工業AI為FPGA和SoC帶來機會
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答：隨著人工智能和物聯網技術的融合，AIoT（人工智能物聯網）的概念應運而生，即AI（人工智能）+IoT（物聯網）。目前，邊緣AI正廣泛應用于工業領域，這種技術可以為工業物聯網邊緣的多傳感器分析和機器學習應用提供最低的時延、功耗和成本。在工業領域，當前熱門的邊緣AI應用包括工業機器人、智慧路燈、智能監控等。
Xilinx 工業、視覺、醫療及科學(ISM) 市場經理 翁羽翔
機器人是工業自動化系統的終極表現。在構建合作機器人、工業機器人或機器人的其它商業應用時，工業控制、通信、機器視覺、機器學習、人機界面、網絡安全和安全都是需要納入考慮范圍的關鍵技術。工業機器人包括抓取機器人和移動機器人等，從視覺、聽覺到移動、導航，再到工業智能檢測，其中都有AI的身影。借助AI，工業機器人可以進行圖像識別和分類，同時還能通過采集電機的變量進行預測性推斷，提供損壞和維修告警，從而實現電機預測和維護功能。
伴隨智慧城市的建設，許多城市基礎設施的構建也變得更加復雜。智慧路燈，也就是在城市路燈燈桿上搭載傳感器與感知設備，它的出現既是智慧城市的最佳落腳點，也有望迅速發展為萬物智能互聯的接口。借助邊緣AI的應用，智慧路燈可以與通信技術、視頻監控、智能終端控制與顯示及可再生能源相結合，助力城市的信息化管理。
此外，工業監控領域也是一項重要應用。在工廠的智慧監控系統可以實現對能源數據的實時智能采集與對自動化工業流程中的每一個步驟的全面監控。
問：其技術挑戰是什么？
技術挑戰體現在很多方面。首先是AI技術本身，因為AI技術是基于算法之上的技術延伸。AI技術的算法迭代很快，不斷地演進，因此，在邊緣AI技術的應用過程中會產生更多需求，針對不同技術領域的不同需求，AI本身會進行不同方向的技術演進。如何通過升級硬件與軟件適應快速變化的AI算法，是目前所面臨的的一大技術挑戰。
還有就是關于AI開發工具，因為算法的多變性與快速迭代，如何做到開發工具的普適性與提升開發工具的應用性，是目前AI開發工具所面臨的難題。
在邊緣AI在工業的應用上，由于涉及到邊緣與云端的相互結合，那么必須考慮的問題便是網絡傳輸帶寬的問題。由于以往在工業領域，邊緣設備的數據量沒有那么大，現在由于視覺技術的引入，導致傳輸數據量暴漲，這樣一來，如何在保證工業實時性的同時提升網絡帶寬，實現與云端的實時互聯，就成為一項嚴峻的挑戰。
在機器人領域，因為機器人技術本身涉及到視覺與控制的結合，包括視覺控制器與3D視覺傳感器的融合，智能避障以及機械臂抓取規劃等都是機器人領域AI技術的主要場景需求與技術挑戰。
還有就是在工業領域，由于工業控制對于延時十分敏感，往往需要毫秒級的實時準確度，對于邊緣設備的傳輸效率要求很高。另外在工業器件的安全性上，由于采用云端互聯的模式，那么就必然存在著被攻擊的危險，如何最大程度地保障工業設備本身的安全性與傳輸過程中的數據安全性，是目前所有廠商需要攻克的問題。
最后一個就是工業領域本身場景相對惡劣，且對設備器件的功耗要求非常高。由于我們不可能在嵌入式端使用CPUGPU這類高功耗的器件，所以工業設備的能效比問題也是目前的一大技術挑戰。
問：貴公司是如何解決這些難點的？有哪些創新性的解決方案推薦？
答：首先要說的就是賽靈思（Xilinx）的SoC產品，由于采用了異構的方式，包含了硬件的單元，軟件上也可以依賴于這些硬核的單元進行升級。無論是在傳統意義上的邏輯側，還是Arm的驅動與OS，都可以支持遠程升級。
賽靈思下一代的Versal? ACAP（自適應計算加速平臺）搭載了AI引擎，使整個平臺所面向的編程語言更加靈活，支持包括C語言在內的多種編程語言。通過ACAP，在未來我們去做算法的迭代更新會更加便捷。
在軟件工具方面，賽靈思發布了Vitis統一軟件平臺，將Edge端和云端進行了整合。Vitis可以在眾多應用程序中啟用高度優化的特定領域加速器，從Amazon AWS的云數據中心部署到執行復雜任務的機器學習和智能邊緣設備，都可以使用Vitis。
萬物互聯時代對于數據傳輸有著更高的要求，在這個領域，賽靈思做了很多的參考案例，包括與AWS的IoT的合作實例。通過結合電機控制，將電機控制的數據與AWS的云進行互聯，將云端的數據下發，同時進行數據加速。在安全方面還做了與云端的互聯認證等。
面向工業的實時互聯，賽靈思推出了TSN套件的解決方案，支持百兆、千兆、甚至萬兆的物理以太網。在保證帶寬的前提下，保障了數據的實時性。TSN IP是由賽靈思自主研發的，同時也有第三方合作伙伴 SoC-e，他們也可以提供多端口的面向TSN交換機產品的解決方案。
在工業互聯過程中必然會需要OS的支撐，目前賽靈思基于SoC平臺構建了完善的生態圈。在國內，賽靈思在實時OS領域上與翼輝合作，在安全OS領域是與凝思科技展開相關合作。同時國外的廠商包括Wind River、QNX、ENEA等優秀OS廠商都與賽靈思有很好的合作。
賽靈思跟許多傳感器廠商亦有合作，Sony最新推出的SLVS-EC接口就是和Xilinx深度定制，同時Onsemi（安森美）與賽靈思即將合作推出工業智能相機，延時可達毫秒級。這項產品也是目前最熱的視覺融合技術的一大體現，通過賽靈思FPGA強大的性能驅動，賦予了工業攝像機更高的傳輸速率與處理性能。
賽靈思我們所有的Zynq SoC產品都符合IEC 62443安全認證規范。賽靈思對于產品安全方面有著嚴格的技術把關與產品把控，嚴格遵守相關規范。
在 AI領域，賽靈思的產品有著詳細的數據顯示，對比CPU與GPU，在保證靈活性的前提下，賽靈思產品的功耗能效要更為出色。
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