物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用怎樣和工廠與醫(yī)療相聯(lián)系

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）時(shí)代開啟了人們對(duì)萬物互聯(lián)的無限大想象空間。有調(diào)查顯示，2022年全球物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)規(guī)模將超過2550億美元，而中國(guó)將占據(jù)其中近1/4的份額，這是一個(gè)潛力巨大的市場(chǎng)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的加速推進(jìn)，驅(qū)動(dòng)著產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商的快速發(fā)展。但與此同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的興起也帶來了一系列挑戰(zhàn)，比如數(shù)據(jù)爆炸、隱私保護(hù)與安全性等。如何快速地部署靈活、安全的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，成為不少企業(yè)需要面臨的一個(gè)問題。

如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)？在賽靈思（Xilinx）工業(yè)、視覺、醫(yī)療和科學(xué) （ISM） 市場(chǎng)總監(jiān)Chetan Khona看來，利用賽靈思賦能技術(shù)，是在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）與醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)（HcIoT）這兩個(gè)應(yīng)用最廣的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，打造智能、靈活應(yīng)變的智能工廠與智慧醫(yī)療的一個(gè)理想選擇。

賽靈思ISM業(yè)務(wù)增長(zhǎng)進(jìn)入快車道

談到賽靈思，這是一家有著輝煌創(chuàng)新歷史的公司。成立30多年來，賽靈思取得了60個(gè)行業(yè)第一，不但是FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）的發(fā)明者，還推出了全球首個(gè)ASIC 增強(qiáng)型設(shè)計(jì)套件、首個(gè)軟件硬件都可以編程的 SoC、行業(yè)首款多處理器 SoC、首款將處理器集成在FPGA 中以及全球首款自適應(yīng)計(jì)算加速平臺(tái) （ACAP），同時(shí)，賽靈思還是無晶圓半導(dǎo)體Fabless 商業(yè)模式的首創(chuàng)者。

據(jù)Chetan Khona介紹，2019財(cái)年賽靈思的營(yíng)收首次達(dá)到30億美元，同比增長(zhǎng)24%。其中，ISM業(yè)務(wù)部門占到總收入的27%，從2016年以來，該部門的收入增長(zhǎng)高達(dá)2.5倍，所服務(wù)的客戶數(shù)量更是數(shù)倍于其他幾個(gè)業(yè)務(wù)部門的客戶數(shù)量總和。也就是說，正有越來越多的工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域客戶選擇了賽靈思。對(duì)此，Chetan Khona認(rèn)為，盡管賽靈思的FPGA在工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域此前有不少應(yīng)用，“但對(duì)于工業(yè)和醫(yī)療用戶來說，尺寸和價(jià)格非常重要，而賽靈思SoC產(chǎn)品系列能在這個(gè)領(lǐng)域?yàn)樗麄兲峁└叩膬r(jià)值?！?/p>

尤其是，賽靈思突破性的基于Zynq SoC和Zynq UltraScale+ SoC的跨邊緣計(jì)算和運(yùn)的可擴(kuò)展工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，單芯片可以集安全處理器、通用處理器、GUGUP、DSP/CPU、模擬等功能，可以幫助客戶加速整體應(yīng)用。例如，在武漢精鋒微控的6軸工業(yè)機(jī)器人控制柜應(yīng)用中，一個(gè)賽靈思Zynq SoC取代了20多個(gè)芯片和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接，以1/6的尺寸和1/5的成本提供了驚人的同步性能?！癦ynq SoC能夠?yàn)樵崎_發(fā)提供服務(wù)，同時(shí)還能提供IT和OT的支持，以及提供FPGA的定制化，所以工業(yè)性能加定制功能使得我們的產(chǎn)品非常有吸引力，這也是大家選擇賽靈思的第一大原因?！?/p>

此外，對(duì)于工業(yè)和醫(yī)療客戶來說至關(guān)重要的耐用性和長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期支持，賽靈思產(chǎn)品在質(zhì)量和可靠性方面的卓越性能和表現(xiàn)，獲得了全球客戶的高度認(rèn)可?！氨热缯f讓我們引以為豪的是產(chǎn)品最低的生命周期，有很多半導(dǎo)體公司都做不到15年這樣的生命周期，但是對(duì)于工業(yè)客戶來說這又是必須的條件，所以我們可以為產(chǎn)品提供最低15年的生命周期，而且甚至還可以達(dá)到20年或更長(zhǎng)?！盋hetan Khona補(bǔ)充說。

三大關(guān)鍵領(lǐng)域方案打造智能且靈活應(yīng)變的資產(chǎn)

數(shù)據(jù)，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)、資產(chǎn)分析、連接性的前提。無論是在工業(yè)還是在醫(yī)療領(lǐng)域，有大量的數(shù)據(jù)被創(chuàng)造出來，數(shù)據(jù)呈爆炸性增長(zhǎng)。此前數(shù)據(jù)僅是用于一些本地的應(yīng)用，但隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，越來越多的設(shè)備已經(jīng)連接到了網(wǎng)絡(luò)，因此如何使用這些數(shù)據(jù)已經(jīng)成為很多企業(yè)不得不思考的一個(gè)問題。

Chetan Khona談到，當(dāng)前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)達(dá)2.5艾字節(jié)（1艾字節(jié)等于10的18次方），還有60堯字節(jié)（1堯字節(jié)=10的24次方）在2019年將用于人工智能（AI）。賽靈思的戰(zhàn)略就是幫助客戶盡可能靈活高效地利用數(shù)據(jù)。

“無論對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還是醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)，靈活應(yīng)變的解決方案都非常重要。無論是設(shè)備、工廠還是醫(yī)院，這些都是非常昂貴的資產(chǎn)，越多的人去升級(jí)，使得它能夠提供靈活應(yīng)變的解決方案，這樣就能夠越長(zhǎng)的使用資產(chǎn)，延長(zhǎng)它的資產(chǎn)壽命，并且提高投資回報(bào)率?！盋hetan Khona強(qiáng)調(diào)，“只有賽靈思能夠做到硬件+軟件的靈活應(yīng)變，使我們的產(chǎn)品更加靈活，而且性能更好。”

具體而言，賽靈思提供三大關(guān)鍵領(lǐng)域策略應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)爆炸，包括世界級(jí)的工業(yè)與醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)解決方案堆棧，使用ALVEO加速器卡為工業(yè)PC加速，以及互補(bǔ)的邊緣與云協(xié)作。

世界級(jí)的工業(yè)與醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)解決方案堆棧，這個(gè)是面向智能邊緣應(yīng)用而精選的賽靈思和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品。通過這個(gè)堆棧，賽靈思加入了業(yè)界領(lǐng)先的AI時(shí)延與性能，并和傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行結(jié)合，提供了全套的解決方案，利用安全性的連接、控制、視覺、線路、軟件和人工智能來幫助客戶開發(fā)所需要的產(chǎn)品，進(jìn)行更好的應(yīng)用。Chetan Khona同時(shí)指出，賽靈思并不是所有領(lǐng)域的專家，也會(huì)使用非常廣泛的生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中的專業(yè)、技術(shù)和知識(shí)能力，幫助用戶獲得他們所需要的解決方案。

而面向機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、PLC卸載等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的工業(yè)PC加速，賽靈思提供了新推出的業(yè)界最快ALVEO加速器卡。ALVEO加速器卡是一款集成開發(fā)板，操作便捷，用戶只需將其插入PC卡槽，便可以完成CPU加速卡的功能，大大提升傳統(tǒng)方案的性能。據(jù)了解，相比傳統(tǒng)方案，ALVEO加速器卡的數(shù)據(jù)庫(kù)搜索和分析速度是傳統(tǒng)方案的90倍、金融計(jì)算速度是傳統(tǒng)方案的89倍、機(jī)器學(xué)習(xí)速度是傳統(tǒng)方案的20倍、視頻處理速度是傳統(tǒng)方案的12倍、高性能計(jì)算和生命科學(xué)較傳統(tǒng)速度提速10倍。

“機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃非常重要，因?yàn)楝F(xiàn)在機(jī)器人的發(fā)展越來越多的已經(jīng)進(jìn)入到了人機(jī)協(xié)作的階段，也就是人和機(jī)器人要在同一個(gè)空間里合作，這里面機(jī)器人的規(guī)劃就顯得非常重要?！?Chetan Khona 舉例說，“人的很多行為是不可預(yù)見的，有的人在機(jī)器人旁邊需要撓一下他的頭，這對(duì)機(jī)器人就必須要計(jì)算出自己要反應(yīng)的最佳動(dòng)作，比如說有多余的動(dòng)作要略過，整個(gè)過程需要通過高強(qiáng)度的計(jì)算，那就需要通過ALVEO加速器卡提供解決方案，而且它高效率極高，用了ALVEO加速器卡一臺(tái)PC可以控制8個(gè)機(jī)器人，大大改善工廠的架構(gòu)和運(yùn)行?！?/p>

對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)來說，在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方式的延時(shí)非常高，并不利于海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展。因此，在邊緣計(jì)算和云的協(xié)作方面，賽靈思提供了面向嵌入式的設(shè)備接口，同時(shí)與包括亞馬遜、Google、微軟、阿里巴巴等云服務(wù)商進(jìn)行合作，通過匯集控制行動(dòng)和本地化分析，將應(yīng)用從云移動(dòng)到邊緣，即使用戶在云端連接丟失的情況下，系統(tǒng)依然能夠正常運(yùn)行。

“我們的方案可以節(jié)省時(shí)間并降低總擁有成本，在面臨的標(biāo)準(zhǔn)和威脅不斷變化時(shí)歷久彌新，最大化隱私權(quán)并最大限度地減少數(shù)據(jù)傳輸，在單芯片嵌入式平臺(tái)中融合IT和OT，實(shí)現(xiàn)低時(shí)延、低功耗、高性能的邊緣AI?！盋hetan Khona總結(jié)道，“通過這些方面，我們可以在未來工業(yè)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域打造賽靈思的優(yōu)勢(shì)，使我們能夠塑造未來的智能工廠以及未來的智慧醫(yī)療?！?/p>