随着物联网的快速发展,应用环境的复杂化,特别是嵌入式AI的需求,随着微电子技术的飞速发展,嵌入式系统内核架构种类繁多,如MCS-51架构、MIPS架构、PowerPC架构、ARM架构以及现在比较火的RISC-V架构,随着用户对产品功能多元化的追求,对更低功耗、更人性化的人机交互界面以及多任务等需求的增加,传统的基于MCS-51架构的8位51单片机,无论是处理能力还是存储能力都已无法满足此类复杂的应用。ARM公司针对通用MCU(微控制器)领域成功推出了32位的Cortex-M系列内核,而各大半导体厂商(如NXP、TI、ST、Atmel等)纷纷基于该内核针对不同的应用领域开发出了各具特色的MCU。采用标准化内核,一方面降低了半导体芯片厂商在芯片架构上的研发难度,缩短了产品推向市场的时间;另一方面,由于采用同样的ARM内核,为了实现产品的差异化,使得各大半导体厂商将研发重点放在了外设接口、功耗、存储器资源等方面,针对各自优势应用领域推出系列化的产品。从嵌入式开发者的角度来看,这种方式降低了开发人员学习和掌握MCU应用开发的难度,学习者只需要针对通用的内核就某种MCU深入研究,掌握其精髓,就能融会贯通。采用统一的标准化内核设计和生产MCU产品已成为嵌入式MCU发展的趋势。
ARM公司还与各大半导体厂商深度合作,在与芯片相关的开发工具和软件解决方案上形成了一条良好的、完整的生态产业链/生态系统,不仅为嵌入式开发人员提供了一系列高效易用的开发工具(如Keil、IAR等),而且提供了丰富的资源(如OS、固件库、应用例程等),在提高开发效率、降低开发成本、缩短开发周期等关键环节具有明显的优势,如ST公司针对Cortex-M内核开发的STM32系列产品,为STM32的开发提供了各种固件库,如标准外设库、HAL库、LL库等,这些位于嵌入式组成结构中间层的库文件屏蔽了复杂的寄存器开发,使得嵌入式开发人员通过调用API函数的方式就能迅速搭建系统原型。目前,基于库的开发方式已成为嵌入式系统开发的主流模式。
嵌入式技术作为物联网的底层支撑技术,是物联网的核心技术之一,物联网的底层和感知层都涉及到嵌入式系统中微控制器及外围接口的驱动开发技术,在当前物联网与移动互联网、人工智能、大数据相融合的趋势下,以智能制造、智能家居、智能交通、智慧医疗为代表的物联网应用领域,对嵌入式技术人才需求越来越大,嵌入式AI正以蓬勃姿态迎接未来。
它的就业前景很不错。
首先,在物联网和人工智能的促进下,嵌入式未来会迎来更多的发展机会,一方面嵌入式开发会迎来更多的应用场景,另一方面嵌入式开发的技术体系也会逐渐丰富,从而拓展物联网开发的技术边界。
应用场景对于嵌入式开发领域的发展有非常直接的影响,嵌入式开发要想获得更多的发展机会,首先就要从拓展其自己的应用场景入手,而物联网和人工智能的发展将会为嵌入式开发打开一个更大的空间。在当前产业结构升级的大背景下,物联网会与诸多的行业领域产生更加紧密的联系,而这个过程必然离不开嵌入式开发的参与。
嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术
经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统
嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展
如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理
这个例子形象的描述了嵌入式系统在物联网行业应用中的位置与作用
2020年国家会议召开,加快推动新基建建设,各产业进行数字化的转型,进行智能产业化的升级,以5G为核心的物联网蓬勃发展。互联网时代已经进入到了“物联网”时代。
01
嵌入式应用的发展前景
“物联网”让所有的物品都具有计算机的智能但不以计算机的形式出现,并把这些物品与网络连接在一起,这就需要嵌入式技术的支持。
嵌入式是一个低调的领域,但是又无处不在。它功能很强大,领域很广阔。所有带有数字接口的设备,如手表、 汽车 等,都会使用到嵌入式系统。
嵌入式系统在IoT的应用随着市场的发展,可以说是是越来越广。编程不单单是在IT行业广泛应用,在当代 社会 中,各个行业间相互影响,相互渗透早已不是什么稀奇事了,而嵌入式系统也应时代的需求在各个行业中充当着重要的角色。
嵌入式技术近年来得到了飞速的发展,就业前景广阔很多行业都可以用到它。随着行业的发展,市场对嵌入式方向的人员需求逐渐增多,薪资也是水涨船高,尤其是尤其是中高端开发岗位数量明显增多。
据统计:目前全国嵌入式工程师平均薪资可达近10K,其中薪资在15k-20k之间的占比有246%。而一线城市,如北京、上海、深圳等地,嵌入式工程师平均薪资更是高达20000元/月以上。由此可见,不管是现在还是未来,嵌入式工程师或将成为企业发展不可或缺的一部分。
02
嵌入式开发在哪里可以运用?
工业物联网
机器、设备和人的连接需要在工业互联网内完成,工业物联网不断发展需要嵌入式系统的更新。AI+IoT将成为未来产业成长的动能,因此嵌入式硬件系统平台作为发展工业物联网第二、三阶段的基石,必须能以融合人工智能及物联网的解决方案来应对市场需求。
农业物联网
嵌入式系统现在广泛运用于农业当中,通过分析设备的工作情况,通过传感器和仪器的使用,实现高效运作。
我国是农业大国,物联网技术的成熟带动农业物联网终端产品发展,养殖物联网系统、智能大棚、自动水肥一体化等日益成熟,大大促进了农业生产智能化。现在各种以嵌入式为特征智能终端产品屡见不鲜。嵌入式系统不断被应用于生活之中,改变着人们的生活,推动着工农业的发展。
世界上许多发达国家拥有着高度发达的养殖业。这些发达国家的养殖业,均有着高技术、低人工,高产能,低消耗等特点。这其中,高技术的 科技 力量已经成为现代化养殖场一个关键性的指标。我国的养殖业以前只是“后院养殖”的副业,经过40年的发展,从后院养殖的副业到独立的产业,从传统养殖到机械化设备养殖、加工、包装的现代化养殖,形成规模化养殖,成为我国农业的主要组成,带动农业经济快速发展。
所谓智能化养殖,利用物联网技术,围绕设施化畜禽养殖场生产和管理环节,通过智能传感器在线采集养殖场环境信息(二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度等),同时集成改造现有的养殖场环境控制设备,实现畜禽养殖的智能生产与科学管理。
医疗物联网
现在先进的医疗技术都逐步实现AI技术化,而在医疗技术进步中,嵌入式系统扮演者不可替代的角色。嵌入系统为医疗信息化提供便捷的 *** 作系统,提高医护人员的技术水平,减轻医疗工作者的负担。
在医院临床上,物联网应用在移动护理条码扫描系统、移动门诊输液管理系统、婴儿防盗系统、患者生命体征动态监测系统等;在医院运营管理体系上,物联网应用于消毒供应中心质量追溯系统、科室物资管理系统、医疗废物管理系统、手术器械清点系统等。
03
嵌入式系统的安全性
自嵌入式系统诞生以来,关于什么是嵌入式系统一直存在争议。早期的定义是:“嵌入式系统是一个您甚至都不知道的系统,直到它停止工作为止。”
在物联网,工业物联网和人工智能的当今时代,其中所有事物都直接或通过云连接到其他事物,术语“嵌入式系统”是与大部分等同于“物联网设备,”没有什么可以被认为是安全的,而且一切都必须保证安全。
每年连接到Internet的设备数量呈指数增长。预计到2035年将有超过1万亿个连接的设备,而这些设备中每一个都需要的一件事就是安全性。幸运的是,可以使用解决方案,使开发人员可以使用商业和开源工具保护其嵌入式和物联网设备从端点到云的安全。
如今,随着行业的发展,人才资源的稀缺是必然的结果,有越来越多的学生选择嵌入式开发等专业。而这些高素质人才也将出现在各行各业中,让IT不再是一个独立的行业,而是作为各行各业沟通以及联系的桥梁,让各个行业工作效率更高效,联系更紧密。
物联网软件工程师也是属于软件工程师的一种,只是在软件工程师上面细分了一些;物联网工程师,主要方面在于硬件的嵌入式开发比较多;如现在很多热门的智能手表、智能手环、智能扫地机之类的都属于物联网软件工程师开发的。
软件工程师是一个广义的概念,包括软件设计人员、软件架构人员、软件工程管理人员、程序员等一系列岗位,工作内容都与软件开发生产相关。软件工程师的技术要求是比较全面的,除了最基础的编程语言(C语言/C/JAVA等)、数据库技术(SQL/ORACLE/DB2等)等,还有诸多如JAVASCRIPT、AJAX、HIBERNATE、SPRING等前沿技术。此外,关于网络工程和软件测试的其他技术也要有所涉猎。
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