信息物理系统(CPS cps是什么如何开启下一个自动化时代) _生活百科

工业发展的驱动力是什么？决策者应该关注哪些趋势？意法半导体以创新的信息物理系统（Cyber-Physical Systems，简称CPS）如何开启下一个自动化时代为论点，得出了自己的结论。在不久前的2022 年国际固态电路会议 (ISSCC 2022) 上，意法半导体模拟、MEMS 和传感器产品部总裁 Marco Cassis 发表了主题演讲，重点介绍了ST在传感器、人工智能、通信等方面取得的技术突破，以及在 “下一个自动化时代”背景下的一些新趋势。

文章插图
意法半导体模拟、MEMS 和传感器产品部总裁 Marco Cassis
下一个自动化时代是什么？
第一个自动化时代
Marco Cassis首先谈到了第一个自动化时代。作为信息时代的产物，自动化时代是指机器开始执行复杂任务、几乎没有人机交互的时代。全球信息系统和生产数字化开启了第一个自动化时代，给经济社会带来翻天覆地的变化。制造业生产效率明显提高，就业市场欢迎新人才。简而言之，自动化是第三次工业革命的核心，根据世界经济论坛的数据，未来几年自动化发展将继续显著提速。

文章插图
机器自动化制造
下一个自动化时代
Marco Cassis在主题演讲中指出，信息物理系统 (CPS)的概念带来了技术融合，我们正在经历一个新的自动化时代。CPS的概念是 2017 年正式提出的，指的是“一个包括由物理组件和计算组件构成的交互网络的智能系统。” CPS信息物理系统经由传感器和执行器，通过联网的智能计算系统与世界交互。
信息物理系统与物联网系统有何不同？ ST认为，信息物理系统代表了一个包括物联网在内的超级集合。信息物理系统还提供了控制系统和机器学习应用，而传统物联网平台大多没有这类配置。虽然物联网和信息物理系统有许多共同之处，但信息物理系统超越了传统物联网的范畴。信息物理系统的控制和 AI 两大功能是开启下一个自动化时代的主要动力。

文章插图
ST在业界率先推出的具有机器学习核心的惯性传感器LSM6DSOX
嵌入式AI是下一个自动化时代的核心技术
边缘AI已经到来。ST在 ISSCC 大会的主题演讲中强调指出，微控制器和传感器在边缘设备上实现AI有多种方式，并概述了能使系统自动实现复杂决策过程的现有技术，也强调了预测市场趋势有多么重要。
提前数年入局，取得先发优势
今天，边缘人工智能的普及源于市面上已有的成熟开发工具。ST的微控制器机器学习开发工具 NanoEdge AI Studio 和 STM32Cube.AI，以及LSM6DSOX MEMS 的机器学习核心开发软件 Unico GUI，刚推出时即为业内先驱，此后多年来也一直在不断地更新迭代。ST 还提供FP-AI-FACEREC1等开源演示例程，让开发人员在几分钟内就能创建一个机器学习应用程序。同样，ST的条件监测解决方案满足了工业环境的可靠性要求。此外，ST还提供由 UCLA 大学的 William Kaiser 教授设计的嵌入式机器学习免费课程，并通过 GitHub和我们的机器学习核心库与开源社区的开发者密切互动。
在性能可靠、功能丰富的开发工具出现后，工作流程和行业发生了颠覆性变化。2018 年，当时很少有人知道怎样在嵌入式系统上使用机器学习。想要开发嵌入式机器学习应用的学生，用 ST的开发工具，在有相关学术背景的大学教授协助下，才终于开发出了嵌入机器学习应用。而今天，同样的项目只需要点击几下鼠标即可完成。2020 年，据ST 合作伙伴 Siana 设计公司介绍，越来越多的客户开始了解机器学习应用，并将其用于实际应用。最近，我们还看到市面上在售的智能手表或手机已经在使用 ST 机器学习解决方案，帮助用户决策何时激活屏幕或记录身体活动，而其功耗只是典型方案的几分之一。

文章插图
嵌入式人工智能是下一个自动化时代的核心技术
我们的合作伙伴已经从边缘人工智能中受益，因为他们几年前就有了开发边缘AI所需的工具、文档和算力。Marco Cassis在演讲中也提到了 Gartner的人工智能炒作周期（the Hype Cycle for Artificial Intelligence）。分析师预计边缘人工智能将很快经历幻想破灭的低谷。因为大多数同类型的工具都是最近才出现的，开发人员仍在学习使用工具，并试图弄清楚用它们能做些什么。而ST 工具已经存在多年，帮助我们的客户提前几年就预测到人工智能趋势，并早早进入有效地利用这项技术开发实物产品的阶段。