汽车和工厂智能化需要先进端到端解决方案

　　在汽车和制造业，物联网(Internet of Things, IoT)正在加速其转型的脚步。
 
　　过去半个世纪以来，嵌入式系统市场极速发展，已经成为最具创新力的技术领域之一。物联网让我们周围的一切变得更加智能：从汽车到咖啡机；从工业机器人到智能会议室再到零售店，汽车电子化成为普遍的现象，而通过先进嵌入式系统和物联网技术推动的新兴工业自动化革命更是持续进行中。
 
　　这些趋势对于你我来说意味着什么？以汽车产业为例，无人驾驶汽车能在乘客处理其它事务的同时快速导航，让交通更加安全高效。由于人工智能、机器学习和其它细节导向型工具提升了工厂的运转能力，工厂会更加安全，工人也会更加高效。
 
无人驾驶汽车挑战安全性设计
 
　　汽车制造商将嵌入式设备集成到汽车中，以提高驾驶安全性。今天先进驾驶辅助系统（ADAS）几乎成为新车标配。汽车制造商提供碰撞检测、巡航控制、自动泊车、疲劳警示等等功能。对于汽车行业来说，下一步即是推出无人驾驶汽车，这也是宝马等巨头希望领跑的领域。
 
　　毫无疑问，无人驾驶汽车将是21世纪最具颠覆性的技术之一。无人驾驶汽车将提高交通运行效率、提升乘客生产力并通过大幅降低能耗而减少污染。最重要的是，无人驾驶汽车将从根本上变革道路安全。根据世界卫生组织，全球每年因交通事故死亡的人数大约为120万。研究人员认为，无人驾驶汽车可以把事故率降低最多90%，每10年则有望使1000万人免于交通事故。
 
　　为了实现这个目标，无人驾驶汽车需要通过硬件、软件和网络技术——从车辆到云端——来提供空前的可靠性、可用性、安全性以及功能安全。车辆安全极为重要，这也是汽车行业国际标准ISO 26262的关键所在。乘客必须信任人工智能来导航汽车。
 
　　为了尽可能降低事故风险，汽车制造商将需要确保无人驾驶汽车能够互相通信、识别周围情况、自适应天气变化、接收实时地图更新并抵御网络攻击。这些将需要超高处理能力并会生成海量数据（每辆车每天4000GB）。应对这种数据洪流需要5G和强大的数据中心基础设施，只有电信公司、技术公司、汽车制造商和供应商进行跨行业合作才能实现。
 
　　英特尔 GO平台便是为了向汽车制造商和Tier 1供应商提供综合构建模块以推出安全的无人驾驶系统而设计，该解决方案支持广泛的架构，从传统CPU到FPGA和深度学习硬件加速技术。重要的是，英特尔 GO无人驾驶解决方案本身就支持功能安全和多层安全，是业内第一个可支持5G的无人驾驶开发平台。
 
工业格局面临重构
 
　　现今科技厂商在无人驾驶领域做的很多工作也同样适用于工业领域。人工智能、机器学习、图像识别、精密单点定位、互联传感器和机器间通信都可用于提高工厂的运转能力。我们已经看到工厂正向着自动化流程、机器人物料运输以及预测性和自适应维护发展——边缘计算、大数据和物联网的进步在驱动这一切。
 
　　制造商目前面临的最大挑战之一就是需要把功能安全集成到整体控制和自动化架构中。英特尔至强处理器D-1529就是为了因应这些需求所开发，该处理器不仅为机器人、自主系统和工业控制提供符合IEC 61508安全认证的功能安全，还提供高性能计算能力，同时确保高可用性和可靠性。
 
　　软件方面，Wind River和处理器的搭配已经导入实际的智慧工厂应用了。以一个内置安全功能的机械臂为例，该机械臂采用了Wind River的VxWorks实时操作系统以及英特尔至强处理器D-1529，会在模拟的系统错误出现时进入安全模式。
 
　　目前的工业自动化控制系统也已开始应用虚拟化技术，能够维护和升级现有工厂设备并增加新的技术功能。通过利用Wind River Helix Device Cloud SaaS平台及其新的软件虚拟化平台（专为推进工业物联网而设计）能够随着现有设备扩展。
 
　　另外，处理器和FPGA的搭配也已经应用在打造智慧工厂的解决方案之中，融合二者技术，将能创建现代化工业公司所需的高度自动化物联网环境。以英特尔的Exor智慧工厂方案为例，FPGA在三个领域辅助英特尔处理器：为数据分析和机器学习加速关键算法；为软件定义自动化提供运行时可配置硬件；并提供加速、卸载和安全等功能，甚至是工厂内安装FPGA之后。
 
　　这些汽车和工业领域的例子只是嵌入式系统改变各行各业的概览，利用英特尔技术连接广泛的企业生态系统。正是这些连接为现实带来非凡体验。
 
 
作者：Riccardo Mariani
英特尔物联网事业部首席功能安全技术专家兼英特尔院士