什么是嵌入式人工智能

嵌入式人工智能是指將人工智能技術(shù)應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中的一種技術(shù)。嵌入式系統(tǒng)是嵌入到其他設(shè)備或系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通常用于控制、監(jiān)測(cè)或執(zhí)行特定任務(wù)，如智能手機(jī)、智能家居設(shè)備、智能汽車等中的控制系統(tǒng)。嵌入式人工智能的目標(biāo)是使嵌入式系統(tǒng)具備智能化的感知、分析和響應(yīng)能力，從而實(shí)現(xiàn)自主決策、自適應(yīng)學(xué)習(xí)和智能交互等功能，以提高系統(tǒng)的性能、效率和用戶體驗(yàn).

嵌入式與人工智能的結(jié)合

• 為人工智能提供應(yīng)用場(chǎng)景：嵌入式系統(tǒng)廣泛存在于各種設(shè)備和場(chǎng)景中，為人工智能技術(shù)提供了豐富的落地場(chǎng)景。例如在智能家居中，通過嵌入式系統(tǒng)控制智能家電，借助人工智能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)控制和能耗優(yōu)化；在智能交通領(lǐng)域，利用嵌入式系統(tǒng)控制交通信號(hào)燈等設(shè)備，結(jié)合人工智能實(shí)現(xiàn)交通流量監(jiān)測(cè)與優(yōu)化調(diào)度.
• 高效處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：嵌入式系統(tǒng)通常需要處理大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而人工智能算法能夠高效地對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。比如在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，嵌入式設(shè)備實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)，通過人工智能算法進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和故障預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并做出響應(yīng)，保障生產(chǎn)的高效穩(wěn)定.
• 提供安全和隱私保護(hù)：嵌入式系統(tǒng)相對(duì)封閉和獨(dú)立的特性，使其在數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)方面具有一定優(yōu)勢(shì)。在一些對(duì)數(shù)據(jù)安全要求較高的應(yīng)用中，如醫(yī)療設(shè)備、金融支付終端等，嵌入式人工智能可以在本地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，避免數(shù)據(jù)泄露和被攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，更好地保護(hù)用戶的隱私和信息安全.

需要做哪些知識(shí)的儲(chǔ)備

• 硬件知識(shí) ：
  • 熟悉電子電路基礎(chǔ)，包括數(shù)字電路、模擬電路等，了解傳感器、執(zhí)行器等硬件設(shè)備的工作原理，以便更好地與硬件進(jìn)行交互和協(xié)同工作。
  • 掌握處理器架構(gòu)、總線協(xié)議和存儲(chǔ)器管理等概念，理解不同硬件平臺(tái)的特點(diǎn)和性能，為選擇合適的硬件設(shè)備以及進(jìn)行底層驅(qū)動(dòng)開發(fā)提供基礎(chǔ)。

• 編程語言 ：
  • 熟練掌握 C/C++ 編程語言，這是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中常用的語言，能夠用于編寫底層驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)以及與硬件交互的代碼，以實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的高效控制和數(shù)據(jù)處理。
  • 了解一些腳本語言，如 Python，可用于快速開發(fā)和測(cè)試，以及在一些需要靈活配置和數(shù)據(jù)處理的場(chǎng)景中發(fā)揮作用。

• 操作系統(tǒng) ：
  • 熟悉實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）的概念和使用方法，能夠編寫多任務(wù)和實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度的代碼，確保系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)景下穩(wěn)定運(yùn)行。
  • 了解操作系統(tǒng)內(nèi)核的工作原理以及與硬件交互的方式，以便更好地進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的開發(fā)和優(yōu)化。

• 通信協(xié)議 ：
  • 掌握常見的通信協(xié)議，如 UART、SPI、I2C、CAN 和 Ethernet 等，了解它們的工作原理和使用方法，實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)與其他設(shè)備或系統(tǒng)之間的可靠通信。
  • 對(duì)無線通信協(xié)議，如 Bluetooth、Wi-Fi 和 Lora 等有一定的了解，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下的無線數(shù)據(jù)傳輸需求。

• 人工智能算法和模型：
  • 學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能算法的基本原理和常見模型結(jié)構(gòu)，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹、支持向量機(jī)等，理解它們的適用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)。
  • 掌握模型訓(xùn)練、優(yōu)化和評(píng)估的方法，能夠根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的算法和模型，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)優(yōu)，以提高模型的性能和準(zhǔn)確性。

• 調(diào)試和故障排除能力 ：
  • 學(xué)會(huì)使用調(diào)試工具和設(shè)備，如示波器、邏輯分析儀和仿真器等，能夠?qū)η度胧较到y(tǒng)和人工智能算法的運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。
  • 培養(yǎng)良好的問題解決思路和方法，能夠快速定位和排除系統(tǒng)中的故障，確保項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

現(xiàn)在或以后會(huì)涌現(xiàn)哪些職位內(nèi)容

• 嵌入式人工智能算法工程師：負(fù)責(zé)開發(fā)和優(yōu)化適用于嵌入式系統(tǒng)的人工智能算法，將復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行裁剪、優(yōu)化和移植，使其能夠在資源受限的嵌入式設(shè)備上高效運(yùn)行。需要具備深厚的人工智能算法基礎(chǔ)和嵌入式系統(tǒng)知識(shí)，能夠針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和硬件平臺(tái)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)高性能的人工智能算法解決方案2.
• 嵌入式軟件工程師：專注于嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)，包括底層驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)移植、應(yīng)用程序開發(fā)等。在嵌入式人工智能項(xiàng)目中，需要與算法工程師緊密合作，將人工智能算法集成到嵌入式軟件系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)硬件與軟件的協(xié)同工作，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性1.
• 人工智能硬件工程師：主要從事與人工智能相關(guān)的硬件設(shè)計(jì)和開發(fā)工作，如設(shè)計(jì)和優(yōu)化適用于人工智能計(jì)算的芯片架構(gòu)、開發(fā)智能傳感器等硬件設(shè)備，以滿足人工智能算法對(duì)計(jì)算能力、數(shù)據(jù)采集等方面的要求。需要具備扎實(shí)的電子電路設(shè)計(jì)和硬件開發(fā)能力，同時(shí)了解人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，為人工智能的硬件實(shí)現(xiàn)提供有力支持。
• 嵌入式人工智能系統(tǒng)架構(gòu)師：承擔(dān)著整個(gè)嵌入式人工智能系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)和規(guī)劃工作，從系統(tǒng)層面考慮硬件與軟件的集成、算法與數(shù)據(jù)的流動(dòng)、系統(tǒng)的性能和功耗等因素，制定合理的系統(tǒng)架構(gòu)方案。需要具備全面的技術(shù)視野和豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，能夠協(xié)調(diào)不同專業(yè)領(lǐng)域的工程師，共同打造高效、穩(wěn)定的嵌入式人工智能系統(tǒng)。
• 智能邊緣計(jì)算工程師：隨著邊緣計(jì)算與嵌入式人工智能的融合，智能邊緣計(jì)算工程師的需求也逐漸增加。他們需要將計(jì)算資源和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)推向網(wǎng)絡(luò)邊緣，在靠近數(shù)據(jù)源的地方進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和智能決策，減少對(duì)云端的依賴。主要負(fù)責(zé)開發(fā)和優(yōu)化邊緣計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)人工智能算法在邊緣設(shè)備上的高效部署和運(yùn)行，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)安全性 。
• 嵌入式人工智能產(chǎn)品經(jīng)理：負(fù)責(zé)嵌入式人工智能產(chǎn)品的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和市場(chǎng)推廣。需要了解市場(chǎng)需求和技術(shù)趨勢(shì)，協(xié)調(diào)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)，確保產(chǎn)品能夠滿足市場(chǎng)需求并具有競(jìng)爭(zhēng)力。具備良好的溝通能力、項(xiàng)目管理能力和市場(chǎng)洞察力，能夠帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將嵌入式人工智能技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品和解決方案。