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人工智能是企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。几乎所有的机器人和智能设备都会使用嵌入式工控机，如人工智能交互和大数据计算等需要在嵌入式工控机上实现本地实时环境识别感知、计算决策控制等。
人工智能时代，最热门属无人机、无人驾驶和机器人。它们有许多共性，首先是要有一个“大脑”，即用嵌入式工控机代替人脑来处理大量复杂的信息数据。其次，都需要“眼睛”来感应周围环境并做出及时且正确的反应。这些智能机器的“大脑”由一组高性能CPU芯片组成，其“眼睛”则是由摄像头、视觉处理器(VPU)和专有的软件系统实现。
以无人驾驶为例，无人驾驶实时数据采集和监控，是由嵌入式工控机、操作系统和感知算法三大部分来完成的。不同于自动化设备中的传统工控机，无人驾驶所需的嵌入式工控机，是具备无风扇、结构紧凑、宽温宽压、智能点火、支持插卡等特点的新型工控机。操作系统也非常见的Windows系统，而是工控服务器系统，在行业应用上更趋于稳定性。专业的算法方面，使用激光雷达得到道路场景的三维数据，完成车辆检测任务。先是将雷达扫描得到的三维数据呈现在2D点云图中，然后利用三维点云与二维栅格相结合的特征提取方法，结合区域候选网络构成一个单个2D端到端的全卷积网络并对车辆的目标和边框进行检测。
图像识别和语音交互技术在各种移动终端中的广泛应用，嵌入式工控机在人工智能领域常见的应用还有深度视觉识别设备、虚拟现实等。
随着智能化、技术化和网络化的发展，以嵌入式工控机为核心的产品将从生产和处理行业应用到生活领域，未来嵌入式工控机在单核性能和多核多线程方向将会有更大的发展。主要表现在嵌入式工控机的硬件与软件：
硬件：嵌入式工控机具有功耗低、裁剪性好、实时性高、接口灵活、外围资源丰富等特点，重点在于体积小，无需担心现场安装问题，同时一些嵌入式工控机产品也可以提供并行计算功能。
软件：嵌入式工控机系统速度快，可以使用FPU进行浮点操作，实时操作系统有VxWorks、freeRTOS、RT-Thread、GUI等。
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