IoT和AI将引领嵌入式系统走向智能物联网（AIoT）

2020年伊始，突如其来的新冠疫情给人们的生产生活方式带来了翻天覆地的变化，催生了远程办公、智慧生产、智慧零售、智慧城市与智慧健康、大数据与人工智能（AI）。在追踪疫情方面发挥关键作用，这引发了物联网 (IoT) 的发展势头。另一方面，政府将物联网纳入国家新基建的重要组成部分，将其定义为未来数字经济的基础设施。物联网和人工智能将引领嵌入式系统走向智能物联网 (AIoT)。

人工智能落地，嵌入式系统领跑

从电子信息产业趋势来看，以自动驾驶、智能机器人、智能安防为代表的AIoT正在成为新一轮技术创新的制高点。5G部署将极大提升端侧智能，助力AIoT发展。云AI向边缘AI和端端AI的演进越来越清晰，嵌入式系统正在成为AI实现的重要平台。

以云计算的“算力”、物联网带来的“大数据”和超智能AI的“算法”为后盾，三者汇聚成AI芯片，将成为新一代人工智能的灵魂。嵌入式系统。面向嵌入式系统的高效低耗AI芯片，尤其是SoC类AI芯片的开发，将继续成为2021年处理器芯片设计的热点。

ARM 在高端嵌入式 AI 处理器方面具有优势，RISC-V 在低端 IoT 芯片方面获得优势。近期，新品不断推出，中端成为双方博弈的主战场。ARM 推出了 Cortex-M55，加入了 AI Helium 技术，可用于 Cortex-M 内核的 M-Profile 矢量扩展，为其提供高达 15 倍的机器学习性能和高达 5 倍的信号处理能力。专为 AI/ML 设计的内核。2020年，Arm中国自主研发的神经网络处理IP——周易AIPU，全志发布了基于周易的R329AI芯片。

2021年，RISC-V阵营的RV64核心处理器将拥有更多芯片。全志基于玄铁C906的RV64芯片可以运行Debian Linux系统。嘉楠科技第二代AI芯片K510已投产，算力3TOPS，功耗仅3W，瞄准中高端AI市场。CoreTech 最近还推出了针对高性能嵌入式和实时控制处理器市场的 900 系列 64 位 RISC-V IP。

在嵌入式AI市场中，AI芯片的选择不仅取决于芯片本身，还取决于软件和生态环境。目前GPU在通用AI训练中具有优势，而SoC在嵌入式端侧推理中更为常见。国产芯片在该领域具有一定优势，2021年将有更多SoC AI芯片进入市场。

32位MCU提速，国产芯片进入快车道

2020年32位MCU需求旺盛，传统8位MCU正在被国产32位MCU取代，性能更高、存储容量更大、外设更多、价格更便宜。以Smart、航顺为代表的国产MCU企业M0核心芯片势头强劲。欧美疫情重演，芯片产能缩减，国外芯片交货大幅延迟，价格上涨，而全球消费和健康电子产品需求不降反升; 不断变化的国际政治经济环境，让国产芯片被业界广泛接受和接受。政策的扶持，让国产MCU进入了发展的快车道。兆易设备’

乐鑫CEO张瑞安在腾讯物联网论坛上指出2021年ESP32 IoT MCU的两个方向：一是ESP32-S芯片内置AI加速器，适用于应用场景复杂、要求更高的产品设计。智力水平；二是ESP32-C，这款芯片基于RISC-V内核，在RF和安全的基础上可以大大降低成本，满足各种基础IoT行业的需求。基于乐鑫在全球 200 多个国家的数亿产品，这个市场趋势判断应该是准确的。

以乐鑫、芯海、华大、天健为代表的国产MCU在物联网、信号链、电机MCU的崛起，新网微在车用MCU市场的深耕，以及集海、国泰在工业和安防MCU的首次试水应用型MCU企业擅长的市场，在延续成本优势地位后，进入以欧美企业为主的产业市场。当然，比赛的最终结果取决于MCU公司的设计实力和长期竞争的耐力。

开发者生态一直是国产MCU的短板，而发展自己的生态是国产MCU走出价格竞争的漩涡，走向世界市场的一条阳光之路。随着国产软件和操作系统的兴起，中国已经从疫情中恢复过来，恢复了正常的生产生活。国际业界看好中国MCU企业发展势头。2021年将是国产MCU生态建设的丰收年。

物联网操作系统再次风起云涌，云重新崛起

腾讯推出物联网终端操作系统TencentOS tiny，中国移动推出轻量级物联网操作系统OneOS，微软推出Azure RTOS，小米推出物联网软件平台小米Vela，谷歌Fuchsia OS也在做各种云、边、端技术调整和创新。各家IT巨头正试图通过软硬件结合带来的连贯用户体验，打通从服务器、台式机、移动终端、物联网等整个AIoT产业生态系统。

2020年中美关系的巨变将带来诸多不确定性，华为将陆续推出各种鸿蒙操作系统（0S）。2020年底，华为按计划发布了鸿蒙OS手机测试版（又名傅鸿蒙），可见华为在手机OS上的积淀已久嵌入式linux实现聊天机器人，顺利的话就可以看到效果了立即地。IoT端的鸿蒙OS（市场上称为青鸿蒙），部分代码开源，围绕鸿蒙的物联网生态建设并非一蹴而就。鸿蒙OS强调“一次性开发，多终端部署”，比如手机开发，直接部署在智能手表和智能电视或智能屏两个平台上。华为利用OS软件的分布式和设备虚拟化特性，实现了基于鸿蒙OS的智能环境，已经可以为行业带来示范作用。鸿蒙OS内核本身可能不需要你过多关注。

2021年，围绕AIoT的物联网操作系统将在车联网、智能驾驶、智能家居、可穿戴设备等领域发力。RT-Thread 已开源微内核 RT-Thread Smart，希望进入汽车电子市场。2020年年底的RT-Thread开发者大会上，鹏欣可穿戴操作系统发布，恰逢其时。老牌RTOS公司QNX在迅雷年会上展示了QNX hypervisior+Android量产机型的物理仪表板，让国内同行有机会近距离了解QNX。微内核、虚拟化、分布式、安全、多核异构等技术是未来智能物联网操作系统（AIoT）演进的重要方向。

结语

北极光创投创始管理合伙人在WISE2020新经济王者大会主题演讲中表示，“中国最强的优势是软硬件结合。硬件产业链+软件快速迭代的能力，让中国能够将软件和硬件结合起来。” “硬件。无论是消费者还是企业服务公司，在全球都会有非常强的竞争力。” 嵌入式系统是软硬件技术和产品的典型结合，在全球范围内，嵌入式系统具有广阔的生态基础和创新基因，嵌入式系统可以助力新技术落地，也可以赋能传统产业升级。

有人说，互联网三项反垄断罚款宣告了一个时代的终结，但互联网巨头开拓物联网市场的步伐丝毫没有放缓的迹象。在复杂的 2021 年，传统的嵌入式和物联网行业面临着巨大的挑战。从芯片-模组-板卡-软件-设备-系统整个产业链的每一个环节都应该提升自身价值，创新和标准是有力武器。边缘和设备端AI就是一个很好的例子，让AI在设备端落地嵌入式linux实现聊天机器人，可以大大提升嵌入式和物联网设备的价值。制定物联网和人工智能标准，与互联网巨头建立互信渠道，探索与大象共舞的方式，是2021年嵌入式和物联网行业应该思考和行动的话题。