NB-IoT火熱背后，探嵌入設(shè)計內(nèi)幕

來自沃達豐全球的市場調(diào)研顯示，全球17個國家，1096企業(yè)高管的訪談的結(jié)果是三大趨勢明顯：1、越來越多的企業(yè)部署IoT業(yè)務(wù)，今年60%的企業(yè)正在使用或即將部署IoT業(yè)務(wù)，前三年的數(shù)據(jù)是12%，22%，36%，幾乎每年翻一番；2、越來越多的企業(yè)將預(yù)算放到IoT，今年24%的企業(yè)被用于投資IoT業(yè)務(wù)，這與云、移動通信和大數(shù)據(jù)都相關(guān)。3、越來越多的企業(yè)從IoT業(yè)務(wù)中獲得投資回報，63%的企業(yè)部署IoT獲得了顯著的投資回報。其中24%的企業(yè)從IOT中帶來了10%的業(yè)務(wù)增長。
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華為運營商BG MarkeTIng部副總裁樊黎峰指出，NB-IoT已經(jīng)成為窄帶場景的唯一標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)演進路徑清晰。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，數(shù)量最多的是低功率、廣覆蓋的應(yīng)用場景，3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織針對這樣的應(yīng)用場景開發(fā)出了NB-IoT和eMTC。NB-IoT覆蓋更好，功率和成本低；eMTC和NB-IoT相比速率更高，移動性好，支持語音和定位功能，兩者都可以在LTE網(wǎng)絡(luò)上升級，能夠最大限度地提升布網(wǎng)速度。NB-IoT成為窄帶場景的標(biāo)準(zhǔn)，eMTC不會向下延伸，NB-IOT也不會相上延伸。大家分工明確，未來向5G共同演進。

由于NB-IoT的大力宣傳，很多人以為它將成為其他低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展路上的“終結(jié)者”，并為此感到害怕，其實不然。NB-IoT的發(fā)展，使得整個市場對于低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的需求被激發(fā)了，LoRa這項低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)反而更快速、更大限度地被市場意識到了。
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在中國NB-IoT也確實得到產(chǎn)業(yè)生態(tài)的支持。幾乎每天都有NB-IoT在不同領(lǐng)域的應(yīng)用、基于NB-IoT各類終端推出的新聞，從此前的抄表、停車、資產(chǎn)追蹤等少量案例，到共享單車、農(nóng)業(yè)、安防等更多行業(yè)。
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LoRa盡管不如NB-IoT關(guān)注度高，但無疑也是熱門的LPWAN無線技術(shù)。LoRa工作在免授權(quán)的Sub-Ghz頻段上，受益于其免費的頻譜資源，企業(yè)都可以參與到LoRa的產(chǎn)品應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。而且LoRa因其先發(fā)優(yōu)勢在行業(yè)/企業(yè)級專網(wǎng)中占據(jù)一定優(yōu)勢。
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市場

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漏洞多多，工控安全防護刻不容緩
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MCU是開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，廣泛應(yīng)用于消費電子、工業(yè)控制、汽車電子和通信等領(lǐng)域。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，MCU在復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)中發(fā)揮越來越重要的的作用，但要適應(yīng)這些新應(yīng)用，MCU需具有靈活性。
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MCU市場仍處于成長階段，各級別的MCU的需求量持續(xù)攀升，應(yīng)用范圍持續(xù)擴大。目前8位MCU應(yīng)用廣泛，32位MCU已成主流。通常在大量數(shù)據(jù)運算與圖像影音處理等方面，以32位MCU為主；在控制類應(yīng)用方面，進入市場較早的8位MCU產(chǎn)品則具備諸多競爭優(yōu)勢，例如 8位MCU產(chǎn)品很早進入消費類、醫(yī)療用品、工業(yè)控制、汽車電子等市場應(yīng)用，產(chǎn)品穩(wěn)定，性價比滿足需求，至今仍占主導(dǎo)地位。這些已穩(wěn)定量產(chǎn)的產(chǎn)品，由于安全可靠與成本優(yōu)勢，也成為8位 MCU之市場的發(fā)展基石。

技術(shù)

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作為嵌入式開發(fā)重要一部分，FPGA由六部分組成：可編程輸入/輸出單元、基本可編程邏輯單元、嵌入式塊RAM、豐富的布線資源、底層嵌入功能單元和內(nèi)嵌專用硬核。
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自Xilinx在1984年創(chuàng)造出FPGA以來，這種可編程邏輯器件憑借性能、上市時間、成本、穩(wěn)定性和長期維護方面的優(yōu)勢，在通信、醫(yī)療、工控和安防等領(lǐng)域占有一席之地，在過去幾年也有極高的增長率。而近幾年，由于云計算、高性能計算和人工智能的繁榮，擁有先天優(yōu)勢的FPGA的關(guān)注度更是到達了前所未有的高度。
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方案

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隨著微電子技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展，嵌入式處理器、專用數(shù)字器件、外設(shè)和DSP算法正在以IP核的方式嵌入到FGPA中，以單芯片可編程FPGA完成整個嵌入式系統(tǒng)設(shè)計已成為現(xiàn)實。眾多FPGA公司都具有這樣的芯片產(chǎn)品，并在通信、工業(yè)控制等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
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FPGA處理器整合SoC以其低功耗、高性能、低成本、高可靠性等優(yōu)點成為嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。不過，對于一些設(shè)計者來講這還是新鮮事物。

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華為樊黎峰：NB-IoT開啟規(guī)模商用的“黃金時代”

FPGA在一些關(guān)鍵的機器人應(yīng)用中發(fā)揮極大的價值。英特爾通過Xeon+FPGA平臺和XeonPhi系列產(chǎn)品來推動異構(gòu)計算的實施。新的Arria10系列FPGA和SoC功耗比前一代FPGA和SoC低40%，具有業(yè)界唯一的硬核浮點數(shù)字信號處理（DSP）模塊，其速率高達每秒1.5萬億次浮點運算（1.5TFLOPS）。
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其實，學(xué)習(xí)技術(shù)不難，ARM+LINUX路線，主攻嵌入式Linux操作系統(tǒng)及其上應(yīng)用軟件開發(fā)目標(biāo)：
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（1） 掌握主流嵌入式微處理器的結(jié)構(gòu)與原理（初步定為arm9）

（2） 必須掌握一個嵌入式操作系統(tǒng) （初步定為uclinux或linux，版本待定）

（3） 必須熟悉嵌入式軟件開發(fā)流程并至少做一個嵌入式軟件項目。

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從事嵌入式軟件開發(fā)的好處是：目前國內(nèi)外這方面的人都很稀缺。這一領(lǐng)域入門門檻較高，所以非專業(yè)IT人員很難切入這一領(lǐng)域；另一方面，是因為這一領(lǐng)域較新，目前發(fā)展太快，大多數(shù)人無條件接觸。
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隨著人工智能領(lǐng)域的演進非?？焖伲邆淇芍亟M以及支持所有形式鏈接等優(yōu)勢的FPGA，可以很輕松地進行各種修改或升級，以便在最短時間內(nèi)支持新的人工智能算法。類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、算法、傳感器技術(shù)與接口標(biāo)準(zhǔn)都會持續(xù)加速演進，可重組特性對于“支持未來需求”的智能視覺系統(tǒng)至關(guān)重要。