隨著全球制造業轉型升級的浪潮來襲，很多傳統企業也在擁抱IoT技術實現數字化工業，提升生產效率，新的IIoT技術被認為是企業向工業物聯網轉型的關鍵。要實現真正的工業物聯網，需要將智能傳感器和強大的分析系統集成到工作流程中，并掌握實時相關數據，實現對工業應用質量和成本的管控。

近日，賽靈思（Xilinx）在深圳舉辦了工業物聯網（IIoT）研討會媒體見面會活動，Xilinx展示的網絡安全與更智能的工業物聯網技術備受關注。在本次工業物聯網研討會上，Xilinx 工業、視覺、醫療和科學 （ISM） 部門市場總監Chetan Khona先生首次和中國媒體就ISM的相關信息進行深度分享，并詳細講解Xilinx在工業、視覺、醫療、科學等領域的最新工業物聯方案，及其如何加速傳統制造企業早日實現智能制造。

盡管賽靈思一直以FPGA著稱，但真正驅動公司在工業領域業務的是 Zynq SoC。對于工業和醫療客戶而言，產品尺寸和價格很重要，生命周期的長壽性更加重要，賽靈思在這方面獲得了全球客戶的認可，產品在質量和可靠性方面表現卓越，可以為產品提供最低15年的生命周期，有的甚至可以達到20年或更長。而賽靈思的SoC產品系列， Chetan介紹說， 這是真正驅動賽靈思在其ISM領域為客戶提供更高價值的產品系列。

Xilinx工業戰略

賽靈思2019財年收入達到30多億美元，是其有史以來首次從長期保持的20多億美元首次突破30億美元大關，同比增長24％；其中40％以上來自亞洲，包括中國和其它亞洲國家。

Chetan Khona先生所在的ISM 部門，包括工業、視覺、醫療、科學還有航天和軍工，在賽靈思的業務占有非常重要的地位，收入排名第四位，客戶數目位列第一，非常廣泛。

Xilinx的使命是“打造靈活應變、萬物智能的世界”，而ISM部門是要打造靈活應變、萬物智能的工廠、醫院和城市。Xilinx在智能工廠和視覺方面的應用很多，如智能工廠方面的機器人、驅動器和馬達控制，視覺方面的電網和3D打印應用等。Xilinx在智能醫院方面的應用，如為全球最大的醫療客戶提供醫療機器人解決方案等，這些都是基于Xilinx的Zynq SoC實現的。

賽靈思希望通過成熟且靈活應變的的SoC平臺，加上其前沿的人工智能平臺產品，加速傳統工業和醫療領域的轉型和升級進程，讓工程和醫院更加地智能。

工業與醫療物聯網的應用趨勢

無論是在工業還是醫療領域，數據都呈現爆炸性增長趨勢。隨著物聯網時代的到來，越來越多的設備都連接到了網絡，如何使用這些數據成為很大的問題。

Xilinx的戰略核心是幫助客戶高效、有效地利用數據。把握數據可以帶給我們帶來的各種數據紅利，并讓企業擁有可持續發展的能力。

工業層面，利用數據可以做預測性的維護，能盡可能降低工廠停工時間，幫助客戶提高它們的盈利和利潤；還可以做資產分析，更好了解客戶的購買習慣，來出售這樣的數據，從而創造新的收入流；還有連接性。連接是工業互聯網的基礎，除了汽車工業外，對工廠和醫院而言，資產是非常貴重的，如果能延長它們生命周期對客戶至關重要。客戶不僅能更新軟件，還可以通過Xilinx方案更新硬件，對資產的生命周期和企業壽命有積極影響。

對醫療物聯網而言，Xilinx通過物聯網技術更好地改善醫院和診所的工作效率，提高對患者的服務，改善人們的生活質量。比如通過更高效的醫院管理能減少房間的等待時間；通過人工智能可以改進診斷，得到更快、更準確的診斷結果；通過網絡連接使得一些有條件的患者，不必再去占用病床的床位，通過居家的醫療監控，也能進行看病和治療。

工業和醫療物聯網產生的意外后果

Xilinx ISM 部門市場總監Chetan Khona提醒我們，工業物聯網和醫療物聯網能夠帶來的益處和優勢外，也要看到另外一面。隨著物聯網革命和數據爆炸的發生，隱私問題越來越受關注，在這過程中會產生很多客戶數據，客戶數據的隱私保護是一個難題。安全性問題也不可忽略，隨著時間的變化，有些東西的安全隱患增加，計算能力的增長，黑客可能對公司和醫院的資產進行入侵，帶來安全維護難題。還有影響安全的時延和響應能力問題，隨著人工智能和自動化發展，網絡連接、數據管理成本、傳輸、存儲和處理等都需要時刻鏈接，缺乏可靠的互聯網連接是一大困難。設備、工廠和醫院都是非常昂貴的資產，越多的人去升級，使得它越需要靈活應變的解決方案，這樣才能夠更長時間使用資產，延長資產壽命，提高投資回報率，Xilinx能夠做到硬件＋軟件的靈活應變，使客戶的產品更加靈活，擁有更好的性能。

信息和操作技術融合呼喚統一的開發平臺

上圖是一個平臺，很多嵌入式工程師團隊都會用這個平臺，這和十年前的情況形成鮮明對比。以前公司內部有多個工程師團隊，而且它們設計方面會做獨立決策，如一個團隊選擇PPC、VxWorks、CAN，還有選arm、Linux、MQTT，也有選x86、Windows、OPC UA，他們之所以能夠自主選擇這些系統，是因為這些系統簡單。但是現在這些系統不簡單了，如工業物聯網、醫療物聯網非常強大，但越來越復雜，使得工程師團隊更愿意選擇一個公共平臺，一個可以實現協同設計的統一平臺。

Chetan Khona先生向OFweek電子工程網編輯表示，信息和操作技術的融合是工業界的一大趨勢，對于工業和醫療物聯網而言，需要把這些能力集成到單個器件上。這個過程非常復雜，嵌入式設計不僅是要做軟件和硬件開發，包括云開發者也希望連接這些信息，所以如果還是按原來方法，不同的部門和設計者各自選用的不同處理架構、操作系統和連接標準，對云開發者來說就太困難，需要不斷的去調整和改變，他們希望能有一個公共的架構和平臺，這樣能夠幫助他們迅速、簡易地去開發SaaS產品?？蛻羰走xZynq和Zynq UltraScale＋ SoC的原因就是Zynq 是可擴展的、集成強度非常強大的異構處理器平臺，單芯片Zynq SoC 既擁有Arm系統，還集成了DSP、FPGA等，既能夠為云開發提供服務，同時還能提供IT和OT的支持，也擁有FPGA靈活應變的定制功能。傳統工業性能加定制功能使得這樣的產品非常有競爭力。

Xilinx的工業與醫療物聯網解決方案堆棧

對于工業和醫療物聯網客戶，Xilinx提供的是全套、一系列的解決方案，致力于通過提供安全性的連接、控制、視覺、線路、軟件和人工智能來幫助客戶開發他們所需的產品。Xilinx并不是所有領域專家，也會使用非常廣泛的生態系統，幫助客戶獲得他們所需要的解決方案。Xilinx不僅有世界級的工業與醫療物聯網解決方案堆棧，還可以為工業PC進行加速，如醫院、工廠的PC設備可以用Alveo加速卡進行加速，其次，Xilinx解決方案云和邊緣協作互補方案，更是解決云和邊緣應用工作負載方面的一大優勢。

Xilinx在工業領域的優勢包括工業實時和確定性控制與接口、工業生命周期、質量、可靠性、安全性、溫度和功耗，現在Xilinx做的是加入業界領先的AI時延與性能，和傳統的優勢進行結合。有的企業可能做AI，但沒有傳統的優勢，Xilinx是兩者兼具，如有一些GPU可以做AI但它不具備傳統的優勢，還有一些企業像TI、瑞薩、恩智浦可以做SoC，但又不具備AI方面的能力，所以很多客戶不可能去使用多個器件的解決方案，如果采用Xilinx的單芯片解決方案就能夠確保高度集成，也能達到最高的性能，同時成本降低。

Xilinx可實現支持高吞吐量和低時延的人工智能

Xilinx既有自主研發的支持實現低時延、高性能的DNN解決方案，也有通過收購獲得的技術和能力，如去年并購深鑒科技獲得的一些技術，有的是通過和企業合作，包括KORTIQ、HALCON、SiliconSoftware等來豐富內部的解決方案。不是所有用途都需要人工智能功能，Xilinx人工智能方案性能非常強大，可以和服務器進行競爭，可以把它作為嵌入器件；而面向入門級創新創業者，Xiilnx給出的解決方案叫做Pynq，即Python ＋ Zynq，這是一個開源產品，深受年輕工程師的歡迎。

大家可以看到兩種模式的對比，一種是傳統模式有非常強大的能力和功能，另一種更像是開源社區，也就是基于Python和Python社區在工業領域的發展。Xilinx解決方案可以實現支持高吞吐量和低時延的人工智能，也能夠匹配人工智能創新的快速步伐，同時能夠加速整體的應用，Xilinx可以實現整個器件的加速，這樣可以使得整個過程不會出現瓶頸。

很多的攝像頭和其他設備正在使用Xilinx的邊緣人工智能，如Alveo加速器卡，它是一個全新的產品，是集成的開發板，可以幫助客戶立即投入生產，有了這個卡后可以寫入軟件，插入PC卡槽里，相當于CPU的加速卡，加速性能非常明顯。OFweek電子工程網編輯了解到，相比傳統方案，Alveo數據庫搜索和分析能力是90倍、金融計算是89倍、機器學習是20倍、視頻處理12倍、高性能計算和生命科學提速10倍。

對于工業和醫療物聯網客戶，它們可以使用Alveo加速器卡，如用于機器人的運動規劃，現在機器人的發展已經進入到了人機協作的階段，這里面的機器人規劃就顯得非常重要。人的很多行為可能是不可預見的，整個過程需要通過高強度計算，通過Alveo加速器卡提供解決方案，可以提供效率，用Alveo加速器卡，一臺PC比可以控制8個機器人，可以大大改觀工廠的架構和運行。傳統的器件就像是一個集裝箱，它可以提供一些通用功能的DSP和FPGA功能，FPGA可以做溝通、支持，它是邏輯器件，并沒有提供很高的價值。但是Zynq和Zynq UltraScale＋ SoC能夠把六大板塊都集成到單個客戶板當中，通過Zynq和Zynq UltraScale＋ SoC包括通用處理期DSP、GPU、模擬、安全處理器和安全處理器，這樣的集成能夠為客戶提供前所未有的價值。

Xilinx三大解決方案

對于工業和醫療物聯網客戶而言，要求尺寸小、功耗低，在這方面AI Edge能夠做到，而且能夠提供非常好的機器學習和其他人工智能工業領域應用的性能。

Xilinx三大策略的解決方案包括堆棧，Alveo加速器卡，以及邊緣和云的合作。通過這些，Xilinx在未來工業和物聯網領域擁有著極大的醫療優勢。據OFweek電子工程網了解，Xilinx在工業領域的產品路線圖，除了FPGA、SoC、MPSoC、RFSoC、ACAP，還包括Zynq、Zynq Ultra SCALE＋，最新的產品是ACAP，作為全新品類，其首款產品系列Versal，將在2019年下半年發貨。