芯片分销商如何与机器人硬件/智能硬件产业相结合

不到两年的时间,所有人都有一个共同发现:形形色色的智能硬件就像雨后春笋一样冒了出来。最常见的硬件类型就是类似JawboneUP这样的智能手环;当然,还有最普遍且&臭名昭著&的可能就是那些自作聪明的&智能&腕表们了。
从下面这张BI发布的《全球可联网设备安装基数预测图》来看,我们可以发现,从2010年开始,全球可联网设备的增长速度大大提升。而所谓&可联网设备&所指的范围,其中传统的PC和智能手机仅是一小部分,可穿戴、智能电视、物联网设备的增长非常可观。
要连入互联网,这些设备就需要具有接发处理数字化信息的能力,和传统的电器只做一些类似&开/关&这样简单逻辑相比,这些设备需要处理的信息要复杂的多。所以,新兴的智能设备通常会配备具有比较强大处理能力的中央处理器,正是这些处理器让新的电子设备们&智能&起来。
半导体产业一直按照摩尔定律持续的发展,让这一切成为可能。摩尔定律告诉我们:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻一倍以上。
在摩尔定律的推动下,处理芯片的体积越来越小,处理能力越来越强,但能耗和价格却越来越低,这就催生了现在可以置入到各种智能设备中的廉价处理器芯片。
在JawboneUP和GoogleGlass两个产品中,我们都可以找到由德州仪器(TI)生产的处理器。这些处理器已经可以小到可以藏身在腕带和眼镜脚里,并由口香糖大小的电池驱动。
而老牌芯片巨头英特尔在去年也推出了其可穿戴解决方案Quark,它可以在SD卡大小的空间内,实现奔腾级的处理性能。想象一下,十几年前放在你办公桌上那个大大铁家伙,现在只要指甲盖大小的芯片就可以拥有同样的性能。技术的发展的速度大大超乎了一般人的想象。
未来的70亿移动终端,前提的平台趋于完备
也许你对此并不以为然,因为到目前为止,你所见到过的智能设备都显得不那么&智能&,很多设备在上手的新鲜劲过后可能就只能呆在角落里吃灰了。但这并不能阻止芯片厂商和创业者对智能设备的热情。
因为他们都看到了智能设备巨大的市场潜力。前英特尔CEO欧德宁就根据摩尔定律提出过一个&欧德宁推论&:计算设备的价格和计算设备的量成反比;价越高,设备需求量越少,价越低,需求量就越大。他认为在计算设备的价格降到100美元的时候,出货量将达到十亿量级。
欧德宁这个估算当时看起来可能已经非常大胆,但现在看来可能就已经过于保守(这也许也是英特尔在相关领域行动缓慢的原因吧)。高通大中华区高级副总裁王翔在不久前的GMIC上表示:&根据目前最新最权威的统计,从2013年&2017年全球会有超过70亿的移动终端。包括手机,包括所有其他的,家里你能够看到的所有东西都互联起来了!&
正是70亿这个数字,让产业链上的所有人都振奋不已。作为智能产业最基础的芯片厂商们自然是个个摩拳擦掌,纷纷推出了自己的移动、可穿戴和物联网战略。高通、联发科、Marvell等原来非常低调的B2B公司都开始投放广告,召开大型发布会来彰显自己的存在。
当然智能化浪潮并不是一蹴而就的,它可以说是随着智能手机而兴起的。虽然传统的芯片巨头英特尔等掌握了业界最先进的工艺,但丰厚的利润使得其在移动互联网发展初期没有动力做更多探索。
智能手机的出现,让那些原本处于半导体产业链边缘的玩家一下子跳到了前台。在巨大市场规模和激烈的竞争驱动下,高通、联发科、Marvell、台积电、三星等企业相继发起了一轮轮的军备竞赛。在工艺不断改善的同时,各种移动芯片变得前所未有的丰富。
与此同时,安卓等基于Linux开源移动操作系统在谷歌等企业的推动下,越来越成熟完善,为这些新型设备提供了廉价且通用的开发平台。目前国内除智能路由器以外所有的设备几乎都是基于安卓进行二次开发的。
除了使用体积更小功耗更低价格更便宜的芯片以外,新型的智能设备其最明显的特征便是可以通过各种通讯手段进行互联互通,发挥联动效应。这也是为什么现在主导智能设备的芯片厂商多为原来活跃在通信领域的厂商,他们在通讯技术的积累上有着天然的优势。
数据和云:芯片市场的新机会
在很多智能设备上,强大的处理能力并不是必须的,但联网能力却可以造就出很多新的玩法。通过直连互联网,谷歌在去年7月25日发布的全新连接设备Chromecast(即电视棒)让传统的电视变成方便好用的互联网视频播放器;飞利浦的Hue智能灯泡通过联网可以使用手机进行方便的控制,还可以通过感知WIFI自动的开关;最新的蓝牙beacon技术可以让设备间感知互相的距离,好好利用,也可以开发出非常有趣的应用。
这些可联网设备将你的健康状况、你的收视习惯、你生活的种种信息收集起来,并源源不断的上传到云端,进行进一步的分析处理。这又给芯片厂商们创造了一块新的市场&&云计算市场。
即使在PC产业整体低迷的情况下,英特尔数据中心集团的营收却一直在扩大。2013财年英特尔数据中心部门营收112亿美元,同比增长7%,这在其PC客户端部门营收下降的情况下,无疑是提振其信心的一注强心剂。
有新的市场,就有心的玩家希望在其中分一杯羹。原来的X86处理器的高功耗给高密度数据存储的电力供应和散热都带来了很大的压力。此时,低功耗的ARM处理器开始在数据中心中找到了自己的新的用武之地。
数据中心的存储服务很多时候并不需要太强大的处理能力,但需要在单位体积里尽可能多的存更多的数据,消耗更少的电力。可定制化的ARM处理器正好可以满足相应的需求。目前,Facebook和百度都已经在自己的数据中心提供了由ARM处理器支撑的存储解决方案。如果广义的看的话,发生在数据中心里的这些故事,也可以看作是新形式的智能设备诞生的故事。
可以看到,随着摩尔定律对芯片产业的不断推动,芯片产业正在迎来一个全新时代。在这个时代,所有的设备都将慢慢的变的拥有计算能力,拥有联网能力,而云计算也将变得无处不在。这将不仅仅颠覆芯片产业的格局,还将深刻的改变我们每个人的生活。
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最近关于工业4.0的讨论层出不穷,德国工业界对其定义:是继机械化、电气化和信息技术之后,以智能制造为主导的第四次工业革命,主要是指通过信息通讯技术和虚拟网络/实体物理网络系统的结合,将制造业向智能化转型。在这一轮变革中,被誉为制造业冠上明珠的工业机器人占据无可替代的核心地位。
数据显示,2013年共有10万台工业机器人销往亚洲,同比增长18%;中国已成为全球最大的工业机器人市场,2013年中国购买并组装近3万7千台工业机器人,其中国产机器人9000多台,产量是2012年的3倍。然而外资机器人普遍以6轴或以上高端工业机器人为主,几乎垄断了汽车制造、焊接等高端行业领域,占比96%。而国产机器人主要应用还是以搬运和上下料机器人为主,处于行业的低端领域。由此可以看出,国产机器人与发达国家机器人相比还有不小差距,其根本原因在于缺乏技术的核心竞争力。
Altera亚太区 工业业务部市场开发首席经理 江允贵
机器人制造,单芯片更具优势
机器人制造的难点在于研发周期长,成本高。Altera最近推出的工业自动化系统解决方案可以帮助机器人制造商实现从多芯片到单芯片的控制,从而加快开发周期,降低研发成本。
早期的机器人都是单手臂,强调两轴水平,而机器人在工厂中的工作空间有限,单手臂已经远远无法完成设定工作,于是出现多手臂机器人,现在甚至已经做到了7轴,关节数、自由度已达到7个。随着技术的发展,机器人的关节数会越来越多,机器手臂之间是联动的,联动部分的控制计算非常复杂;机器人在工作中对实时性的要求极高,机器手臂轴数越多,代表主站发送命令的封包越大,封包越大周期越长,实时性就可能降低。采访中,Altera亚太区工业业务部市场开发首席经理江允贵指出,多手臂机器人目前的控制方法是&MCU+DSP&模式,不仅芯片多,而且控制复杂,而Altera Cyclone V SoC可以取代多颗芯片,芯片减少功耗自然降低,系统面积减小,稳定度自然也会提高。
Altera FPGA控制的多手臂机器人
IP核经过认证,用户开发更放心
Altera完成的IP核会经过安全认证后才会提供给用户,用户使用经过认证的IP核开发产品更容易经过产品安全认证,因此会大大缩短认证周期,这对用户来说无疑是一个不错的&捷径&,那么具体的认证细节是怎么样的?江允贵透漏,一个功能安全认证包含软失效和硬失效两个方面,硬失效就是针对外面的器件,比如硬件会对电压、电流去做保护;而关于FPGA的是软失效,比如说单粒子翻转,模块经过辐射以后内部会发生改变进而功能失效。因此我们提出自我诊断的IP,这些IP核放在FPGA里面,随时不断地自我诊断,可以确保FPGA本身没有失效,一旦发问题,它会进行紧急关闭,机器人停止运动。
用户在安全方面的具体实现方式是用两个不一样的器件进行比对,一旦发现误差会紧急停止。客户设计好方案的进行认证时,他必须要说明他自己使用的是安全器件,安全软件进行开发,而Altera的产品已经经过认证,在说明的时候会简化内容及认证流程,因此认证周期就会大大缩短。
Altera的工业自动化方案还应用于更多领域,比如PLC,工业以太网,功能安全,PLC更侧重高端;工业以太网方面采用单片FPGA支持所有工业协议,客户选择更灵活;功能安全方面,Cyclone IV已经通过认证,Cyclone V未来两年内也会通过认证,更有利于用户的开发选择。工业4.0生产模式必须倚靠智能工厂、智能机械、智能产品三者串联,智能机器人作为连接枢纽,在其中的作用不言而喻,让我们共同期待一个智能机器人时代的到来。
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在这个讲究智能的时代,如果你们家没几件智能产品貌似你就不是活在这个时代,在和小伙伴们聚会的时候也缺少谈资,或许是为了跟随潮流,或许是为了增加炫耀的资本,大部分人都会尝试用用智能硬件,但是你入手的智能硬件实际使用率怎样?不如咱们一起来盘点一下,看看哪些智能硬件买后就压在了箱子底。
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你可能喜欢通信世界网消息() 众多互联网厂商都把智能硬件或者市场当做下一个“风口”,目前,尤以无人机和VR(虚拟现实)发展最为迅速。在高通中国2015年高峰论坛上,Horizon Robotics余凯、机器人协会毕亚雷、腾讯智能设备创新中心田刚、高通新兴市场拓展和销售部郑建生都谈到了自己对这个市场的认识。
未来互联网将是机器人与生物意义共存的形态 创客的深圳正在崛起
在高通中国2015年高峰论坛上,前百度的自动驾驶项目负责人、Horizon Robotics余凯表示,手机只是一个中间形态,并不是我们的未来,未来的互联网,它的形态应该是一个机器人跟生物意义共存的一个网络的形态。
目前,余凯的公司正尝试定义机器人的大脑芯片和系统。他在会上指出:“我认为未来我们追求的不是这种纯技术意义上的频率更快、更高、更强,而应该追求在特定多样化的使用场景下更好的用户体验。所以未来,我们在宣传任何一款产品时,会更多地强调它的用户体验。这样一个趋势,促使我们思考,我们是否应该专门为这几个特定智能的任务去设计我们的硬件,甚至设计我们的芯片。”
在机器人领域深耕多年的中科院研究员兼机器人协会秘书长毕亚雷在深圳用产学研的模式,建立了国内第一个机器人研究组织机器人协会。该协会目前有160多名会员,并且发布了深圳第一份2014年白皮书,参与的企业达到230多家。毕亚雷认为,深圳是一个电子生产和电子装备基础雄厚的城市,它的3C产业有1万多个产品,而3C给机器人的发展提供了两个很关键的资源,一个是它本身制造的过程,现在的民工荒对机器人的应用是巨大的机会,机器人的研究和智能制造正适应这个需求而诞生。
其次,深圳3C产品本身的智能化趋势特别明显,这个产业正经历深刻的变革。深圳市在政策上也把机器人、智能装备和可穿戴设备作为目前的支持方向。毕亚雷认为,机器人产业,不仅仅是长的像人,它应该是在冰山水面上看到的可能服务机器人、工业机器人等等我们一般谈论的角度说的话题,实际上支撑这个冰山露出来这一部分是冰山水面的这一部分。会有一大批相关联的产业,这个应该说给整个的智能硬件,我认为它的场景化运用是非常值得大家关注的。
此外,毕亚雷还指出,目前智能硬件领域没有特别明显的热点,不得不提的是创客。全世界的创客都会到深圳来找资源,于是毕亚雷成立了一个学院,组织了200多名创客,成立了超过50个团队。创客们在这里把自己的想法变成现实,并且超越了原来的目标。毕亚雷表示,深圳市一片智能硬件混乱的红海。但是创客们引进新的资源,建立起知识产权体系,所以毕亚雷相信创客们可以帮助深圳从原来山寨的文化,进化成创客文化。
腾讯正探索下一代智能设备 VR当仁不让 &&&&&&&&
腾讯智能设备创新中心田刚在会上表示,腾讯正探索下一代智能设备。目前腾讯并不会进入智能制造的行业,而是会把硬件和软件方案做出来,做完整之后和产业界的伙伴合作。腾讯的某些产品是自己设计,尝试了很多不同的模式,但是对于主线的产品和主线的方案研究,腾讯会和合作伙伴一起来做。
在提到虚拟现实后,田刚表示,腾讯在做相关尝试时,都会考虑跟现有主要业务强相关的产品。
腾讯的业务主要是QQ和微信,此外对游戏和视频业务也比较重视。所以目前腾讯很多的内容部门,已经开始尝试和研究,什么样类型的游戏是最合适的,什么样的视频是用户最喜欢的,腾讯会尝试视频直播和转播的新玩法。
而看重内容的腾讯在虚拟现实领域也有自己的想法。田刚表示,虚拟现实很前沿,对交互方法提出很多的挑战,它是一个组合创新。这个行业到底会朝哪里去发展,硬件产业有什么样的机会,我们内容开发在里面有什么样的机会,标准会怎么去发生,我们现在都不太清楚。但是像高通这样连接能力很强的平台使得厂商可以尝试不同的组合。腾讯希望与业界合作,给大家带来一个人人都可以用的虚拟现实平台。同时,田刚也指出,虚拟现实技术的成本也几倍于普通的视频技术,这是每一个新产品都必须面对的问题。
芯片在物联网市场发展空间巨大
谈到物联网时,高通新兴市场拓展和销售部郑建生表示,骁龙芯片在无人机领域、物联网相关市场、智能城市和工业4.0都将有更宽广的应用。郑建生说:“在过去的一年,无人机给我的感受就一个字――快。从开始接触到现在几个月的时间的,这个行业正以惊人的速度发展。”
郑建生也谈到,机器人芯片行业拥有非常大的发展空间。我们目前的计算能力远远滞后市场的需求。为了能够满足市场和用户体验的需求,计算能力必须大大加强,功耗必须大大降低。现在大部分的计算还是通过云端处理,但是数据需要上传和转换,效率较低,而这方面,高通大有可为。
在物联网方面,郑建生也表示,高通芯片将来的应用空间也是非常广的,我们讲到智慧城市,智慧交通,智慧能源,在这些方面都需要有非常好的大数据的采集。可以想象在不久的将来,传感器可以无处不在,在各个地方都能监测各种生活方面的数据。这些,都需要高通芯片的支持。
此外,郑建生也指出,目前我们的网络在很多情况下还是非常不稳定,性能还不够好。比如速率不够快,用户的体验一般。将来有上千亿物联网终端要网络,面对增长的需求,目前的网络还是有非常大改善的空间。所以,通讯作为高通的一个主业,我们有能力把我们的产品和服务做的更好。当前所在位置: >
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