嵌入式视觉：电池、计算和连接的趋势

作者：小编更新时间：2022-05-13 点击数：

对于任何成功的技术，进化过程都是相同的：成本降低、性能提高以及创新化合物的能力。在 MistyWest，我们相信手机、电动汽车和 5G 的进步将引发嵌入式视觉的革命。未来 10 年，嵌入式系统将使用 10 倍的功耗来完成 10 倍的计算，而电池容量可能会增加 3 倍。专用深度学习处理器的开发也将是一个重要因素。 NB-IoT（5G 的一部分）等新的无线技术可能会以类似的因素降低成本和功耗。 Etacompute 是这场革命的早期例子，它是一种电池寿命为一年的相机系统，以及自动跟踪足球以跟随动作的 Veo 运动相机。下面的文章将介绍技术、新应用和新颖的、市场领先的解决方案的当前趋势。

技术趋势

电池的进步正在推动许多行业的可能性前沿

目前，许多嵌入式视觉应用无法依靠电池供电，这会导致部署这些系统时产生额外费用和限制。对电动汽车、手机、平板电脑和可再生能源的需求大幅增长，这迫使制造商开发能够储存更多电力且生产成本更低的电池。据彭博社报道，在过去

10 年中，某些化学物质的电池能量密度几乎增加了两倍。生产汽车电池组的成本在同一时间框架内下降了近 10 倍。

在手机中，这些改进并没有显着提高电池性能，因为手机制造商已决定提高性能而不是电池寿命。对于嵌入式视觉，这些性能提升将用于解锁新应用。想象一下，如果你能以

20 美元的价格购买一个行车记录仪，它可以在没有电缆的情况下运行一年，并且只通过蜂窝连接将相关事件发送到云端。完成后，您可以将其放入专门的电子垃圾回收箱中进行回收。

嵌入式计算机正变得更加高效和强大

嵌入式计算机正在成为我们日常生活中使用的几乎所有技术的重要组成部分。冰箱门上的智能触摸屏集成了来自社交媒体和本地新闻网络的信息，是嵌入式计算机的一个很好的例子。

在过去的十年中，我们看到手机、平板电脑以及它们所依赖的 ARM 微控制器迅速改进。嵌入式计算机从这一趋势中受益匪浅。 RaspberryPi 4（2019 年发布）在浮点计算方面明显优于 RaspberryPi 3（2016 年发布），功耗仅略有增加。

嵌入式视觉：电池、计算和连接的趋势(图1) 编辑搜图

资料来源: Raspberry Pi

未来 10 年，深度学习处理器、神经处理单元和其他专业计算解决方案将导致嵌入式计算机系统的性能和功率效率呈指数级增长。将来，许多应用程序可能能够在本地运行而不受资源限制。应用程序的位置将更多地取决于安全性、隐私和通信成本等因素。

无线连接的成本正在下降

低功耗无线领域有 3 个主要竞争对手：远程广域网 (LoRaWAN)、LTE CAT M 和窄带物联网 (NB-IoT)。

LoRaWAN。远程广域网 (LoRaWAN) 为各种企业和行业开辟了可能性。例如，亚马逊进一步涉足物联网领域，最近推出了其最新的人行道产品 Amazon Bridge Pro。该设备利用使用 LoRA 协议的室内天线，允许数百个兼容设备连接到 5 英里以外。

Amazon Bridge Pro 可用于连接公园、城市、农场和农业环境中的阳光检测器、湿度检测器，甚至空气质量传感器等设备，提供 24/7 实时数据。

LTE CAT M。LTE CAT M 是一种低功耗广域 (LPWA)，专为通过 LTE 蜂窝技术实现机器对机器通信而设计。与以前的 LTE CAT 版本相比，它使用的带宽显着减少，同时允许大规模下载和上传数据速度，并且功耗更低。这可以将电池寿命延长至长达 10 年，还可以将电力成本降低 20-25%。

LTE CAT M 在现有的 LTE 蜂窝网络上运行，提供与大多数手机计划提供商相同的网络覆盖范围。由于不需要自己的频率，LTE CAT M 可以被包括芯片组和模块制造商在内的任何主要移动设备支持，并在移动应用程序中使用，同时受益于移动网络上可用的当前安全和隐私功能。

NB-IOT。窄带物联网 (NB-IoT) 是一种低功耗广域网 (LPWAN) 无线电技术标准，使用未使用的频谱或保护频带运行。其高容量和可靠性、低延迟、在大范围内运行的能力以及降低的电力需求有助于使用物联网应用程序对组织进行数字化转型。下一代 NB-IoT NB2 将具有与 LoRaWAN 相似的性能，具有更高的数据速率，并成为 5G 标准的一部分。

以下是迄今为止这些蜂窝技术在全世界的部署情况。