在當(dāng)前數(shù)字信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的后PC(Post-PC)時代,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究、工程設(shè)計、軍事技術(shù)、各類產(chǎn)業(yè)和商業(yè)文化藝術(shù)以及人們的日常生活等方方面面中。隨著國內(nèi)外各種嵌入式產(chǎn)品的進一步開發(fā)和推廣,嵌入式技術(shù)越來越和人們的生活緊密結(jié)合。
隨著嵌入式系統(tǒng)在金融、飛機、汽車、核電等高安全領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛,對嵌入式系統(tǒng)的安全性、可靠性、可信任性提出更高要求。各行各業(yè)產(chǎn)生了各種軟硬件研制規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及過程管控體系,研制出相應(yīng)的處理器和操作系統(tǒng)。隨著應(yīng)用復(fù)雜度的不斷提升、嵌入式系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大,滿足安全性、可靠性、可信任性等特性的設(shè)計方法仍需進一步探索。應(yīng)用將持續(xù)牽引嵌入式各項技術(shù)協(xié)同、可持續(xù)發(fā)展。
嵌入式技術(shù)起源于單片機技術(shù), 是各類數(shù)字化的電子、機電產(chǎn)品的核心,主要用于實現(xiàn)對硬件設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。進入21世紀(jì)計算機應(yīng)用的各行各業(yè)中90%左右的開發(fā)將涉及到嵌入式開發(fā)。全球嵌入式軟件市場年增長率超過12.5%,嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值達一萬億美無,未來三年嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)將保持40%以上的年復(fù)合增長率。
嵌入式技術(shù)是以應(yīng)用為中心,以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)技術(shù),把軟件直接燒錄在硬件里,而不是安裝在外部儲存介質(zhì)上。即在已有的硬件上移植操作系統(tǒng),讓操作系統(tǒng)去管理軟硬件資源,使軟硬件耦合度降低,在操作系統(tǒng)之上做上層應(yīng)用開發(fā),在操作系統(tǒng)之下做底層開發(fā)。
嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用前景是非常廣泛的,人們將會無時無處不接觸到嵌入式產(chǎn)品,從家里的洗衣機、電冰箱,到作為交通工具的自行車、小汽車,到辦公室里的遠程會議系統(tǒng)等等。特別是以藍牙為代表的小范圍無線接入?yún)f(xié)議的出現(xiàn),使嵌入式無線電的概念悄然興起。當(dāng)嵌入式的無線電芯片的價格可被接受時,它的應(yīng)用可能會無所不在。在家中、辦公室、公共場所,人們可能會使用數(shù)十片甚至更多這樣的嵌入式無線電芯片,將一些電子信息設(shè)備甚至電氣設(shè)備構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò);在車上、旅途中,人們利用這樣的嵌入式無線電芯片可以實現(xiàn)遠程辦公、遠程遙控,真正實現(xiàn)把網(wǎng)絡(luò)隨身攜帶。下面介紹幾種具體的應(yīng)用。
隨著嵌入式系統(tǒng)的日益復(fù)雜,軟件生態(tài)的復(fù)雜度、規(guī)模指數(shù)級增長,人工智能的落地更加速了軟件生態(tài)復(fù)雜度的提升。軟件工程、開源軟件、軟件質(zhì)量將成為嵌入式軟件的重點。尤其是應(yīng)用在航空航天、汽車、金融等高安全領(lǐng)域的軟件系統(tǒng),安全性、可靠性、可信性的軟件設(shè)計、認(rèn)證尤為重要。國家在可信軟件方面大量投入,在金融、互聯(lián)網(wǎng)、航天等領(lǐng)域的應(yīng)用軟件開發(fā)取得了舉世矚目的成果。
縱觀嵌入式系統(tǒng)的軟硬件發(fā)展歷程,微電子技術(shù)為嵌入式提供了強壯的身軀,軟件技術(shù)則為嵌入式賦予靈活的大腦、活力及靈魂。微電子產(chǎn)業(yè)是關(guān)系到國民經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),是國家發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志,是新一代信息技術(shù)發(fā)展的核心和關(guān)鍵。超高容量、超小型、超高速、超高頻、超低功耗是解決“深度嵌入”的基礎(chǔ),是信息技術(shù)無止境追求的目標(biāo),也是微電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的永恒動力。
嵌入式行業(yè)需要大量人才,更需要具備領(lǐng)軍能力的高層次嵌入式人才。而目前國內(nèi)嵌入式人才培養(yǎng)存在嚴(yán)重短板,遠不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展對于各層次嵌入式人才的迫切需求。如何構(gòu)建嵌入式特征的人才培養(yǎng)體系,需要行業(yè)與高校靜下心來認(rèn)真思考,拿出切實可行的解決策略。學(xué)校、科研機構(gòu)要立足發(fā)展所需“,把論文寫在祖國的大地上”。企業(yè)要多提供一些實踐、實訓(xùn)崗位和廣闊的科研“大地”,讓師生能夠潛心到企業(yè)的科研實踐中。