未来嵌入式系统的公式

描述物理世界过程的公式的简单性中有美感。想到的例子是麦克斯韦方程，或者爱因斯坦著名的质量和能量之间的关系。

如果我们可以设计一个公式来描述网络物理系统 (CPS) 的演变呢？可能是：未来 CPS=5S.(CPS)2。让我们分解一下。

网络物理系统正变得更加智能、积极响应和复杂。换句话说，我们越来越多地看到的是：系统的认知网络预测物理系统——CPS2。

更详细一点，我们看到这个平移如下：

认知的

人工智能无处不在，它将帮助 CPS 更好地“了解”他们的环境，更好地感知他们周围的环境。为了推动人工智能向前发展，我们建议投资超低功耗加速器并研究较少依赖标记数据的训练方法。

网络

到目前为止，计算系统还没有考虑到现实世界的约束：时间太抽象了，大多数编程语言甚至没有办法表达它，而能量往往是事后的想法，等等。 CPS系统应该考虑现实世界的属性（即非功能属性）以完成其使命。

随着计算越来越多地在从边缘到云的连续体中进行，开发用于编排大型、动态和异构系统的工具应该是一个明确的优先事项。

那么5S呢？以下是我们选择关注的非功能属性——可以总结如下：

清醒：这一切都与能源效率有关——未来几年将有数十亿台联网设备蓬勃发展，需要延长电池寿命，系统需要尽可能节能。能源也是服务器拥有成本的重要组成部分，通信的能源成本也不容忽视。我们需要超低功耗计算平台，涵盖从深边缘到云和高性能计算 (HPC) 的完整数字连续体，以及允许评估和设计具有明确功率限制的系统的工具。

保护：最近的网络安全攻击再次将安全性置于聚光灯下。我们认为研究应侧重于对现有系统中安全风险的自动检测，并通过构建确保它们尽可能正确。我们还希望看到对自动减轻或消除安全风险的方法、安全硬件的开发以及可以生成设计安全的软件和硬件的工具的开发的研究。

安全：因为没有人希望看到他们的机器人外科医生出现蓝屏死机，或者当他们的自动驾驶汽车在高速公路上高速行驶时，系统应该是安全的，并且应该能够被证明是安全的安全，在可能的情况下实施所有可能的故障回复。

直截了当：不言而喻，未来的信息物理系统将极其复杂。我们如何驯服这只九头蛇？我们建议最大限度地提高设计和管理复杂系统的生产力，包括使用人工智能技术。应该仍然处于循环中，但具有正确的抽象级别，以便他们可以尽可能高效并信任系统。

可持续：最先进的电子设备需要使用元素周期表上 102 种元素中的大约65 种，如果这些元素开始耗尽，相比之下，当前的芯片短缺将相形见绌。再加上全球只有 15% 的计算设备被回收利用的事实，再利用组件的理由变得更加引人注目。可以进一步的研究，以降低设备的隐含能量，并通过升级、再利用和维修帮助延长产品寿命。