嵌入式技术越来越和人们的生活紧密结合
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在当前数字信息技术和网络技术高速发展的后PC(Post-PC)时代,嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术、各类产业和商业文化艺术以及人们的日常生活等方方面面中。随着国内外各种嵌入式产品的进一步开发和推广,嵌入式技术越来越和人们的生活紧密结合。
随着嵌入式系统在金融、飞机、汽车、核电等高安全领域应用日益广泛,对嵌入式系统的安全性、可靠性、可信任性提出更高要求。各行各业产生了各种软硬件研制规范、标准及过程管控体系,研制出相应的处理器和操作系统。随着应用复杂度的不断提升、嵌入式系统规模的不断扩大,满足安全性、可靠性、可信任性等特性的设计方法仍需进一步探索。应用将持续牵引嵌入式各项技术协同、可持续发展。
嵌入式技术起源于单片机技术, 是各类数字化的电子、机电产品的核心,主要用于实现对硬件设备的控制、监视或管理等功能。进入21世纪计算机应用的各行各业中90%左右的开发将涉及到嵌入式开发。全球嵌入式软件市场年增长率超过12.5%,嵌入式系统带来的工业年产值达一万亿美无,未来三年嵌入式软件产业将保持40%以上的年复合增长率。
嵌入式技术是以应用为中心,以计算机技术为基础的系统技术,把软件直接烧录在硬件里,而不是安装在外部储存介质上。即在已有的硬件上移植操作系统,让操作系统去管理软硬件资源,使软硬件耦合度降低,在操作系统之上做上层应用开发,在操作系统之下做底层开发。
嵌入式系统的应用前景是非常广泛的,人们将会无时无处不接触到嵌入式产品,从家里的洗衣机、电冰箱,到作为交通工具的自行车、小汽车,到办公室里的远程会议系统等等。特别是以蓝牙为代表的小范围无线接入协议的出现,使嵌入式无线电的概念悄然兴起。当嵌入式的无线电芯片的价格可被接受时,它的应用可能会无所不在。在家中、办公室、公共场所,人们可能会使用数十片甚至更多这样的嵌入式无线电芯片,将一些电子信息设备甚至电气设备构成无线网络;在车上、旅途中,人们利用这样的嵌入式无线电芯片可以实现远程办公、远程遥控,真正实现把网络随身携带。下面介绍几种具体的应用。
随着嵌入式系统的日益复杂,软件生态的复杂度、规模指数级增长,人工智能的落地更加速了软件生态复杂度的提升。软件工程、开源软件、软件质量将成为嵌入式软件的重点。尤其是应用在航空航天、汽车、金融等高安全领域的软件系统,安全性、可靠性、可信性的软件设计、认证尤为重要。国家在可信软件方面大量投入,在金融、互联网、航天等领域的应用软件开发取得了举世瞩目的成果。
纵观嵌入式系统的软硬件发展历程,微电子技术为嵌入式提供了强壮的身躯,软件技术则为嵌入式赋予灵活的大脑、活力及灵魂。微电子产业是关系到国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是国家发展水平和综合国力的重要标志,是新一代信息技术发展的核心和关键。超高容量、超小型、超高速、超高频、超低功耗是解决“深度嵌入”的基础,是信息技术无止境追求的目标,也是微电子技术和产业迅速发展的永恒动力。
嵌入式行业需要大量人才,更需要具备领军能力的高层次嵌入式人才。而目前国内嵌入式人才培养存在严重短板,远不能满足产业发展对于各层次嵌入式人才的迫切需求。如何构建嵌入式特征的人才培养体系,需要行业与高校静下心来认真思考,拿出切实可行的解决策略。学校、科研机构要立足发展所需“,把论文写在祖国的大地上”。企业要多提供一些实践、实训岗位和广阔的科研“大地”,让师生能够潜心到企业的科研实践中。