本系列的前兩篇文章介紹了分析驅(qū)動(dòng)的嵌入式系統(tǒng)，并描述了這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)預(yù)處理和預(yù)測算法類型（第 1 部分可在此處找到，第 2 部分可在此處找到）。在最后一篇文章中，讓我們看看如何實(shí)現(xiàn)分析并將它們集成到生產(chǎn)和嵌入式系統(tǒng)中。

實(shí)時(shí)運(yùn)行分析和控制

圖 1 顯示了訪問和預(yù)處理數(shù)據(jù)以及選擇算法的工作流程。在訓(xùn)練工作流程中，您使用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來開發(fā)預(yù)處理代碼和機(jī)器學(xué)習(xí)來開發(fā)經(jīng)過訓(xùn)練的模型。在預(yù)測工作流程中，相同的預(yù)處理代碼和經(jīng)過訓(xùn)練的模型應(yīng)用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以執(zhí)行實(shí)時(shí)分析。

【圖1 | 用于實(shí)時(shí)分析的訓(xùn)練路徑和預(yù)測路徑的機(jī)器學(xué)習(xí)工作流程概述。］

此工作流可用于將工程、科學(xué)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)和交易數(shù)據(jù)相結(jié)合（請參見圖 2，了解每種類型的數(shù)據(jù)源示例）。這允許創(chuàng)建復(fù)雜的分析來開發(fā)更智能的系統(tǒng)。將傳感器生成的數(shù)據(jù)與其他實(shí)時(shí)源和他的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng) （IoT）、工業(yè) 4.0 的機(jī)器對機(jī)器 （M2M） 協(xié)調(diào)以及聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛汽車趨勢背后的力量。

【圖2 | 通過將傳感器數(shù)據(jù)與來自工程、科學(xué)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)和交易數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源相結(jié)合，實(shí)時(shí)分析可用于復(fù)雜系統(tǒng)。］

在 IT 系統(tǒng)和云中集成分析

在某些系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，例如由BuildingIQ開發(fā)的系統(tǒng)，在企業(yè) IT 系統(tǒng)中執(zhí)行分析以提高嵌入式系統(tǒng)性能。分析可以作為與 IT 開發(fā)環(huán)境（如 Java、Microsoft .NET、Excel 和 C/C++）兼容的可部署組件自動(dòng)生成，從而無需重新編碼即可將它們集成到正在運(yùn)行的 Web、數(shù)據(jù)庫、桌面和可擴(kuò)展的企業(yè)應(yīng)用程序中在本地或私有或公共云中。

【圖3 | 分析可以集成到業(yè)務(wù)系統(tǒng)（上）、智能連接系統(tǒng)（左）或兩者的組合中。］

將分析與傳感器和嵌入式設(shè)備集成

圖 3 還顯示了可以集成數(shù)據(jù)縮減、傳感器融合或預(yù)測分析以直接在智能連接系統(tǒng)中的嵌入式系統(tǒng)上運(yùn)行的路徑。斯堪尼亞緊急制動(dòng)系統(tǒng)（在本系列的第 1 部分中描述）就是一個(gè)很好的例子。

物聯(lián)網(wǎng)向更智能和更多連接的傳感器的加速趨勢增加了將更多處理和分析移動(dòng)到盡可能靠近傳感器的壓力。這樣做的好處是減少了通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，從而降低了傳輸成本并可以降低無線設(shè)備的功耗。對于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員來說，不僅要考慮算法性能，還要考慮整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)健性、可靠性以及架構(gòu)和設(shè)計(jì)的成本。為此，可以使用基于模型的設(shè)計(jì)方法來模擬系統(tǒng)，自動(dòng)生成嵌入式代碼，并持續(xù)測試和驗(yàn)證集成到嵌入式系統(tǒng)中的分析。

這方面的一個(gè)例子是使用大數(shù)據(jù)和分析使我們的汽車更智能的創(chuàng)新。汽車 OEM 正在從現(xiàn)實(shí)世界的駕駛情況（想想數(shù)百萬英里的駕駛）中收集大量數(shù)據(jù)，記錄發(fā)動(dòng)機(jī)性能、視頻、雷達(dá)和其他信號(hào)等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)用于生成重要的指標(biāo)，例如車隊(duì)級(jí)別的燃油經(jīng)濟(jì)性和性能。工程團(tuán)隊(duì)也在使用這些真實(shí)數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)、開發(fā)和測試新型汽車系統(tǒng)，例如高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) （ADAS）。通過結(jié)合數(shù)據(jù)分析和基于模型的設(shè)計(jì)工作流程，ADAS 工程師能夠使用帶有真實(shí)標(biāo)簽的大型測試集改進(jìn)算法，執(zhí)行嚴(yán)格的模擬和驗(yàn)證，

分析驅(qū)動(dòng)的嵌入式系統(tǒng)就在這里。創(chuàng)建處理大量業(yè)務(wù)和工程數(shù)據(jù)的分析能力使許多行業(yè)的設(shè)計(jì)工程師能夠開發(fā)更智能的產(chǎn)品和服務(wù)。他們可以使用分析來描述和預(yù)測系統(tǒng)的行為，并進(jìn)一步將分析與嵌入式控制系統(tǒng)相結(jié)合，以自動(dòng)化行動(dòng)和決策。

審核編輯：郭婷