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意法揭2020十大科技新趨勢

發布日期:2020/02/06 關鍵字:意法ST區塊鏈CESIoT嵌入式系統產學合作邊緣運算數據科學機器學習資安電動車

2020年CES展已在上個月圓滿落幕,消費電子展不僅展現大量的創新概念和原型設計,亦是一個可以探索創新動力,以及引領未來科技的發展方向。意法半導體(ST)表示,2020是一個新十年的開始,對於未來十年改變人類生活的產品來說,2020年將是影響深遠的一年,因此分享未來十大新趨勢。

首先為現實世界中的預測性維護應用,過去十年見證預測性維護興起。因為機器學習的出現,預測性維護能夠預測故障並建議更好的維護計畫。不過,2020年對於預測性維護應該是具有象徵意義的一年,因為開發預測性維護解決方案將變得越來越容易。例如,工程師可以買到開發板,幾分鐘後就可以開始編寫配套應用,而無需擔心雲端安全問題、伺服器農場或運算傳輸量。關於預測性維護,製造業者不再只是考慮,而是在積極地實現。

至於邊緣機器學習,過去十年,機器學習需要大型的伺服器、複雜的模型,還有罕見的專業團隊,其需要投入大量的時間和資源。如今,機器學習可以放入動作感測器中,而且該公司將會在邊緣裝置中看到更多的智慧功能。邊緣運算永遠不會取代雲端運算,但可以快速完善雲端運算的功能。透過在感測器內創建決策系統,工程師可以優化資源,節省大量能源和時間。

而談到數據科學,缺乏數據和缺少數據科學家是阻止機器學習應用的主要障礙之一。建立神經網路需要乾淨、準確和巨量資料,這意味著始機器學習普及的前提是需要大量可自由使用的資料。然而,意法半導體的合作廠商,如Cartesiam,正進而從另一個角度解決此問題,使用一種能夠在同一嵌入式系統上執行訓練和推理運算的系統來代替資料科學家。

隨著Sub-G網路的普及以及5G到來,嵌入式裝置連線互聯網變得越來越容易。人們將會看到更多的基礎建設,以及更好用、更便宜的聯網方案。現在開發這些解決方案變得更加實際,而且不需花費太多成本。即使是新創公司也計畫使用LoRa、Sigfox或其他的Sub-G網路。因此2020年意法半導體推出STM32WL以因應此一趨勢。

至於資料安全要求將更加嚴格,過去曾有評論家表示IoT為「威脅之網」(Internet of Threats)。但在走完一段長遠路程後,企業更加明白保護嵌入式系統、資料資訊及更新機制的重要性。隨著消費者提出更嚴格的網路攻擊防護需求,意法半導體預計企業將會更加地保護產品的資料安全。幾年前,資料外洩只是一種幾乎無間接負面影響的教育學習,當今,此為一場公關噩夢,可能危害公司利益,甚至危及生命安全,而STM32Trust正是ST提供合作夥伴保護嵌入式系統的方法之一。

另一方面,區塊鏈是過去十年出現之具有重大意義的熱門技術之一。不過,企業現在開始意識到,這些系統的用途遠不止於貨幣。透過IOTA和X-CUBE-IOTA1等專案,ST看到整個科技界都在利用分散式帳本技術來促進機器間的通訊,尤其是IoT節點間的通訊。目前該專案本身進展順利,2020年資訊傳播方式可能會發生變化。

在很長的一段時間裡,嵌入式系統是有幾個按鈕的黑盒子,如今,變成征服新產業和新應用的人機互動式系統。這也導致產品的成功對易用性的依賴程度越來越高,開發人員往往需要在圖形化使用者介面上花費很多時間。意法半導體TouchGFX等解決方案的出現讓使用者介面設計相較從前要簡單很多,同時最新的優化設計讓低功耗微控制器(MCU)也能支援60 FPS的動畫,以及多種顏色和細節。

電動汽車的售價越來越便宜,某方面歸功於ST研發的SiC元件。然而,崛起於2019年的更高效、更實用的充電器市場,2020年應會全面爆發。假設電動汽車充電器無處不在,城市街道到處都是充電樁,且家裡安裝也不用花太多的錢,電動汽車續航問題將會成為歷史。正如Enel X於2020年CES中所展示的應用,ST最新IGBT產品有助於創造出更高效的充電系統。

此外,意法半導體與重點大學合作,在未來工程師教育方式上發揮作用。如為了讓學生更快速地掌握控制系統知識,加州大學洛杉磯分校(UCLA)的教授Kaiser示範一個價格適中,而且每個學生都能買得起的旋轉倒立擺實驗平台。ST亦展示如何用透過無人機套件幫助學生瞭解嵌入式系統。隨著教育工作者為未來十年的熱點應用培養人才, 2020年將繼續上演大規模的教育學術創新。

回顧過去十年,嵌入式系統真正觸及人們的生活。從監測心率的智慧手錶,到追蹤運動量的健身手環,再到看護銀髮族的跌倒偵測器,嵌入式技術為人們帶來實質益處。2020年應該會讓此一趨勢崛起,未來十年可能提升生活品質。嵌入式電子產品正在從小工具變為對人們生活有深遠影響的智慧產品,而且在機器學習的協助下,人們可以獲得有關如何改善健康、減輕壓力、安全駕駛,以及如何用心交流的資訊和建議。2020年將提煉我們從過去十年學到的知識經驗,並開始應用,使其更有意義。

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