机器学习一旦局限于具有几乎无限资源的云服务器，出于各种原因，包括更低的延迟、降低的成本、能源效率和增强的隐私，机器学习正在进入边缘设备。将数据发送到云端进行解释所需的时间可能令人望而却步，例如自动驾驶汽车中的行人识别。将数据发送到云端所需的带宽可能很昂贵，更不用说云服务本身的成本，例如语音命令的语音识别。 能量是将数据来回发送到服务器与本地化处理之间的权衡。机器学习计算很复杂，如果不能有效执行，很容易耗尽边缘设备的电池。边缘决策还将数据保存在设备上，这对用户隐私很重要，例如智能手机上语音指示的敏感电子邮件。音频 AI 是边缘推理的丰富示例；以及一种专门用于音频机器学习用例的新型数字信号处理器

新兴技术正在突破设计工程师的界限，致力于提供安全、强大和可靠的产品。在为 IT 和数据中心部门设计电子设备的过程中，越来越多地关注热应用和热分析的应用。 图片：未来设施 未来一年，新的热设计优先事项将主要由人工智能 (AI)、物联网 (IoT)、5G 和边缘计算等技术驱动，Future Facilities 的最新研究发现，该公司开发了热设计软件. “过去几年技术的最新进步导致工程师看待他们的设计的方式发生了前所未有的变化，”Future Facilities 的产品经理 Chris Aldham 说。 “人工智能、5G、边缘计算和物联网的引入都对电子产品的运行方式和地

人工智能 (AI) 的出现将需要多样化的新型微电子解决方案，以满足大型数据中心、自动驾驶汽车和机器人等“中型”系统以及越来越多的移动设备、家用电器、可穿戴设备、和尚未设想的应用程序。最重要的是需要在数据收集和分析方面实现前所未有的效率和速度，同时还要管理功耗和外形尺寸。 在硬件领域，这将需要传感器、处理器、内存、互连和封装方面的创新思维和新范式。已有的和新兴的研究工作开始出现有希望的选择，我们将在边缘人工智能和其他广泛趋势的背景下对其进行审查。展望未来，将需要跨学科的前工业合作，以通过这些努力创建实用、可制造的解决方案。 通过比较基于计算能力和功耗要求的应用程序，我们可以预见即将到来的 A

如今，所有主要芯片供应商（即高通、赛普拉斯或德州仪器）都在追寻难以捉摸的物联网市场，他们发现智能家居领域是领跑者，他们是 Wile E. Coyote。 碎片化的智能家居物联网前沿挑战是多方面的。 首先，智能家居领域涵盖了各种各样的连接设备，从门铃、门锁和烟雾探测器到智能扬声器和智能冰箱。其次，它们提供了太多连接选项（WiFi、蓝牙、BLE、ZigBee、Z-Wave 和 Thread）。第三，智能家居设备通常在应用层（即 Apple HomeKit 和三星 SmartThings）上几乎没有提供互操作性。第四，物联网芯片的安全漏洞是一个深层次的困境。最重要的是，电力消耗继续阻碍智能家居设

编者注：保护物联网不仅对于每个 IoT 应用程序中数据流和软件的完整性至关重要，而且对于与这些应用程序相关联的企业资源的完整性也至关重要。物联网安全是一个复杂的问题，需要一种系统的方法来了解可能的威胁和相应的缓解方法。 改编自 Perry Lea 的建筑师物联网。 第 12 章物联网安全 作者：佩里·利 密码学 加密和保密是物联网部署的绝对要求。它们用于保护通信、保护固件和身份验证。关于加密，一般要考虑三种形式： 对称密钥加密 :加密和解密密钥是相同的。 RC5、DES、3DES和AES都是对称密钥加密的形式。 公钥加密 ：加密密钥公开发布，供任何人使用和加密数据。只有接收方拥有

2019 年 5 月，我的研究团队对我们云上的 IoT 流量进行了一个月的分析，以了解我们的企业客户网络上正在使用哪些类型的设备，以及它们产生的流量、它们的目的地以及引发的任何行为安全问题。本月，我们看到来自 1000 多个组织的 270 种不同类型设备的 5600 万笔交易。 上一次做IoT流量报告是在2016年夏天，刚刚看到的流量是三年前的150多倍。 问题是将设备连接到您的网络非常容易，但查看和管理它们却不是那么容易。可见性，或缺乏可见性，是一个悬而未决的问题。如果您不知道哪些设备正在通过互联网发送和接收通信，则无法确保这些通信是安全的。 在我们的分析中，我们看到了各种产生流量的消

边缘音频处理已成为一个特别热门的话题，因为用户已经（大部分）为个人设备和家用电子产品采用了基于语音的接口。 “主要”限定词源于对响应延迟和整体功能能力的具体担忧，以及对到达公共云的个人对话的更广泛的隐私担忧。毫不奇怪，开发人员正在获得更多解决方案，例如 Knowles IA8201 设备，它集成了一对基于 Tensilica 的处理器内核：一个用于高性能计算和机器学习推理，另一个用于极低功耗的始终在线音频-信号处理。 与楼氏早期的 IASonic IA8508 不同，IA8201 将类似的音频处理内核与 Arm Cortex-M4 处理器相结合，IA8201 专门设计为用作语音激活应用程序

一系列因素正在使作为网络架构基础的校园核心承受越来越大的压力。其中包括引入具有高吞吐率的新 Wi-Fi 6 接入点 (AP)、物联网设备的激增、快速迁移到云以及正在摆脱基于机箱的交换机的不断发展的数据中心。下面让我们仔细看看这些趋势。 Wi-Fi 6 (802.11ax) Wi-Fi 4 (802.11n) 接入点于 2009 年首次推出，可提供高达 600 兆比特/秒的吞吐率。因此，一个千兆以太网端口（现在大多数企业交换机的标准配置）足以防止交换机端出现瓶颈。 Wi-Fi 5 (802.11ac) Wave 2 AP——于 2013 年上市——实现了超过 1 Gb/s 的吞吐率。这些

赛普拉斯半导体推出了其 PSoC 6 系列微控制器 (MCU) 的安全版本，以加强物联网 (IoT) 设计中的数据保护。它预先与系统级安全软件集成，通过真正的证明和配置服务促进隔离的信任根。 PSoC 64 MCU 采用 Arm 平台安全架构 (PSA) 将安全可信固件-M (TF-M) 实现集成到 Arm Mbed OS 开源嵌入式操作系统中的认证方案。 PSA 认证涵盖威胁模型、安全分析以及硬件和固件架构。 赛普拉斯微控制器和连接部执行副总裁 Sudhir Gopalswamy 表示，设计安全的物联网设备并不容易，因为它需要跨越嵌入式系统的应用程序、系统和硬件层的技能。 PSoC

加利福尼亚州圣何塞 — 城市正在将路灯升级为 LED，但它们仍然走在通往物联网的缓慢道路上。 初创公司 Telensa 和 Signify（前身为飞利浦照明部门）迄今共安装了近 200 万盏 LED 路灯，其中 Signify 的份额略高。全球估计有 3.6 亿盏路灯，这只是杯水车薪。 两家公司才刚刚开始看到将物联网传感器置于两极的运动。 Telensa 最近宣布了一个使用 AI 的试点项目，但对于 Signify 而言，这超出了 2019 年的范围。 迄今为止，昕诺飞已经部署了 500 多盏集成 LTE 或 Wi-Fi 的路灯。它计划在今年秋季推出支持 5G 的型号，包括毫米波频段和混

作为 STM32 Nucleo 生态系统的一部分，意法半导体的 STSafe-A100 评估包提供可重复使用的源代码，以简化安全物联网设备、IT 配件和消费产品的创建。评估套件随 STSW-STSA100 软件包一起提供 X-Nucleo-STSA100 扩展板，其中包括板载 STSafe-A100 安全元件。 STSafe-A100 安全元件对网络攻击具有高度抵抗力，可为主机系统提供强大、不可变、基于硬件的身份验证和安全数据管理服务。它具有在 CC EAL5+ 认证的安全微控制器上运行的安全操作系统、对称和非对称加密、加密密钥管理以及针对物理和侧信道攻击的内置保护。 该评估包的配套软件

当实时时钟 IC (RTC IC) 出现在 90 年代后期的半导体市场时，它们的主要目的是保持时间并以比简单的时钟计数器更有用的方式提供数据和时间信息。从那时起，这些产品不断发展，引入了多项新功能，例如警报、看门狗、时间戳记录、嵌入式内存等。他们还将功耗降低到较浅的值。然而，近十年来，RTC功能往往成为MCU（MCU-RTC）中的集成功能，具有独立RTC IC的性能。 那么为什么要使用独立的 RTC IC？此外，如果是这样，适用于哪些应用程序以及在多大程度上？ 我们将研究在某些特定应用中使用的独立 RTC，例如物联网，其中功率和准确性是关键因素。特性和电气参数的一对一比较可以帮助设计人员从

编者注：保护物联网不仅对于每个 IoT 应用程序中数据流和软件的完整性至关重要，而且对于与这些应用程序相关联的企业资源的完整性也至关重要。物联网安全是一个复杂的问题，需要一种系统的方法来了解可能的威胁和相应的缓解方法。 改编自 Perry Lea 的建筑师物联网。 第 12 章物联网安全 作者：佩里·利 物联网网络攻击剖析 网络安全领域是一个广泛而庞大的主题，超出了本章的范围。但是，了解三种类型的基于物联网的攻击和利用是很有用的。由于物联网的拓扑结构由硬件、网络、协议、信号、云组件、框架、操作系统以及介于两者之间的一切组成，我们现在将详细介绍三种常见的攻击形式： 未来 ：历史上最具

编者注：这篇由我们全球总编辑 Rich Quinnell 撰写的文章是 AspenCore Media“农业技术”特别项目的一部分，该项目着眼于物联网、分析和传感器技术正在给农业和粮食生产带来根本性的变化。 两个强大的趋势——物联网 (IoT) 和数据分析——正在为其工业和基础设施应用产生大量压力。但在这些技术的应用中，还有另一个应用领域正在悄然获得动力：食品生产。农民正在通过更有针对性地使用化肥和水等资源来提高产量、减少损失并降低成本。这种“精准农业”的出发点是数据，传感器和无线网络在收集数据中起着关键作用。 精准农业主要涉及三种平台类型：空中、地面移动和固定系统。平台类型倾向于

许多功能共同构成了一个有用的可穿戴设备。外形、设计和能源效率对于实现不仅能正确完成工作而且舒适、有吸引力且易于使用的设备至关重要，为提高我们的生产力、健康和生活方式提供了新的方法。始终在线的可穿戴设备和物联网 (IoT) 设备的设计人员的目标是在缩小外形尺寸的同时延长电池运行时间，这可以通过高度集成的微型电源管理 IC (PMIC) 来实现。 可穿戴设备中的光学传感精度也是一个大问题，它受到多种技术因素的影响，包括 PMIC 的选择。超低功耗 PMIC 集成电路架构，可优化健康应用的光学测量灵敏度。例如，新型 PMIC 可为腕戴式外形尺寸的光学传感提供最高灵敏度，从而实现更准确的生命体征测量

作为 IoT 解决方案公司 Fingoti 的领导者，我在开发我们的新网关产品 Pebl 时经历并目睹了许多挑战。我想与您分享在开发供消费者使用的网关 IoT 设备时要注意的前 5 个错误以及我们如何避免这些错误...... 1.安全，或者更确切地说，缺乏 就物联网而言，这很简单。如果它不安全，那么停止并重新设计。使用不安全的物联网设备和产品存在巨大的耻辱感。如果您的产品端到端（从边缘到服务器）不安全，那么它可能不会对您的市场产生太大影响。用户越来越不愿意靠近不安全的物联网设备，老实说你能怪他们吗？！ 5 年前，人们对开发不安全的物联网设备视而不见，而现在却视而不见。 必须的。这么多

如今，地理定位测绘、无人机 (UAV) 视频流、光成像检测和测距 (LiDAR) 传感以及其他数据密集型军事和航空航天应用对快速数据速度的需求几乎是无限的。士兵们立即想知道：踪迹清晰吗？这是正确的方向吗？飞行路径是否有障碍物？ 为了实时提供答案，嵌入式系统和电子设备必须采用比商业级解决方案更强大的互连技术，同时支持高速协议（10-Gigabit Ethernet、USB 3.0、InfiniBand）以及高速总线（VPX、 PCI Express-PCIe）。为帮助开发人员应对这些挑战，本简要概述介绍了应用可支持高速并保持高信号完整性的稳健互连的五项设计原则。 1. 遵循完整的信号路径

汽车行业的一场革命即将来临。十五年前，一个展示自动驾驶汽车的商业广告的想法是科幻小说。虽然像 Waymo 这样的公司已经在现场试验中对数百辆汽车进行了大规模实验，证明了自动驾驶汽车是可能的，但假设需要 15 到 20 年的时间才能成为一项成熟的技术。随着时间的推移，人们开始意识到这场革命迟早会发生。公司对自动驾驶汽车的投资是巨大的。为自动驾驶建立法律和监管框架的立法也在进行中。 尽管如此，商用自动驾驶汽车的最大障碍是信任，或者更准确地说，是人类对机器驱动车辆的不信任。根据国家安全委员会 (NSC) 的数据，美国每天发生 100 多起致命事故。这几乎不会成为头条新闻。然而，一次特斯拉或优步事故

编者注：工业物联网 (IIoT) 承诺提供对工业运营的深入洞察，并提高互联机器和系统的效率。大规模 IIoT 应用程序依赖分层架构从各种传感器收集数据，将数据可靠、安全地移动到云端，并执行提供洞察力和效率所需的分析。在工业互联网应用程序开发中，作者详细介绍了 IIoT 架构，并讨论了满足与这些系统相关的广泛要求的方法。 改编自工业互联网应用开发，作者：Alena Traukina、Jayant Thomas、Prashant Tyagi、Kishore Reddipalli。 第 3 章 IIoT 边缘开发（续） 作者：Alena Traukina、Jayant Thomas、Pra

嵌入式开发入门可能既困难又昂贵，但在本文中，我将向您展示如何在具有安全嵌入式 Web 服务器的 WiFi 芯片上启动 FreeRTOS 和 lwIP TCP/IP 堆栈，并在不到 30 分钟的时间内以超低的速度启动成本设备。 为什么要使用支持安全 (TLS) 的服务器？ 浏览器已开始在浏览器栏中将标准 (HTTP) 服务器标记为“不可信”（请参见下面的图 2），并且安全服务器对最终客户来说显得更值得信赖。我将在下面的安全注意事项部分详细介绍这一点。 ESP8266 WiFi 芯片和 Minnow 服务器 您可以以低至 1 美元的价格获得 ESP8266，但我建议使用包含 USB 的开发板。