模塊化嵌入式人工智能軟件的開發(fā)

文/趙鵬

1 模塊化計(jì)算機(jī)嵌入式工控機(jī)操作系統(tǒng)

模塊化計(jì)算機(jī)嵌入式工控機(jī)操作系統(tǒng)是華北工控高新技術(shù)企業(yè)研制開發(fā)的，面對(duì)工控行業(yè)的對(duì)數(shù)據(jù)高速運(yùn)算能力要求增高的趨勢，推出了結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)大、穩(wěn)定且性能強(qiáng)大的Mini—ITX嵌入式工業(yè)主板HB132，HB132采用了采用Intel H61芯片組,支持Intel Sandy/Ivy Bridge i7/i5/i3處理器，該主板具有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力，抗震性能好、耐高溫、接口豐富等優(yōu)勢特點(diǎn)，能廣泛應(yīng)用于電子、視頻監(jiān)控、自助終端、金融終端等行業(yè)。工控機(jī)，即工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。主要是相對(duì)于商務(wù)計(jì)算機(jī)而言的一種稱呼。主要功能是對(duì)生產(chǎn)過程及機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測與控制。目前比較流行的一種是便攜式的工控機(jī)。工業(yè)便攜機(jī)是在保持工業(yè)計(jì)算優(yōu)良性能的前提下，吸取了商務(wù)計(jì)算機(jī)便捷的特點(diǎn)。美國BSI便攜工控機(jī)主要由機(jī)箱、顯示屏、鍵盤、ATX主板、底板、CPU、驅(qū)動(dòng)器、電源系統(tǒng)、風(fēng)扇和便攜箱組成。

1.1 高性能處理平臺(tái)

網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用平臺(tái)FW-2108，采用Intel SugarBay H61 芯片組，搭配Intel第二代酷睿架 構(gòu) LGA1155 i7、i5、i3、Pentium 、Celeron等等具有高計(jì)算性能和網(wǎng)絡(luò)處理能力的處理器，Intel第二代酷睿處理器還具有內(nèi)置可視性功能，從而為客戶帶來了全新的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng) 用體驗(yàn)。支持2個(gè)DDR3 1333MHz 雙通道NON-ECC內(nèi)存，高可達(dá)16GB內(nèi)存容量。

1.2 適合多功能應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用平臺(tái)FW-2108，接口豐富，適合多功能應(yīng)用，提供接口包括1個(gè) VGA接口、1個(gè)RJ45 Console口、3個(gè) USB接 口、1個(gè)CF卡槽，兩個(gè)Sata2.0，板載6個(gè)千兆以太網(wǎng)口及1個(gè)PCI-E*8的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展接口，6個(gè)千兆網(wǎng)口采用Intel 82583V(兼容Intel 82574L)10/100/1000Mbps千兆網(wǎng)卡芯片，具有更高的性能和可靠性，且提高性能的同時(shí)能顯著的降低CPU的處理率。同時(shí)LAN3與LAN4、LAN5 與LAN6兩組網(wǎng)口具有第3代BYPASS功能，第3代BYPASS功能支持自動(dòng)切換和人工軟件切換方式，可自定義切換臨界選擇點(diǎn)，能很好的保證數(shù)據(jù)傳輸 速率。操作更方便、智能。

1.3 安全穩(wěn)定

網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用平臺(tái)FW-2108，可以有效的防止黑客入侵和競爭對(duì)手的惡意 破 壞。 使 用 Intel 82583V(兼 容Intel 82574L)10/100/1000Mbps高端千兆網(wǎng)卡芯片，具有優(yōu)異的網(wǎng)絡(luò)性能，能夠提供極佳的數(shù)據(jù)傳輸速率和網(wǎng)絡(luò)連通功能。采用英特爾先進(jìn)的處理器平臺(tái)，穩(wěn)定性能極佳。該產(chǎn)品能廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備、防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、上墻解碼服務(wù)器和基于電信網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智能終端等各種網(wǎng)絡(luò)終端機(jī)市場。

2 嵌入式人工智能軟件的開發(fā)

嵌入式人工智能除了對(duì)硬件設(shè)備有要求外，還需要軟件的要求。作為全球領(lǐng)先的智能操作系統(tǒng)及平臺(tái)技術(shù)提供商，中科創(chuàng)達(dá)在嵌入式人工智能系統(tǒng)領(lǐng)域具有天然的優(yōu)勢，有望打開嵌入式人工智能的窗口。一個(gè)好的引擎，可以讓嵌入式人工智能系統(tǒng)落地到嵌入式設(shè)備上取得事半功倍的效果。軟件方面則需要更加經(jīng)濟(jì)的計(jì)算模型，在保證準(zhǔn)確率的前提下，盡量減少計(jì)算量。嵌入式人工智能的應(yīng)用場景地平線看好三個(gè)方向：安防、智能家庭、智能駕駛。同時(shí)表示這三個(gè)方向在實(shí)現(xiàn)難度上也是逐漸遞增的。對(duì)于嵌入式人工智能的應(yīng)用場景，云端計(jì)算雖然精確度高，但并不是所有的場景都適合，比如：嵌入式人工智能輔助駕駛或者自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，如果在云端計(jì)算，設(shè)備端采集到數(shù)據(jù)后上傳，計(jì)算完成后再返回終端，這樣會(huì)不可避免的帶來一定的延時(shí)，而在駕駛的場景中，這種延時(shí)意味著危險(xiǎn)系數(shù)的提高。嵌入式人工智能數(shù)據(jù)安全，比如家里安裝了一個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭，用來關(guān)注老人和孩子的安全，上傳到云端的計(jì)算也意味著隱私被泄露的風(fēng)險(xiǎn)提升。嵌入式人工智能脫機(jī)，雖然現(xiàn)在通信技術(shù)發(fā)展的很快，但是仍然會(huì)碰到在地下停車場、商場里沒有信號(hào)的情況，這時(shí)候就不能指望云端計(jì)算有很好的用戶體驗(yàn)了。從算法方面來看，目前嵌入式人工智能算法解決方案包括深度學(xué)習(xí)算法、算法優(yōu)化、算法集成三個(gè)部分。深度學(xué)習(xí)算法和算法優(yōu)化這兩個(gè)部分在執(zhí)行過程中是高度耦合在一起的，同時(shí)算法優(yōu)化部分的工作非常重要，難度也最大。雖然說嵌入式人工智能的算法具有超強(qiáng)的精準(zhǔn)度，但是并不是說所有的場合全部都能夠使用，比如說要想使用在輔助駕駛上，就必須要再通過計(jì)算后，然后再返回到終端使用，目前的通信技術(shù)發(fā)展非常的快，但是也有可能會(huì)出現(xiàn)脫機(jī)的現(xiàn)象，必須要做好全面的開發(fā)。

3 嵌入式軟件的開發(fā)方向

目前我國最常見的是嵌入式開發(fā)Linux方向，大概分三個(gè)階段：嵌入式Linux上層應(yīng)用，包括QT的GUI開發(fā)；嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)；嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)開發(fā)。嵌入式目前主要面向的幾個(gè)操作系統(tǒng)是，LINUX，WINCE等等Linux是開源免費(fèi)的，而且其源代碼是開放的。C語言是所有編程語言中的強(qiáng)者，單片機(jī)、DSP、類似ARM的種種芯片的編程都可以用C語言搞定)，一定要非常熟練的掌握。Linux操作系統(tǒng)就是用C語言編寫的，一定要了解其內(nèi)核的精髓。了解ARM的架構(gòu)，原理，以及其匯編指令，在嵌入式開發(fā)中，一般很少去寫匯編，但是最起碼的要求是能夠看懂a(chǎn)rm匯編。系統(tǒng)移植的時(shí)候，就需要你從最下層的bootloader開始，然后內(nèi)核移植，文件系統(tǒng)移植等。而移植這部分對(duì)硬件的依賴是非常大的，其配置步驟也相對(duì)復(fù)雜。Linux驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)既是個(gè)極富有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域，又是一個(gè)博大精深的內(nèi)容。Linux驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)本質(zhì)是屬于Linux內(nèi)核編程范疇的，因而是對(duì)Linux內(nèi)核和內(nèi)核編程是有要求的。在學(xué)習(xí)前你要想了解Linux內(nèi)核的組成，在實(shí)際的開發(fā)中還會(huì)涉及很多方面。在實(shí)際工程中，要掌握主流嵌入式微處理器的結(jié)構(gòu)與原理必須掌握一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)必須熟悉嵌入式軟件開發(fā)流程并至少做一個(gè)嵌入式軟件項(xiàng)目。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?yàn)檫@一領(lǐng)域較新，目前發(fā)展太快，大多數(shù)人無條件接觸。與企業(yè)計(jì)算等應(yīng)用軟件不同，嵌入式領(lǐng)域人才的工作強(qiáng)度通常低一些。嵌入式不像應(yīng)用軟件那樣容易被盜版。硬件設(shè)計(jì)一般都是通用的硬件，一般情況下只管設(shè)計(jì)軟件就變成自己的產(chǎn)品了。

4 結(jié)束語

總而言之，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造效益的概念逐漸成為了社會(huì)的一個(gè)共識(shí)，許多企業(yè)的業(yè)務(wù)支撐也越來越依靠于互聯(lián)網(wǎng)。模塊化嵌入式軟件的開發(fā)研究越來越深入，為人們的工作生活帶來了便捷。

參考文獻(xiàn)

[1]趙玉霞.淺析模塊化嵌入式軟件開發(fā)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016,29(15):308-309.