智慧浪潮下 嵌入式运算赋予机器灵魂
人工智能和物联网技术正在推动全球产业向智能化转变，计算机视觉、语音识别、机器学习等算法可以大幅提升工作效率，从而实现智慧城市、无人驾驶、远程医疗、智能制造等场景。在这场创新的智能浪潮中，嵌入式计算平台无疑是最为核心的部分，它们隐藏在智能机器设备的内部，负责信息与数据的处理、运算和转发，最终赋予机器设备强大的功能和智慧生命。
作为全球智能系统产业的领导厂商，研华在嵌入式硬件领域深耕三十余年，并成为嵌入式领域最具关键影响力的全球企业。近日，笔者有幸采访了研华IoT嵌入式平台事业群产品经理林思源，对目前嵌入式产业现状、趋势及机遇进行了深入的交流。
研华IoT嵌入式平台事业群产品经理林思源
目前研华公司有四大事业群，分别是嵌入式物联网事业群（Embedded-IoT）、协同设计与生产服务事业群（Allied DMS）、工业物联网事业群（Industrial-IoT）和服务物联网事业群（Service-IoT），而嵌入式是研华公司最为核心的部门，致力于为用户提供卓越的嵌入式运算平台，以帮助设备集成商或制造商更好的获得成功。
IoT软件服务助力嵌入式运算平台
随着嵌入式计算机硬件平台的同质化问题越来越严重，硬件产品的附加值空间在不断缩小。根据林思源介绍，研华自2010年推出SUSIAccess远程设备管理平台，2014年推WISE-PaaS物智联软件平台，逐步从传统的工控硬件（IaaS）供应商转变为整体方案(IaaS+PaaS)的综合型服务提供商。
在硬件平台（IaaS）方面，目前研华不仅提供种类丰富的嵌入式工业主板和精简型工控机（EPC），平台覆盖x86/ARM，产品规格从1.8寸、2.5寸、3.5寸、4寸、5.25寸到miniITX/MicroATX等应有尽有，同时提供配套的精简型工控机（EPC）。此外，还提供包括工业级存储、工业级无线模块、工业级显示器等配套产品。就产品特点来说，研华充分考虑到了工业现场对宽温和扩震等特性的特殊需求，可支持-40°C到85°C之间的工作温度，满足恶劣工业场景的要求。
在软件平台（PaaS）方面，研华推出了WISE-PaaS物智联软件平台，结合研华硬件平台，实现并打通了从最底层的数据采集到数据处理再到数据传输的端到云的数据通道。平台同时集成了SUSIAccess(设备管理)，WebAccess(数据采集)， VideoSence(视频处理)， EdgeSense(数据传输)， EnSaaS(数据分析)等功能。通过和微软以及国内各大云服务提供进行深度服务，用户可以通过手机/平板/电脑等终端设备随时实现对设备的监控和数据的处理。林思源表示，研华不断将一些新技术融合到产品和解决方案里，比如计算机视觉、AI分析等，以满足智能制造、智慧零售、智慧物流等新兴产业的需求。
机器换人，嵌入式发力正当时
随着人口红利的逐渐消失，机器换人成为中国制造业转型的重要方向。林思源认为，中国机器人市场巨大，特别是在3C、汽车组装、自动化产线等大型组装领域，工业机器人已经开始大量的投入使用。受制于国内工业机器人行业起步较慢，发展时间较短等因素，国内工业机器人市场大多被国外厂家占领。不过随着近年来中国政策大力推动，国内整体制造业的转型，加上国产化呼声越来越高，本土工业机器人厂商都投入越来越大，技术差距逐渐拉进，不仅可以有效降低“机器换人”投入成本，除了国产代替进口有很大市场空间之外，整体国内制造业转型的门槛也会大大降低，未来5-10年，新增的需求和市场空间必将会有爆炸性的增长。
在工业机器人领域，研华的嵌入式方案主要着重于机器人。林思源表示，是一个机器人的核心，特别对于一些高精尖的制造领域，除了必须要求稳定可靠之外，还需要考虑到工业现场必然会有的震动、电磁干扰、恶劣环境等客观因素。研华嵌入式方案，除了提供机器控制所需的丰富I/O接口，搭载高可靠性的板载内存/板载存储，设计支持EMC Class A(6k/8k)/EFT 2k，选用高品质宽温料件适用于-40℃~85℃的环境使用温度，同时严格把控原材料和生产品质，保证产品在长时间/恶劣环境当中使用的稳定性和可靠性。
对于很多国产工业机器人厂家来说，协作机器人领域因为适用范围较大，部署成本较低，产品负载较小，会是国产化机器人短期内快速实现量产和上市一个突破口。这类厂家对产品要求相对更高，希望设备可以做得更灵活，更精致，使用和部署更为方便，需要更小体积的以降低设备的空间体积和提高机器人的灵活性。林思源表示，除了传统的嵌入式电脑之外，研华根据市场调研，专门为机器人行业定制的专用主板AIMB-U117/U215/MIO-5850等产品即将量产，同时会有更小尺寸的1.8寸主板，帮助客户实现机器与控制的一体化设计。
与此同时，研华在软件系统层面的设计支持服务优势也非常巨大，配备有专业的软件支持团队，操作系统方面的支持服务涉及RTX/Linux/QNX，，均可提供OS building/BSP porting/API proting/客制化等软件服务。
除了高品质的嵌入式主板，研华还提供完整的协同设计与生产服务，从产品的选择到方案设计、批量制造以及应用，服务贯穿产品整个生命周期，以帮助客户快速推出创新的产品。据了解，研华经常与行业客户深入合作，规划开发未来5-10年的产品，帮助客户获得更好的发展。目前，研华的服务网已经覆盖了国内的多个城市，并提供长生命周期的供货和技术服务。
破解难题，嵌入式助力智能仓储
除了工业机器人之外，研华一直在探索服务机器人的解决方案，例如无人机系统、无人车、物流机器人等。林思源表示，在过去的几年里，由于技术积累的不足，很多服务机器人无法落地。不过，从目前的现状来看，中国已成为全球最大的物流市场，智能仓储物流服务机器人需求是巨大的。
林思源指出，仓储AVG机器人相较于传统的工业机器人，除了使用行业和功能要求不同之外，最大的区别在于它是一台移动的设备。产品设计的时候除了必需考虑的在移动过程中如何保证设备稳定运行，还需要考虑到软件系统如何有效的稳定运行，以及无线状态下如何保证实时的数据交互等。
研华的嵌入式方案除了本身高稳定性的设计，同时提供MIOe的扩展接口，以PCB替代cable，帮助客户保证稳定性的基础上，轻松实现功能上的扩展。同时研华还提供带漫游Roaming的工业级wifi模块，能够实现不同AP之间毫秒级的实时信道切换，以保证数据交互的实时性和稳定运行。在软件数据文件的保护上面来说，研华还能够支持通过WISE-PaaS物智联软件平台的OTA功能，提供软件系统的远程备份、远程升级、系统防崩溃等方案，保证软件系统的稳定安全运行。
未来仓库一定是高度自动化的，因为人力劳动越来越小，人工成本在不断上涨。林思源认为，物流系统的智能化是一个必然趋势，虽然目前AI算法还不够强大，很多时候无法与人脑相比。但在国家政策大力推动，以及资金和市场的助力下，未来物流机器人的空间会很大。
智慧浪潮的下一个新契机
目前，研华嵌入式主板已经广泛应用于医疗、航天军工、轨道铁路、交通物流、工业制造和金融设备等众多领域，随着行业对于物联网和人工智能等趋势的加持，研华不断将一些新的元素加入到自己的产品里，同时也在不断开拓无人机、无人驾驶、新零售、AI等一些新的产业方向。
林思源认为，行业的跨界合作为嵌入式创造了一个非常大的契机，例如无人机和农业结合，无人驾驶与轨道交通结合等，这些都是嵌入式产品的潜在的市场。此外还有新零售，智慧医疗等领域也在焕发新机，并很有可能成为下一个风口。据了解，目前研华已经与无人机/无人驾驶厂商合作开发新的应用方案。
此外，研华目前非常关注AI芯片，并希望和芯片厂家一起合作，一个专注于开发平台，另一个着力于芯片设计，双方的合作可以推出更好的产品。林思源表示，国产芯片一定会崛起，不过在传统通用芯片领域竞争因为起步太晚，短期内难以实现追赶，而在一些专用芯片领域恰好是机会，例如自动驾驶AI芯片、无人机AI芯片等一些细分应用行业。
最后，林思源表示，研华将会加大在软件方面的投入，通过硬件和软件的结合，提供给客户更好的品质服务。在过去的数十年间，研华专注于PC硬件的研发与生产，这块仍然会保持优势，同时会在软件/物联网平台方面加大投入，逐步从传统的工控硬件（IaaS）供应商转变为整体方案(IaaS+PaaS)的综合型服务提供商。
