Electronica předvede nejnovější hi-tech

Technologie označované jako „vestavěné“ jsou nezbytné pro řešení sociálně-politických výzev, jako je ochrana klimatu, demografický vývoj nebo zvýšení efektivity zdrojů. V klíčových odvětvích průmyslu tvoří základ pro většinu inovací. Přehled nejnovějšího vývoje v oblasti vestavěných technologií bude možné v komplexní podobě vidět právě na veletrhu electronica, světové výstavě a konferenci o elektronice, která se uskuteční jako jeden z mála letošních veletrhů od 10. do 13. listopadu 2020 v bavorské metropoli. Stěžejními tématy budou: Umělá inteligence (AI) pro vestavěné systémy, ochrana před kybernetickými útoky a v programu nebude chybět ani samostatná konference o integrovaných systémech v elektronice eEPC.

AI pro vestavěné systémy

Počítače mizí z našeho vnímání, ale zůstávají zároveň všudypřítomné, protože pokroky v mikroelektronice umožňují, aby inteligentní funkce byly nyní implementovány lokálně, kdekoli jsou potřeba. Tyto tzv. vestavěné či zabudované (emedded) systémy obvykle pracují s vysokým stupněm autonomie. To se týká jak záznamu (senzorů) prostředí, interakce (akčních členů) s ním, tak i komunikace s jinými vestavěnými systémy nebo počítači.

Požadované funkce jsou stále více zajišťovány algoritmy AI a algoritmy rozpoznávání vzorů, zpracování dat probíhá v centrálním datovém centru (cloud) nebo stále častěji už v místě původu (tzv. hraniční výpočet, neboli edge computing). To má velký význam (a je vhodné) zejména pro aplikace kritické z hlediska času a bezpečnosti, ale také pomáhá snížit obrovské množství přenášených dat. V převážně automatizovaném, adaptivním výrobním prostředí nebo v autonomních vozidlech se přímé zpracování dat v zařízení dokonce ukazuje jako nezbytné, např., aby se zabránilo hrozícímu selhání stroje nebo nehodám kvůli prodlevě při přenosu apod. To však vyžaduje „inteligenci“, která je speciálně přizpůsobena omezeným zdrojům.

Příkladem může být třeba AIfES (Umělá inteligence pro vestavěné systémy) od Fraunhoferova institutu pro mikroelektronické obvody a systémy (Fraunhofer IMS) – umožňuje vyvíjet inteligentní mikroelektroniku a senzory, které připojení ke cloudu nevyžadují a jsou schopny se učit samy o sobě. AIfES obsahuje plně konfigurovatelnou umělou neuronovou síť (ANN) s dopřednou strukturou, která umožňuje i neuronové sítě.

Ochrana před kyberútoky

Protože zpracování pomocí AIfES probíhá na zařízení „offline“, není třeba přenášet žádná citlivá data, takže je zajištěno soukromí. Pro ochranu síťových a stále složitějších systémů proti hackerům je však zapotřebí preventivních a bezproblémově integrovatelných bezpečnostních řešení. A to platí nejen pro firmy, ale také pro bezpečnostní politiku obecně. Stačí např. jen pomyslet, jak fatální následky by mohly mít útoky na kritickou infrastrukturu, např. v energetickém sektoru nebo v aplikacích propojených automobilů. Klasické přístupy kybernetické bezpečnosti, jako je např. antivirový software nebo opravy a aktualizace, však u zařízení IoT takto nefungují a bezpečnostní požadavky na vestavěné systémy je proto třeba brát v úvahu již ve fázi vývoje (tzn. zabezpečení již od samotného návrhu).

Bezpečnější a rychlejší s 5G

Přenos by měl být v budoucnu mnohem bezpečnější prostřednictvím 5G. Síťové stroje a zařízení s novým mobilním standardem však nabydou na síle zejména díky velmi nízké latenci a vysokým rychlostem přenosu dat. Dalším významným přínosem nové technologie je také mnohem nižší spotřeba energie.

Analytická společnost Gartner očekává, že do roku 2023 vzroste současných zhruba 3,5 mil. uzlů 5G IoT na 49 mil. a vestavěné systémy v připojených vozech budou mít lví podíl. Do té doby budou podle predikce analytiků hlavními hnacími motory růstu venkovní sledovací kamery.

Expozice doplní konference

Vedle samostatné výstavní plochy na téma vestavěné elektroniky, zaměřené zejména na průmyslové řídicí jednotky, softwarová řešení a vývojové nástroje pro mikrokontroléry, pořadatelé veletrhu připravují odborné setkání Embedded Platforms Conference (eEPC) ve dnech 11. a 12. listopadu.

Konference slouží jako komunikační platforma pro poskytovatele komponent, nástrojů, softwaru a řešení. Vybraná témata, jako jsou vestavěné integrované obvody a desky, strojové učení, AI, senzory a IoT nebo software a nástroje, představí mj. požadavky a výzvy pro integrované platformy dnes i v budoucnu. První potvrzení spíkři svou účast na akci už potvrdili – špičkoví profesionálové z firem jako Infineon Technologies, Analog Devices, Kontron Europe, On Semiconductor, Swissbit, Texas Instruments aj. Celý detailní program bude k dispozici na webových stránkách veletrhu od začátku září.