随着边缘计算、Wi-Fi 6和低功耗蓝牙(Bluetooth LE)v5.2等新的技术进展全面到来，连接和人工智能的创新即将进入全速发展阶段。这些发展是非常重要的，尤其是Wi-Fi 6，它将提高鲁棒性(robustness)和性能，而蓝牙音频共享则能够使多个消费者分别享受来自同一个设备的音频，边缘计算将极大地促进人工智能物联网(AIoT)的发展。
对于希望利用这些技术的人来说，这是一个双赢的局面，但并不是每个人都会觉得自己可以在2020年成为赢家。对于那些经历了多年长期、高强度的研发而逐步发展起来的人工智能硬件初创公司，这一年可能会比较困难。在许多方面，这些公司的发展带来了难以置信的结果，包括复杂的、高价值的产品。但这些产品也会带来强大的专利组合，这对于竞争对手来说就是地雷。许多企业未能跟上发展步伐，势必会导致下滑，并且很快会出现规模收缩。
让我们来仔细看看这些和其他在2020年值得关注的创新。
Wi-Fi的力量
Wi-Fi改变了我们所知的世界，但对其最大的批评是，它经常不能用，或者速度太慢。网络往往会因为在线用户数量增多而受影响，这一痛点在机场和其他公共场所或活动中尤为普遍。甚至在2012年伦敦奥运会开幕式上，也因为互联网接入带宽只有100 kbps(千比特每秒)而陷入困境。这原本是一个应该提供每秒几百兆比特带宽的网络，但是由于同时有太多人试图使用该网络，导致Wi-Fi无法提供高质量的体验。
主要挑战之一就是Wi-Fi的工作方式。例如，当一部移动设备连接到你家中的路由器时，它将执行一种被称为“关联”(association)的操作。接入点每隔几秒就会发送消息。在奥运会开幕式的例子中，设备实际上是在与接入点“对话”，说道：“我在这里，我想发送内容。”但是，由于同时有如此多的人在使用该网络，实际上什么内容也发送不了。
因此，Wi-Fi 6最令人兴奋的地方就是它可以消除这一痛点。它将通过两种技术有效地提高鲁棒性(robustness)和性能：BSS着色技术(BSS Coloring)和正交频分多址(OFDMA)技术。前者涉及使用不同的接入点，这是当前Wi-Fi的一个问题。现在，可以让不同的基本服务集(BSS)具有“颜色”——也就是0到7之间的数字，从而允许设备忽略来自其未关联的接入点的信号。换句话说，如果你住在纽约市的一间公寓中，你的设备将能够忽略隔壁邻居所做的事情，并且提供更强的信号。OFDMA技术可以在频域上将无线信道划分为多个子信道，从而有助于加快我们的连接速度。这将允许更多的设备进行通信。
Wi-Fi 6还可以帮助减少小型设备的电池消耗。这可能并不一定适用于手机，但是对于家庭中的传感器(例如恒温器)，这将非常重要。你无需定期为设备充电或更换电池，Wi-Fi 6可以支持它们运行一年或更长时间。
最后，同样重要的是，当6 GHz频段(共1200MHz的频谱资源)开放免许可使用时，Wi-Fi 6可能会实现进一步的提升。最新版本的Wi-Fi被称为Wi-Fi 6E，它使用了最新的技术，使设备能够更快地连接，数据能够更快地传输。Wi-Fi 6E虽然现在尚未获得批准，但看起来它可能会在2021年或者更早的时间实现。
作为全球领先的半导体IP供应商，Imagination也对Wi-Fi 6保持着高度关注。在Wi-Fi方面，Imagination拥有一系列高效而灵活的产品，我们的Ensigma Wi-Fi IP系列产品(包括iEW200系列和iEW 300系列)可以支持物联网、智能家居、移动设备、可穿戴设备、汽车等广泛应用领域的通信需求。Imagination的Wi-Fi解决方案提供了多种配置，允许客户选择最适合其应用的方案，且所有Wi-Fi产品都经过了优化，可以在满足设备低功耗需求的同时提供最高效的性能。
分享即关爱(听觉方面的福音)
我们必须要承认低功耗蓝牙v5.2拥有一大隐藏亮点——它提供了自该技术引入以来令人印象最深刻的变化之一：音频共享。虽然传统蓝牙也可以实现这一功能(非常耗电)，但这是首次在低功耗蓝牙上实现该功能。因此，相比传统蓝牙，使用低功耗蓝牙v5.2可以令你获得相同的好处，但功耗要低得多。这意味着带有较小电池的小型设备(例如助听器)现在可以使用这一令人称赞的功能。
Imagination最新推出的iEB110 IP就是一款完整的低功耗蓝牙v5.2解决方案，包括射频(RF)电路、控制器软件和低功耗蓝牙主协议栈。这是一款令人兴奋的IP产品，它支持低功耗蓝牙v5.2新引入的LE Audio(低功耗音频)标准，可以为打造音频产品的制造商提供其所需的一切工具，以最快的速度和最低的BOM成本帮助他们在快速发展的无线音频市场中获得竞争优势。通过利用LE Audio中全新的低复杂性通信编解码器(LC3)以及高效的软件算法，iEB110可以最低的功耗提供超清晰、高品质的音频，使制造商能够开发出耳塞式耳机和助听器等外形精巧且具备低功耗的音频设备。
边缘计算的创新
与此同时，随着边缘计算成为市场中的主要因素和突出焦点，人工智能将得到推动。强大的加速器将使设备能够在网络边缘运行神经网络。这会带来很多有趣的机会，特别是对人工智能物联网而言。由于低成本的边缘计算节点可以在更少的预算下做到更多，因此其潜力将是无限的。
Imagination多年来高度关注人工智能的发展并投入了大量研发资源，拥有性能领先的神经网络加速器(NNA)产品，可为边缘计算和人工智能物联网提供强大的支持。PowerVR Series3NX NNA是Imagination最新一代神经网络加速器IP，相比前代产品，其实现了无损权重压缩等架构性增强，在相同芯片面积上性能提升了40%，性能效率提升近60%，带宽需求降低了35%。
Series3NX既支持单核设计，也支持多核设计，可提供0.6至10 TOPS的单核性能及超过160 TOPS的多核可扩展性，从而可支持SoC制造商针对汽车、移动设备、智能视频监控和物联网边缘设备等一系列嵌入式市场去优化计算能力和性能。
人工智能硬件初创公司面临困境——但人工智能应用软件将会出来拯救局面
人工智能硬件初创公司的发展依赖于多年高强度的过程，包括几乎无休止的研发工作。这种做法有效地将他们带到了今天的位置，但这可能是有代价的。由于世界上的每一家公司都急于从风险投资方那里拿到尽可能多的投资，他们可能没有考虑过要证明投资的价值将有多么困难。如果他们无法在2020年展示出自己的工作成果，风险投资方可能不会再有兴趣进行下一轮投资。
虽然人工智能硬件今年可能会面临挑战，但人工智能应用软件将迎来大放异彩的时刻。两个主要的工具包——苹果的Core ML和Google的ML Kit——已经向成千上万的开发人员敞开了大门，允许他们将机器学习模型整合到自己的软件中。这将使以人工智能为中心的应用软件成为主流，用户会逐渐意识到人工智能技术不可思议的价值，进而推动该技术不断向前发展。这肯定会引起风险投资方的兴趣，他们可能会对那些能够提供曾经仅限于特定硬件的功能的应用软件感兴趣。
未来可期
今年将被证明是我们一些最重要的技术(如蓝牙和Wi-Fi)大放异彩的绝佳时机，同时也会为人工智能软件等未来的创新提供蓬勃发展的机会。如果人工智能硬件公司无法向风险投资方证明他们是值得投资的，那么他们可能会面临越来越大的压力，但很显然，还会有其他公司在等着取代他们的位置。
作者：Richard Edgar，Imagination Technologies产品管理资深总监
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