下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
凡事豫则立，不豫则废《礼记·中庸》
以人工智能为代表的智能嵌入式系统在飞速发展，强有力地推动人类社会的进步，其基本特征是人工实现的具有智能能力的嵌入式系统。本章重点介绍智能系统与嵌入式技术融合产生的智能嵌入式系统相关内容，包括智能嵌入式系统软硬件协同优化设计体系架构，以及基本概念，如微处理器、操作系统、异构系统平台、处理系统PS与处理逻辑PL、软硬件通信、软件、硬件。还包括智能嵌入式系统的性能指标，如成本、能耗、时间性能、硬件面积、FPGA的查找表数、通信代价和可靠度等。
人工智能（Artificial Intelligence,AI）是解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的学科，主要任务是建立智能信息处理理论，进而设计可展现近似人类智能行为的计算机系统 [1] 。围棋机器人Alpha Go以及智能手机都是人工智能系统。
智能嵌入式系统（Intelligent Embedded System）是先进的计算机技术、半导体技术、新一代人工智能技术等与各个行业的具体应用相结合的产物，正在成为各种智能体系的基础，具有技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的特点 [2] 。智能手机是典型的智能嵌入式系统，而围棋机器人Alpha Go虽然也呈现了嵌入式技术，但更体现了并行计算和高性能计算特征。
智能嵌入式系统在硬件基础上融入了人工智能科学与方法，让机器通过一定的方式进行判断、决策和控制，以便最有效地实现其智能功能。它是一个具有传感、控制、人机交互、网络接入等功能的实体系统。
智能嵌入式系统存在于人们日常生活中：消费类电子产品（智能手机、智能手环）、家用电器产品（智能空调、智能照明系统、智能家居）、办公自动化设备（双面自动打印机、智能扫描仪以及3D打印机）、商用设备（路边自动收费机、智能售货机、智能存取款机）、车用设备（汽车驾驶辅助系统，如定速巡航控制系统以及防锁死刹车器，无人驾驶系统）、医疗健康设备（智能健康监测设备、康复机器人、心脏起搏器、肌电信号识别仪）等。
智能嵌入式系统更存在于安全攸关的国家工程中：航空航天控制设备（运载火箭、人造卫星、玉兔号登月车、祝融号火星巡视车、导弹以及各式各样飞机）、轨道交通、车联网、制造业设备（自力式温度控制器、液位控制器以及过程控制系统）、工业互联网、智能制造等。
近期的信息物理融合系统（Cyber-Physical System,CPS）是计算进程与物理进程的集成 [3] ，关联了物联网、工业4.0、工业互联网的热点词汇 [4] 。这些都可以容纳到智能嵌入式系统中。