2019年5种大热技术下的精选开发板推荐
发布时间:2019-03-19
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2019年5种大热技术下的精选开发板推荐
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目前在电子行业,有哪些热门的领域,或者说哪些热门的技术领域?每个人对这个问题的看法应该都有所不同,很多工程师会以自己关注或者自己从事的领域来看待这件事,对我来说的话,我会以目前普及率高、或者火爆、受资本追捧,亦或是非常看好他的将来等这些独特的、或者说闪光点来说这些事和产品。下面是我比较看好5个大热技术领域。

  • 物联网,相信这个大家都不会陌生,也认可它的火爆,数据和市场是他最好的证明。
  • 人工智能,目前尤其是人工智能中的边缘计算特别受企业、资本追捧,像我们现在手机中最新的应用处理器基本都会集成NPU等神经计算单元,都是基于深度学习去实现的边缘计算,可以脱离复杂的网络环境独立运行。
  • RISC-V,RISC-V出现好多年,但火爆起来也就最近两年,无论是RISC-V本身开源免费的特性,还是全球各个知名企业甚至国家的推动都让RISC-V有着让人期待的前景。
  • FPGA,FPGA可能对大家来说会比较有争议,即便是对很多嵌入式工程师来说,FPGA都像属于只可远观不可亵玩焉的一类高端开发产品,但是,可能一定程度还得感谢人工智能中的深度学习,这些模型的存在让FPGA似乎重生一般,接近无限可配置的FPGA可以适应不同种类深度学习模型的加速,这让FPGA在基于数字电路设计的颇为单一的道路中找到了一个方向。
  • STEAM编程教育,这个东西在国外非常火,但是在国内似乎一直不温不火状态,可能还是跟国外先天语言优势的环境有一定关系,在国内虽说很多创客或者企业都在搞,但是现在唯一缺少的是一个强有力的政策,我相信哪天编程被正式纳入小学、中学甚至高考必备的课程后,编程教育这件事会比当年的英语补习班还火。

那现在回到主题,这些热门领域中又有哪些精选的开发板呢?

物联网

首先来看物联网,这个领域内各种各样的开发板实际上是非常多的,但我只推荐一种,或者说基于这种的变种,乐鑫的ESP32。

下面这些都是基于ESP32的开发板或者说模块,比如说heartypatch,可以让你测量心电图,心率和HRV(心率变异性)。

下面这个SuperB模块同样基于EPS32,配合Macchina M2模块的话可以适用于车辆调整,诊断,全面定制,安全性,远程信息处理或原型设计,并适用于1996年以后生产的任何汽车。

Sensything板载低噪声数据采集的ADS1220 24位ADC,是多种种传感器数据的融合和记录变得极为简单。Sensything开发板可以通过多种方式采集数据:BLE WiFi arduino 开发工具

当然,相比刚刚的这些,下面这个才是重点,ESP32-PICO-D4,这可以说是ESP32的变种,

注意,他跟ESP32还是有所不同的。他是一款基于 ESP32 的系统级封装 (SiP) 模组,尺寸只有7*7mm,它将晶振、flash、滤波电容、RF 匹配链路等所有外围器件无缝集成进封装内,不再需要外围元器件即可工作,大大降低供应链的复杂程度并提升研发效率。

最后来看一个基于ESP32的小应用,Pocketsprite。

小型的一个游戏设备,他预装了两种模拟器,可以让你通过连接它的热点上传不同的ROM游戏。

边缘计算

接下来我们看看人工智能中的边缘计算部分。边缘计算的概念诞生其实不久,所以相应的开发板或者设备其实挺少的,下面这些算是这几年出现的几个比较有意思的玩意,相信有些都是见过的,并不陌生。

NCS神经计算棒,在去年的上半年特别火,像大疆无人机,Google Clips AI相机都用上了里面的VPU视觉处理单元,Movidius Myriad 2。

不过在去年年底,英特尔有突然发布了NCS2神经计算棒,内置Intel Myriad X VPU,性能大概是1代的8~10倍左右,4 TOPS(万亿次每秒),很多人会认为这种情况下Myriad 2就彻底凉凉了,其实不然,今后Myriad 2的价格会低于10美金,专注于低端市场,而Myriad X则负责高端市场。

另外下面这个是Ropal神经计算棒,可能并不是很多人了解,内置光矛系列Lightspeeur 2801S 加速芯片,这个芯片的性能大概介于刚刚说的2和X之间,不过相比Intel芯片,光矛系列芯片还是适合研发实力比较强的企业考虑,毕竟生态没有Intel做的健全。

另外两个就更加知名了,google的Coral USB加速棒根开发板,支持Tensorflow Lite。这两个目前已经正式上市,虽然没亲自体验过,但非常期待。

Coral USB加速棒

Coral开发板

RISC-V

RISC-V的概念虽然一直都很火,但是真正设计成芯片并且问世的却是屈指可数。下面是几款比较具有代表性的基于RISC-V的板子。

HiFive1开发板,全球第一款基于RISC-V架构的商用SoC,差不多可以比肩STM32F7的性能。

Hifive Uleashed,全球首款基于RISC-V架构,并且支持Linux系统的开发板。

GAPUINO,就是一款基于Arduino外型打造的开发平台,板载GreenWaves推出的全球首款基于RISC-V的低功耗边缘计算处理器GAP8,说它是边缘计算处理器主要内置一个HWCE(硬件卷积引擎,可以用于加速计算CNN网络模型)。

相对而言,我比较钟情于GAPUINO,这个产品目的很明确,针对目前火热的低功耗物联网领域,并且搭配上适合的硬件卷积引擎(没有过分去追求性能),而是确确实实基于现在可靠应用设计的一款芯片,所以它的应用领域还是非常多的:

  • 比如计算机视觉,运行目标检测识别的CNN网络,假设以每3分钟分类一张图片,那3.6Wh的电池可实现10年的运行时长;
  • 比如复杂的音频信号处理,如声音认知,波束成形等,GAP8可以应用在诸如可穿戴和消费电子产品中;
  • 又比如在机器的健康监测中,预测性维护需要多传感器分析:振动,润滑,电动机监测,红外线断层扫描和对准平衡等, GAP8具有自主传感器数融合嵌入式功能,可以减少传感器上传部署和运营成本,在合适的时间获得正确的维护信息。

FPGA

下面这些FPGA开发板囊括了全球主流的三大厂家的产品。

可能大家对FPGA有些误解,认为它高不可攀遥不可及,事实上,随着工艺的进步和EDA设计工具的不断发展,FPGA的集成度越来越高,而对应的功耗和成本却在不断降低,FPGA的门槛(学习成本和价格成本)也相应地越来越低,因而也使得其被广泛应用到各种领域中去,越来越多的嵌入式系统设计直接采FPGA设计,或者使用FPGA产品作为系统功能的拓展,总之,目前的嵌入式系统设计中越来越多的出现FPGA的身影。

小脚丫FPGA开板,有Intel MAX10系列跟Lattice MX-O2系列,小巧精致的外观(适合灵活DIY),不错的外设资源(包括数码管、RGB LED、拨码开关、36个可用IO口等)、板载编程器、加上在FPGA板卡中的价格优势,既可作为FPGA入门学习、又能用于项目开发。

Lattice MX-O2版本

Altera MAX10版本。

Arduino Vidor 4000,Arduino官方亲儿子,优势在于在Arduino的生态中集成了灵活多变的FPGA,体现在板卡上的话就是具备了MiPi CSI(没有MIPI DSI接口是个遗憾)、MicroHDMI、miniPCIe等与传统的Arduino MCU开发板不同的“先进”接口,配合Arduino官方提供的库以及相关的IP,可以轻松去用FPGA实现产品应用。

Trenz Board,使用赛灵思的Zynq-7000系列FPGA给整了一个树莓派外观的开发平台,境界之高,无出其右。板子基本的外设接口同树莓派2B,为什么不说像树莓派3B或者3B+?因为没有搭载WiFi/BT。

STEAM编程教育

STEAM编程教育,这个我上面也说了,国内的行情比国外要差好多,一个是母语的限制,另一个是我们国家对这方面的政策力度还不够,要是像对待英语一样,估计又是另一番风景了,不过这也是趋势了。对阵青少年乃至少儿的这种编程,不要简单的去理解为编程,怎么说呢,不是说你将来不从事这方面的内容就完全不用学了,这是可以锻炼逻辑思维能力,比如让人表达的更好,让人更加科学的去思考事情。

STEAM编程教育类的产品国内其实也挺多企业在搞,比如Grove zero入门套件,这是深圳柴火创客推出的。每一个模块像火柴盒一样大小,通过磁吸组合连接,可以堆叠连接,也可以首尾连接,还可以拿掉磁吸接口使用排线连接,所有接口都是防呆设计;产品从设计上十分巧妙的屏蔽了IIC/UART总线线序等物理连线细节,摆脱硬件连线错误的烦恼,不需要单片机专业知识就可以很方便的扩展单片机外设,像堆积木一样使用硬件模块。

mCookie套件,这是美科科技(Microduino)推出的一个创客益智教育产品,兼容目前流行的Arduino 的功能硬件模块,并且可以和乐高拼接类积木组合搭配的一套玩具套件,结构同Grove zero入门套件。

Micro:bit,BBC和很多大腕(包括了微软、三星、ARM、北欧半导体和惠康基金会等)共同合作的项目,而它的实际用途,跟树莓派还挺类似,鼓励儿童和年轻人学习编程等技术。micro:bit板子的功能还是相对较多的,正面有低功耗蓝牙通信芯片,支持USB2.0 OTG功能的NXP 微控制器、加速度计、磁力计等,支持ARM mbed开发环境;背面则是两个可编程机械按键,25个红色LED组成的矩阵,另外就是板子上还带有23pin的金手指接口。micro:bit是我体验过众多专为青少年学习编程的益智类教育产品中可以说是最“完美”的一套,不仅包含了专有的学习课程,而且各种开发语言环境体验都不错,完全是超脱于硬件本身的一个编程工具。

树莓派

对,还有一项,树莓派,我把它超脱在任何热门领域之外,如果非要归类的话,算是开源硬件里面吧,除去树莓派本身的生态优势,目前树莓派配合神经棒计算棒(像我上面说的Intel、若派这些)可以加速边缘计算推理。另外去年的话树莓派也正式支持google的Tensorflow等等。在300元以内,要平衡价格、性能、功能、生态等多方面因素的话,应该是除了树莓派没有其它单板计算机可以媲美,这个价位上无出其右了。

另外,从我这里得到的消息,今年会推出树莓派4,大概在6月份左右,并且可能会有两个版本,一个常规升级版本,价格保持原样;另一个高配置版本,价格可能在45美金左右,感兴趣的小伙伴可以期待一下。

小结

基于以上所讲的内容,大家应该能看出我对每个热门领域内都有明显偏向的开发平台,或者说看对眼的开发板。

  • 物联网领域推荐乐鑫ESP32-PICO-D4;
  • 边缘计算推荐Intel NCS2;
  • RISC-V推荐Greenwaves的GAPUINO;
  • 对于FPGA,如果是初学者,可以试试小脚丫FPGA;
  • STEAM编程类,推荐micro:bit,谁用谁知道。
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讨论 (3)

讨论区
afeionline ·  2019-03-28
幸得安然 ·  2019-03-28

@afeionline:好质疑,确实较真的话就博通那颗SoC就没开源出来,不过相比曾经已经进一步开放很多了,另外开源硬件你最好理解为整个板子,而不是针对某个器件,以上是我观点,欢迎对喷

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afeionline ·  2019-03-28
kevinol ·  2019-03-24