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人工智能是企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。幾乎所有的機器人和智能設備都會使用嵌入式工控機，如人工智能交互和大數據計算等需要在嵌入式工控機上實現本地實時環境識別感知、計算決策控制等。
人工智能時代，最熱門屬無人機、無人駕駛和機器人。它們有許多共性，首先是要有一個“大腦”，即用嵌入式工控機代替人腦來處理大量復雜的信息數據。其次，都需要“眼睛”來感應周圍環境并做出及時且正確的反應。這些智能機器的“大腦”由一組高性能CPU芯片組成，其“眼睛”則是由攝像頭、視覺處理器(VPU)和專有的軟件系統實現。
以無人駕駛為例，無人駕駛實時數據采集和監控，是由嵌入式工控機、操作系統和感知算法三大部分來完成的。不同于自動化設備中的傳統工控機，無人駕駛所需的嵌入式工控機，是具備無風扇、結構緊湊、寬溫寬壓、智能點火、支持插卡等特點的新型工控機。操作系統也非常見的Windows系統，而是工控服務器系統，在行業應用上更趨于穩定性。專業的算法方面，使用激光雷達得到道路場景的三維數據，完成車輛檢測任務。先是將雷達掃描得到的三維數據呈現在2D點云圖中，然后利用三維點云與二維柵格相結合的特征提取方法，結合區域候選網絡構成一個單個2D端到端的全卷積網絡并對車輛的目標和邊框進行檢測。
圖像識別和語音交互技術在各種移動終端中的廣泛應用，嵌入式工控機在人工智能領域常見的應用還有深度視覺識別設備、虛擬現實等。
隨著智能化、技術化和網絡化的發展，以嵌入式工控機為核心的產品將從生產和處理行業應用到生活領域，未來嵌入式工控機在單核性能和多核多線程方向將會有更大的發展。主要表現在嵌入式工控機的硬件與軟件：
硬件：嵌入式工控機具有功耗低、裁剪性好、實時性高、接口靈活、外圍資源豐富等特點，重點在于體積小，無需擔心現場安裝問題，同時一些嵌入式工控機產品也可以提供并行計算功能。
軟件：嵌入式工控機系統速度快，可以使用FPU進行浮點操作，實時操作系統有VxWorks、freeRTOS、RT-Thread、GUI等。
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