物联网时代,嵌入式工程师该如何转型?

物联网时代,嵌入式工程师该如何转型?

本刊编辑部

引 言

虽然嵌入式系统已经有30多年的历史,但是原来一直是隐藏在背后的,自从物联网上升为国家战略后,嵌入式系统也从后台走到前台,成为备受瞩目的一部分。

很多学者和业界人士都意识到,嵌入式系统将会迎来前所未有的发展机遇;同时,嵌入式工程师也意识到,随着时代变迁,我们自身的意识也要跟着进步。原来的嵌入式系统是孤立在一个个产品中的独立系统,而如今在物联网时代,这些独立的系统要连接成一个大网,安全性和可靠性都上升到了一个新的高度。不仅如此,嵌入式工程师的关注角度也不能再仅仅局限于技术、产品,而应该树立广义的服务意识,站在更高的角度上统筹嵌入式系统能够给物联网带来哪些服务!

专家论道

嵌入式系统联谊会秘书长何小庆

物联网时代,嵌入式工程师应尽快转型

嵌入式工程师转型到物联网开发有两种方式:主动转型和被动转型。

主动转型,是指传统的嵌入式工程师看到物联网发展的大趋势,主动在企业内部申请参加与物联网相关的新项目开发工作,或者为企业出谋划策,建议企业将传统产品转型到物联网产品。主动转型的嵌入式工程师会非常关注新的物联网开发平台,积极参加物联网开发技术研讨会,充分利用业余时间学习物联网开发新技术和新知识。

被动转型,是指企业本身看到物联网发展趋势,开始着手将产品升级成物联网产品,由此要求嵌入式工程师参与到物联网产品开发之中。

无论是哪种方式的转型,嵌入式工程师只要积极参与到物联网开发当中,努力学习,就一定能顺利地胜任物联网开发工作。因为物联网系统本身就是嵌入式系统的自然延伸,嵌入式系统通过增加无线通信、手机APP和云计算平台实现了物物相连的一个大系统。

当然,学习物联网相关知识,掌握物联网开发所需要的新工具,是必须经历的过程。比如蓝牙和ZigBee通信协议的相关知识、Android智能手机编程技术,这些都是传统嵌入式工程师以前没有掌握的技术。所幸的是,目前高校已经开设了物联网专业,培训机构以及物联网技术平台企业(比如ST和NXP等)都有不错的培训课程,许多出版社已经出版了大量物联网开发书籍,互联网上有许多很好的物联网开发视频教程,开源社区也有许多开源硬件和软件,比如Intel Arduino 101和FreeRTOS。

现在,学习物联网开发的基础条件很好,关键在于自身。如果你一直抱着等等看、以后再说的想法,随着年龄的增加,学习新技术的热情和能力都会有所下降。物联网时代已经到来,嵌入式工程师应尽快实现转型。

太原理工大学晓明研究室常晓明教授

嵌入式工程师要依靠项目成熟

最近,我与一些学生进行了交流,大家就嵌入式系统工程师这一职业谈了一些看法。归纳起来主要有两个方面:一是担心嵌入式系统工程师的发展前景;二是嵌入式系统涉及的面太广,不知该如何学,从而难以坚持。

第一,关于嵌入式系统工程师的发展前景。本人从事该方面的工作已有40多年。从最初制作硬件到后来软件硬件都做,从开始的单体设计到后来的系统设计,我感到嵌入式领域发展非常迅速,有许许多多的机会,同时也充满了挑战。有一点感受:嵌入式系统越做越有味儿,几十年前许多最基本、最基础的东西不会因器件的迅猛发展而被淘汰,关键是你要跟随时代不断学习新东西。在我看来,嵌入式系统工程师前途一片光明。

第二,嵌入式系统涉及的面确实比纯软件要广。不但需要具有坚实的数学、物理、电路基础、信号与系统、电子线路等功底,还必须有大量的实践经验,而要得到实践经验的环境并不是像做软件那样,有台计算机就基本能解决问题。因此,培养一个成熟的嵌入式系统工程师不是一件容易的事情。例如你没有测试仪器、加工环境、高人指导,确实不容易理解和掌握硬件系统。从这个意义上讲,只有寻找各种机会锻炼自己的软硬件实力,才能不断扩大自己的知识和技术面,得到较快的成长,从而胸有成竹地开展嵌入式应用系统的开发。因此,建议嵌入式爱好者要努力实践,通过项目提高自己,追随老手成熟自己。

北京理工大学计算机学院马忠梅副教授

物联网时代嵌入式系统需强调组网能力

物联网是物物相连的互联网,物联网感知层依赖嵌入式系统。大量的“物”嵌入了微处理器或微控制器,并要联网,这是嵌入式系统的又一大机遇。嵌入式系统需强调其组网能力,以适应物联网应用。嵌入式工程师要紧跟潮流,学习无线网络技术。目前,短距离无线网络技术WiFi、ZigBee、蓝牙都是最基本、最成熟的,具有广阔的应用前景。以前物联网多是延续无线传感器网络的技术,使用ZigBee组网,但只能传小数据量。利用WiFi进行联网,无需投资专用的网络设备,即可使嵌入式设备直接接入标准的无线局域网。

例如,CC3200是内置WiFi功能的无线微控制器,集成了高性能ARMCortex-M4内核和WiFi网络处理器。我们设计了CC3200+安卓手机的教学模式,CC3200端负责数据采集和通过无线WiFi进行数据传送,手机端可以使用手机网络调试助手查看采集结果,或编写APP程序以更直观的方式显示出来。学生基于这种教学思路设计了体测仪(可以测跳绳次数或仰卧起坐次数),以及噪声警报器、可调速定时小风扇等。

江南大学计算机系主任柴志雷副教授

嵌入式产品开发要着眼于服务

传统嵌入式系统的特点是通常未接入互联网、功能相对简单、采用的芯片资源及性能有限,因此嵌入式工程师有能力,同时也需要根据应用的需求深度定制嵌入式系统的软硬件,以获得最优化的效果。进入物联网时代后,嵌入式系统需要更多的互联网化、智能化,功能日趋复杂,同时应用于嵌入式系统的芯片也更为复杂,从芯片到应用的深度软硬件定制已超出嵌入式工程师的个人能力。

因此,嵌入式系统的开发也将会向两个方向发展。

一是基于芯片提供特定领域的增值服务。由于系统的复杂性导致嵌入式工程师不再具有从底层定制整套软硬件系统的能力,以及出于对产品开发周期、成本的考虑,面向最终产品的嵌入式工程师越来越多地希望基于服务而非基于裸片开发。另外,由于物联网时代嵌入式系统应用场景多样化,基于芯片的中间件或服务也呈现多样化、专业化,会给开发特定领域服务的嵌入式工程师带来机会。

二是基于服务的嵌入式产品开发。同样基于前面分析,面向最终产品的嵌入式开发工程师也将不再直接从芯片裸片开始开发产品,而是选择具有良好中间件或服务等生态系统的芯片作为产品的平台。这一趋势从近年来Arduino受欢迎的程度便可知晓。另外,手机上的APP开发实际上也是基于服务的嵌入式系统开发,未来更多领域的嵌入式系统也会逐步采用类似的开发模式。

网友杂谈

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随着时代的变迁,嵌入式系统从后台走到了前台,传统的嵌入式概念也得到了延伸。了解时下最火的科技名词,如3D打印、无人机、VR、机器人、人工智能、工业4.0等,可以知道相比于传统嵌入式,如今的嵌入式开发需要更强的控制器、更大的RAM、更快更安全的网络性能,同时需要结合传感器和云计算技术。显然,对嵌入式工程师的要求更高了,类似于制造业产业升级,我们嵌入式工程师也要升级!

一个永恒的主题是学习,不管处于哪个层级,只有不断学习,才能紧跟时代步伐。这里想特别说一下开源。如今的世界是开放的,软件的开源运动所造成的影响不容忽视,嵌入式工程师在开发产品时不能像以前一样封闭,应积极融入开源社区,以开放的态度去学习。正所谓海纳百川,有容乃大。另外,由于知识的爆炸性增长,嵌入式工程师需要重视对知识的管理,所谓好记性不如烂笔头,多写技术博客,有利于总结经验,提高开发速度。同时由于开发模式的转变,如今的嵌入式开发是模块化的开发,会更便捷、更注重成本和用户体验,所以嵌入式工程师应该提高服务意识,不能只考虑技术问题,要多从客户、用户角度思考问题。我曾想,以后会不会出现以服务为核心竞争力的科技企业呢?最后,在机遇与挑战并存的今天,嵌入式工程师应该多实践、多思考、多交流,但也不能在浪潮中迷失自我,还是需要花点时间沉淀下来,用心做好对社会有价值的产品。

嵌入:yoummiegao

将产品融入物联网大网,硬件同质化,更多的价值体现在后期服务上,也许会有更多的软件工作,也许会向系统工程师转型!

嵌入:傅羿

用电视剧老九门的一句台词开始:入此门者,当放下一切希望!不过切勿理解错了,不是做嵌入式没有希望,而是说,进入嵌入式的门,放下的越多,才会收获的越多!今天,知识爆炸并不稀奇,但是,却引发了职业更迭的担忧。如今大数据、人工智能、物联网火爆异常,应该说,一定会给我们现在的生活带来极大冲击。所以,嵌入式工程师要顺应时代的发展潮流,拥抱并融入智能时代的浪潮。自信地说,我们在社会所处的工作位置至关重要,再智能的软件也不能缺少一个优秀的硬件作为支撑。

今后我们应该往智能化方向转型,在硬件和软件之间找到最佳平衡点,将嵌入式也智能化。简言之,是不是被时代所宠爱,就要看我们怎样把嵌入式设计和智能应用结合。至于转型,我看还是有必要的,就叫“新嵌入式”工程师。

编辑观点

物联网时代,给嵌入式工程师提供了广阔的施展舞台。嵌入式工程师在深钻技术的同时,尽可能树立一种服务意识,小到监测身体指标,大到一个城市的交通系统,从而更了解自己所掌握的技术应用其中,最终能够给用户带来哪些服务和体验。例如,交通处罚由罚车改为罚人,只有工程师才最清楚以目前的技术水平是否可以实现。所以这里的服务,并非我们理解的狭义上的服务,而是站在更高层次上的服务,是对大局的服务,这也正是技术的最终归宿!