每次都在討論IoT，一定都在說他們的服務(wù)提供IoT的服務(wù)，為什么它感興趣？因為IoT可以提供更多的機(jī)會，更多的數(shù)據(jù)。拿到更多的數(shù)據(jù)，未來才可能產(chǎn)生更多的人工智能的機(jī)會。

除了個別的，比如說GE有一個Predix，阿里、百度，它們應(yīng)該是在第一個環(huán)節(jié)，它們已經(jīng)是全世界最大的互聯(lián)網(wǎng)公司了，它們也是全世界的云計算公司，這幾家應(yīng)該在上面，但是我很擔(dān)心這些小一點的公司，除非有很多錢去匝，比如說廣州機(jī)智云創(chuàng)業(yè)公司，因為我看到美國的幾家創(chuàng)業(yè)公司，比如說thing worx，F(xiàn)acebook收購一家公司，以前上課的時候還在用，結(jié)果那些公司該關(guān)門的已經(jīng)關(guān)門了，該收購的已經(jīng)被收購了。除了云計算公司，另外還有IT公司，它們也在做，有一本書《Enterprise IoT》叫企業(yè)的IoT，做企業(yè)的解決方案，把企業(yè)需要的服務(wù)、云計算包括了，最后到亞馬遜租用一些共有云的設(shè)備，但是所有的平臺服務(wù)全部都能提供。

未來，IoT的云最有可能發(fā)展的機(jī)會在哪里呢？會產(chǎn)生大的數(shù)據(jù)應(yīng)用場景當(dāng)中，有三個領(lǐng)域是未來發(fā)展最快的，比如說智能汽車，因為一輛汽車會產(chǎn)生非常大的數(shù)據(jù)，如果真正的跑起來，現(xiàn)在還不具備跑起來的可能。另外就是智慧城市，人臉識別，還有城市的監(jiān)控系統(tǒng)，還有地鐵。我們的手機(jī)全部都是可以支付，馬上掃描檢票。以及智能制造。未來這個領(lǐng)域是IoT、云計算發(fā)展最快的一個機(jī)會。

為了搶占IoT的云平臺，很多云計算的公司或者是互聯(lián)網(wǎng)公司現(xiàn)在開始在操作系統(tǒng)這個領(lǐng)域興風(fēng)作浪，這個領(lǐng)域原來不是他擅長的，或者說不是他來玩的，這種領(lǐng)域應(yīng)該是像風(fēng)河這樣的公司來做的，但是這幾年，我們會看到非常有趣的事情，谷歌也來做物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，阿里也來做，當(dāng)然像ARM這種芯片公司也希望來主導(dǎo)這個市場，亞馬遜也來了，它是用了FreeRTOS。

越來越多的人來到這個領(lǐng)域，為什么做這個事情？有沒有錢可以賺？互聯(lián)網(wǎng)搶占入口，我曾經(jīng)聽到一家芯片公司來跟我講，問我有什么建議，因為我關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)是從2014年開始，到現(xiàn)在大概4-5年，在國內(nèi)應(yīng)該是最早的寫第一篇文章，出第一本書跟物聯(lián)網(wǎng)OS相關(guān)的。

芯片公司問我怎么看阿里云的操作系統(tǒng)，我說你有什么問題嗎？他說我們在合作，我們想接入阿里云，但是他們一定要我們用阿里OS在我們的MCU上。因為它希望所有的MCU里面都裝上它的操作系統(tǒng)，如果裝了它的操作系統(tǒng)，未來都指向阿里云，因為裝了它的操作系統(tǒng)不會上到別人家的云。如果只讓你的設(shè)備連它的云，可能未來這個設(shè)備會用百度的云，用亞馬遜的云都有可能，所以希望綁定它的操作系統(tǒng)。我想應(yīng)該是這樣的意思，通過綁定的方式，更加精準(zhǔn)的讓你們一套解決方案都用一家的操作系統(tǒng)，這是阿里的意思。所有基于ARM的芯片都可以用 Ail OS系統(tǒng)接入。

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)發(fā)展歷史，起源于傳感網(wǎng)的操作系統(tǒng)。從2014年開始，所有國外媒體也是從2014年開始大量的報告有一個IoT的OS，有Micosoft OS，到2017之后，逐個每一年都會有2-3個的產(chǎn)品出現(xiàn)。

我們看一下IoT的操作系統(tǒng)在哪里？現(xiàn)在它還沒有什么市場。大概2014年左右的數(shù)據(jù)，還是linux用的最多，其他的還沒有到10%，IoT的位置在哪里？現(xiàn)在還沒有非常好的市場空間讓IoT的操作系統(tǒng)放。

2016年的數(shù)據(jù)，IoT的操作系統(tǒng)還是像linux占大多數(shù)，有了一點點IOTOS的操作系統(tǒng)，占幾個百分點。這應(yīng)該是未來的趨勢（PPT）。我翻閱過一些學(xué)術(shù)的資料，包括書籍和雜志、期刊，都沒有對IoT有很好的定義。看到微軟、安桌、華為的一些定義（PPT），現(xiàn)在來講，唯一比較學(xué)術(shù)界的定義是來自于一個IEEE IoT的專刊雜志的期刊（PPT），它的內(nèi)涵和外聯(lián)，還不是非常的清晰。

IoT有什么樣的應(yīng)用，Amazon FreeRTOS，這個產(chǎn)品是一個開源的，它的內(nèi)核還是基于FreeRTOS，加了一些網(wǎng)絡(luò)的組件，能夠提供一個基于適合于MCU的一個IoT的操作系統(tǒng)。

亞馬遜在官網(wǎng)上舉了一個Honeywell的例子，這個例子當(dāng)中闡述一個應(yīng)用的場景，這個應(yīng)用的場景，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)給了它兩個非常顯著的功能，一個功能就是可以進(jìn)行在線的升級，因為這是一個采模的裝置，另外是用了亞馬遜的邊緣計算裝置，可以讓這個設(shè)備提供本地的運算能力。

IoT的安全，我的結(jié)論是，IoT的安全還是一個任重而道遠(yuǎn)的一條路，目前的技術(shù)發(fā)展非常的不完善。我看到的IoT安全，目前在兩端，工業(yè)界都已經(jīng)有了一些相應(yīng)的解決方案，包括芯片和云，我3月份在上海電子展看到有一個Psoc6物聯(lián)網(wǎng)安全的芯片，這已經(jīng)是一個成品芯片的方式可以提供的，另外一個就是在云端，亞馬遜的云已經(jīng)提供了非常完善的一套安全裝置。在設(shè)備和通信兩端，尤其是在設(shè)備端，IoT的安全目前還處在各家企業(yè)都在探索不同的解決方案，在通信協(xié)議方面，有信道加密的方式，這些在云端、芯片里面也都會采用。

關(guān)于嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，關(guān)于通信，有兩個方面，一個是窄帶物聯(lián)網(wǎng)，一個是5G，在過去幾年都會有相當(dāng)快速的發(fā)展?？戳艘粋€華為的報告，華為預(yù)測2023年NB-IoT的市場將會達(dá)到42billion USD，NB現(xiàn)在在慢慢的爬坡。5G有一些試驗的基站在杭州布置，杭州正在準(zhǔn)備建立一個5G基站的實驗網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)可以幫助智能汽車，提供智能汽車的一個實驗通道，因為我們知道智能汽車如果真正高速運行起來，需要一個大的高速的通信鏈路。5G通道出來，杭州智能汽車實驗的線路是有可能的。阿里在杭州的無人汽車的團(tuán)隊最近也在不斷的找人，所以我覺得這也是值得期待的。

最后做一個結(jié)論，嵌入式的技術(shù)發(fā)展，過去幾年的聚積，特別是半導(dǎo)體、軟件，以及通信，這三大支柱方面，今年和明年在技術(shù)的層面來講會有一些突破性的發(fā)展，我們已經(jīng)看到一些好的芯片技術(shù)，2018年-2020年，我覺得在IoT的操作系統(tǒng)，以及無線通信的技術(shù)，會逐漸的成熟。人工智能會推動處理器技術(shù)的發(fā)展，可能不會成熟，但是會有許多初創(chuàng)公司拿出一些讓你感覺挺有意思的產(chǎn)品出來，但是大量的還不到時候。IoT的安全，在一些基礎(chǔ)架構(gòu)上，就剛才講的芯片和云端的基礎(chǔ)架構(gòu)上，技術(shù)在未來2-3年會比較成熟，但是在應(yīng)用解決方案上用戶能不能接受，我覺得這還是一個問題，最終是否安全還是用戶說了算。英文的稿子在我個人的網(wǎng)站上可以拿到（PPT）。