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随着AI在应用端的不断拓展，围绕AIoT的数据流量和算力也在大幅提升，赋能行业实现产业升级。在端侧，AI正在发挥越来越多的作用，产业变革持续发生。这一过程带来了变化，一方面，AI大模型与其他软件系统的结合更加紧密，传统交互体验在不断升级；另一方面，AI大模型开始赋能垂直行业实现降本增效。
行业标准组织和软硬件企业推动了这一进程。日前，在2023国际AIoT生态发展大会上，来自相关行业的代表们分享的观点，反映出AIoT技术和生态结合的方向，以及由此为相关产业带来的价值。
Matter正在浮出水面
自从去年10月份Matter1.0正式发布，到今年5月发布Matter1.1，因其具有简单、互操作、可靠和安全特性，该互联协议在智能家居业得到了热烈的响应。
CSA连接标准联盟中国成员组主席宿为民表示，截至今年4月底，该技术规范下载次数已经达到了将近18000次，已经认证的产品和软件，也已经达到1000多款。其中，中国成员认证占47%。
从认证类型看，产品类型主要是照明，包括彩色灯、开关单元、色温灯、窗帘电机等。软件组件的认证尤其特别，目前已有54款软件得到认证。宿为民表示，作为通信协议类的标准，Matter最大的特点是它将软件组件纳入了整个物联网的部分，因此软件成为一个独立的可以和其他设备进行连接的部分。这样，一个软件公司可以自己开发一个独立的Matter软件，去控制另外一个独立的Matter设备，这是Matter在智能家居领域应用中最具特色的形态。
这是由Matter协议特性所决定的。Matter是基于WiFi、以太网、 Thread这些IP协议之上的应用层协议，主要解决所有设备进行智能家居或者物联网组网过程中发现设备及定义具体设备的能力，简言之就是实现物联网设备之间的跨生态的连接。
目前，谷歌、苹果、亚马逊、LG、三星和OPPO等公司都已支持Matter协议，已经上市1000多款产品。宿为民认为，Matter为大数据基础提供了保障，同时，它也将AIoT产业的赛道从纯硬件拓展到软件，这些都将加快场景智能化的进程。
本土32位MCU布局端侧AI
从2013年正式推出GD32到今年，十年累计出货13亿颗，全球MCU企业排名第7，也是全球前十中唯一的中国本土厂商，兆易创新在ARM内核32位MCU上的发展十分稳健，凭借GD32，该公司已连续7年在中国本土32位MCU厂商排名中位列第一。
兆易创新产品市场总监金光一表示，公司持续推出了中国首个Cortex-M3/M4/M23/M33/M7 MCU，全球首个RISC-V内核通用32位MCU。目前，该公司拥有41个系列500余个型号MCU，覆盖了中端、低端、高端的所以场景。在产能上，该公司有7个前端晶圆工厂，14个后端封测工厂，确保了全球供应链的安全稳定。
接下来，RISC-V内核和高性能产品是兆易创新的重点发展方向。RISC-V方面，该公司将在7月份发布一颗RISC-V内核的无线MCU，可以支持WiFi6和无线通信协议，匹配AIoT发展应用的需求，适用于智能家电、智能家居、互联网关等无线通信场景；在高性能上，该公司最新推出的GD32 H7，主频达600 MHz。在相同主频下，代码实现效率可以提高40%，非常适合需要大量处理和运算资源的高算力、高端嵌入式应用。该芯片增强了对于AI的支持，包括生物识别、物体检测和预测性维护，相关软件资源则来自于sensory、SensiML和EDGE IMPULSE三家公司的合作。
金光一表示，在物联网领域，兆易创新的产品广泛应用于能源电力和工业控制、安防、网络通讯、健康监护和家电，而汽车将是一个新的目标。去年，该公司发布了车规级A503系列MCU，通过了AEC-Q100认证，可以应用在前装领域。目前，该系列已被国内外Tier1的项目采用，应用于马达控制、车灯控制等，并且已经有不少的出货量。
国产传感器向高端看齐
中科银河芯成立于2018年，大股东是中科院。该公司主要致力于高端温度、温湿度等传感器芯片的开发，拥有三个自己的自动化测试工厂。目前，该公司已有70余款产品，整体销量也超过了6千万颗，主要覆盖温度传感器、温湿度传感器、加密芯片等。
中科银河芯CEO郭桂良表示，模拟公司通常分为电压类和信号链路两类。电压类赛道更宽，国内厂商比较多；信号链路主要是连接物理世界和数字世界的一个桥梁，把物理世界中的声光电信号通过敏感单元变成数字信号，这个赛道国内仅有少数企业涉足，中科银河芯的定位正是国内稀缺的信号链路设计公司。
在传感器领域，国内企业的实力一直比较弱小， 郭桂良表示，中科银河芯从设计、研发、设计到品控每个环节都追求工匠精神，希望打造国产的世界一流的传感器芯片。
目前，该公司已推出了国内最小的温湿度传感器，单总线接口的温湿度传感器GXHT3W，以及水分传感器，广泛应用在物联网、智能家居、白色家电、粮食储藏等领域。
可穿戴领域是温湿度传感器的一个重要应用。郭桂良表示，随着后疫情时代的到来，很多可穿戴设备开始增加温湿度传感，比如手表、手环、蓝牙耳机、体温计、温度计及AR/VR。针对可穿戴设备，中科银河芯重点推出GXT110和GXT310两款产品。
郭桂良表示，中科银河芯的产品性能优越，可对标龙头大厂MAXIM、TI、Sensirion和TE等实现替代。
总的来看，中科银河芯的技术优势集中在4个方面：1.微弱信号检测与处理技术；2.在线水分检测技术。3.单芯片温湿度检测技术；4.未来布局的射频+传感的技术。
GPT为AI芯片带来挑战
GPT的场景会改变了人和机器交互的形式和方法，诸如文本生成和写代码，都可以利用AIGC来完成。安谋科技产品总监杨磊先生表示，他和海外同事就此交流，利用AIGC写代码，能节省70%的工作时间。但与此同时，AIGC也给AI芯片带来了挑战。
杨磊认为主要的挑战有四个：一、传统的AI算法，如美颜，包括检测识别、刷脸等，都是基于CNN卷积神经网络的计算，而GPT模型是基于Tranformer的结构，二者底层计算类型不同，以往适用于传统语音的NPU不能够高效地计算AIGC类的模型；
二、AIGC依赖大模型，计算资源消耗甚巨。如ChatGPT3.5，约有一千多亿个参数，如果存储这些模型，约需100GB，而模型规模目前看还在增长，目前已经到三千亿个参数，具体要增长到多大规模才停止，目前尚无定论；
三、目前这些大模型只能进行云处理，成本高昂，无法在IoT领域实现；
四、海量计算对存储和带宽有很大的要求，一个100GB的模型，做一次推理生成一个字出来，理论上需要100GB存储，目前旗舰手机资源用满也无法真正满足应用。
杨磊认为，解决大模型在IoT应用的问题的一个方法是结合一些特定的场景和应用，做小模型，使之能够应用在端侧IoT场景上。结合新的GPT类AI的特点和一些小型化的场景在端侧应用的诉求，安谋科技推出了新一代NPU“周易X2”，考虑到新的AI结构的特点，该处理器具有很好的灵活性和可编程性，可以适应模型结构的变化和演进，不仅适用于传统CNN模型计算，也适合Tranformer类的模型结构。
由于大模型对计算精度的要求更高，周易X2采用了混合精度，既支持以往8bit的计算，也支持FP16半精度计算，这样既可以部署AIGC模型，也可以在精度不敏感的计算中，使用高性价比的定点的8bit甚至4bit去计算。
配合用户部署算法，安谋科技为这颗NPU提供了一套完整的软件工具链，包括编译器、调试器、软件仿真器。同时，该处理器也支持开源的AI编译结构，如TVM框架，以支持异构计算。
蓝牙的下一个应用热点
蓝牙全球社区正在不断扩大，预计到今年年底，蓝牙全球会员企业将会达到39000多家，遍布全球超过150个国家。
在蓝牙社区不断扩大的同时，Bluetooth SIG（蓝牙技术联盟）全球会员公司的产品出货量也在持续增长。蓝牙技术联盟亚太暨中国市场总监李佳蓉表示，虽然在2020年疫情开始的第一年，增长出现了短暂的停止，但是很快蓝牙产品的出货量就恢复了强劲的增长，预计未来几年，蓝牙产品的出货量将会超过70亿件。
蓝牙是全球部署范围最广的无线技术标准。按照无线产品所支持的技术进行划分，截至目前，蓝牙产品的出货量排在第一位，较WiFi产品的出货量高出35%，较蜂窝网络高出1.5倍以上，得益于一些重要的应用。这一优势在未来几年还会不断扩大，
音频传输是蓝牙最大的应用领域。例如TWS耳机，这个几年前还不存在的产品类别，仅在去年的出货量就将超过大约2亿件。随着LE Audio所带来的更高的音频质量、更低的延迟以及功耗等性能提升，预计到2026年，TWS耳机出货量将增加到6亿件以上。
李佳蓉表示，蓝牙下一个具有吸引力的新用例是Auracast广播音频。LE Audio规格在去年7月全部完善后，能够实现音频分享的功能。Auracast将会充分运用低功耗音频广播音频实现更多的新用例，这些用例将会彻底地改变人们体验音频及连接周围世界的方式。目前市面上已经有芯片商，如高通等都推出了Auracast相关的方案。
从创新应用看，通过Auracast广播音频，将可以实现三大应用场景：一、能够与周围的人分享音频；二、Auracast将解除无声世界，提升公共场所的听觉体验。例如在那些电视被调成静音的公共场所，像机场、健身房及各类等候或休息室等，人们可以使用蓝牙耳机来收听这些静音电视里面的声音；三、拓展使用情境。例如在火车站、电影院、演讲厅等任何有公共广播系统的场所时，人们可以通过自己佩戴的蓝牙耳机或助听器直接接收公共广播系统的音频，再也不用担心享受音乐的同时，错过重要的广播讯息。
低功耗无线数据传输一直是蓝牙一个重要的应用领域。包括各种类型的运动和健身、医疗和保健产品，以及可穿戴设备。李佳蓉认为，过去五年里，该领域一大亮点是所谓的“个人物联网”，每年都会有数百种全新的个人物联网产品问世，从健身手环和智能手表到智能眼镜和AR/VR头盔等。可穿戴产品将继续保持快速增长，预计到2026年，可穿戴产品的年出货量将会达到近5亿件。低功耗蓝牙在小型化、互操作性、长期稳定和便利性上的特性，将可以很好满足可穿戴市场对于技术的需求。
除了音频和数据传输，位置服务和设备组网也是蓝牙创新的应用领域。前者诸如Apple推出的AirTag这类个人资产追踪以及高精度室内导航等，此类系统定位精度从米级大幅度提升到厘米级，无论是用于追踪资产或工厂车间的工人，还是运动场上的运动员等，基于蓝牙高精度定位的系统已经开始大范围地部署并快速增长。
一个新的热点应用是Ambient AIoT环境物联网。今年2月，随着蓝牙5.41就绪，蓝牙技术联盟推出了一个新的蓝牙电子货架标签(ESL)标准，自此，首个支持ESL市场的全球无线标准诞生。ESL系统标签可用来取代大多数零售店货架上产品的纸质标签，通过一个新的蓝牙标签Tag，可以让几乎任何物品都成为物联网的一部分。蓝牙标签的成本非常低，可以打印，部署灵活，而且可以采集能量，没有电池装置即可实现供电。其中一些标签不仅能够提供物品的位置，还可以加入了解物品所处环境及状态的传感器。
这些环境物联网系统将会彻底改变食品、药品和服装等行业的供应链流程。比如追踪一箱农产品从离开农场到被放到零售门店的货架上，在运送过程中的位置、温度；或者追踪一盒药品从生产到运输，再到最终使用过程中的位置和温度；又或者是追踪一件衣服从制造、运输到零售，然后到使用和最终处置等整个产品的生命周期。李佳蓉表示，如果把环境物联网这些机会加在一起，其潜在市场规模将会达到千亿，甚至万亿计。
在设备组网领域中，通过蓝牙可实现大规模设备网络的部署。例如通过蓝牙将控制和自动化系统设备组网，这一应用正在快速增长中，如蓝牙网络照明控制系统。
在过去五年里，蓝牙技术联盟不断改进和创新蓝牙技术。李佳蓉表示，联盟随时都有超过将近50个改进项目在进行中，最近正在进行的几个重点项目包括：“响应式周期性广播”功能，为周期性广播功能增加双向通信功能；增强两个蓝牙设备之间的安全、高精度测距功能，可以将智能手机作为汽车、家庭、办公室等数字钥匙的应用；提高低功耗蓝牙的数据速率，以提升现有的可穿戴及低功耗音频等蓝牙应用，在未来开辟更多新用例。
去年，蓝牙技术联盟发布了一个新的项目，将定义低功耗蓝牙在6GHz频段等其他未授权频谱中的运行。通过将低功耗蓝牙的运行频段拓展到更多中频段频谱，蓝牙社区将能够在未来持续提升蓝牙的这些性能。
