物聯(lián)網(wǎng)中嵌入式軟件開(kāi)發(fā)人員面臨的五大挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)的，不連貫的開(kāi)發(fā)人員發(fā)現(xiàn)，為了獲得成功，需要解決幾個(gè)新的挑戰(zhàn)。開(kāi)發(fā)嵌入式軟件并不像以前那么簡(jiǎn)單。對(duì)許多開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)而言，創(chuàng)建獨(dú)立設(shè)備一直是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。在IoT時(shí)代，我們開(kāi)始連接所有東西 - 包括牙刷 - 系統(tǒng)的復(fù)雜性正在暴漲。傳統(tǒng)的，不連貫的開(kāi)發(fā)人員發(fā)現(xiàn)，為了取得成功，需要解決多個(gè)新的挑戰(zhàn)：

這聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但有很多不同的方式可以連接到互聯(lián)網(wǎng)。開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)WiFi，以太網(wǎng)，蜂窩，LoRa，藍(lán)牙橋和許多其他來(lái)源進(jìn)行連接。每個(gè)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，以及開(kāi)發(fā)人員需要學(xué)習(xí)和理解的不同軟件堆棧，以使硬件正常工作。這甚至不涉及使用什么協(xié)議的其他軟件考慮因素，例如UDP，COAP，TCP / IP和其他幾種協(xié)議，或者是否同時(shí)使用多個(gè)協(xié)議。然后是學(xué)習(xí)和使用TLS和/或MQTT的挑戰(zhàn)，并了解當(dāng)你投入服務(wù)器時(shí)這一切是如何工作的。當(dāng)然，開(kāi)發(fā)人員可以使用預(yù)先存在的軟件堆棧來(lái)幫助減少挑戰(zhàn)，但他們?nèi)匀恍枰私庹诎l(fā)生的事情，以防出現(xiàn)故障或需要修改。

現(xiàn)在設(shè)備最終連接到互聯(lián)網(wǎng)，我們可以遠(yuǎn)程更新其固件，這聽(tīng)起來(lái)是個(gè)好主意。使用獨(dú)立設(shè)備，開(kāi)發(fā)人員過(guò)去只需將新固件映像發(fā)布到安全站點(diǎn)，然后通過(guò)電子郵件將所有客戶發(fā)送給“來(lái)獲取它!”通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)，軟件更新只會(huì)奇跡般地出現(xiàn)并在其上執(zhí)行擁有。即使在涉及數(shù)千個(gè)設(shè)備的小型部署中，開(kāi)發(fā)人員也需要弄清楚如何：

挑戰(zhàn)#3 - 安全

現(xiàn)在連接的設(shè)備連接得非常好，互聯(lián)網(wǎng)上的任何東西都可以看到它們。因此，開(kāi)發(fā)人員不僅需要了解如何連接，還需要了解如何保護(hù)他們的設(shè)備免受不斷變化和變得更加復(fù)雜的安全威脅。安全性不是可以在設(shè)計(jì)周期結(jié)束時(shí)添加到系統(tǒng)中的東西。而且這不是可以在一夜之間學(xué)到的東西。需要仔細(xì)考慮如何對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)，隔離以及需要保護(hù)哪些信息。開(kāi)發(fā)人員需要清楚地確定他們的系統(tǒng)需要多么安全。毫無(wú)疑問(wèn)，電動(dòng)牙刷的安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于智能電表的安全性。

挑戰(zhàn)#4 - 調(diào)試

隨著更多團(tuán)隊(duì)構(gòu)建連接設(shè)備，復(fù)雜性也會(huì)增加調(diào)試所花費(fèi)的時(shí)間也很可能會(huì)增加。隨著開(kāi)源軟件和其他軟件包的集成，奇怪的和新的行為肯定會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)，除非它們都被設(shè)計(jì)為首先一起工作。嵌入式調(diào)查顯示，開(kāi)發(fā)人員平均已經(jīng)花費(fèi)了40%的時(shí)間進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試在每個(gè)嵌入式項(xiàng)目上都需要花費(fèi)大量的時(shí)間和金錢(qián)。出于這個(gè)原因，開(kāi)發(fā)人員必須了解他們可用的所有調(diào)試技術(shù)以及如何首先防止這些技術(shù)。

挑戰(zhàn)#5 - 變化率

它可能只是我，但在我職業(yè)生涯的前10年，感覺(jué)就像我們?cè)O(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)的方式和我們使用的技術(shù)相對(duì)相同。當(dāng)然，每年都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)功能更強(qiáng)大的處理器，但這種改進(jìn)是漸進(jìn)式的。在過(guò)去五年多的時(shí)間里，可用技術(shù)和他們需要做的事情大幅增加。它始于連通性，但它正迅速擴(kuò)展到安全性，還包括人工智能和系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)人員開(kāi)始發(fā)現(xiàn)可用技術(shù)的變化速度超過(guò)了他們學(xué)習(xí)的速度。

這些是我看到開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)在開(kāi)始從設(shè)計(jì)獨(dú)立設(shè)備到連接設(shè)備過(guò)渡時(shí)遇到的主要挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)當(dāng)然不是不可克服的。在許多情況下，解決方案已經(jīng)以各種形式存在。訣竅在于開(kāi)發(fā)人員和團(tuán)隊(duì)如何加快速度，然后維護(hù)每個(gè)開(kāi)發(fā)人員所需的新技能。

我還忽略了其他挑戰(zhàn)嗎?請(qǐng)?jiān)u論您在設(shè)計(jì)中遇到的挑戰(zhàn)以及您嘗試克服這些挑戰(zhàn)的來(lái)源。

Jacob Beningo是一名嵌入式軟件顧問(wèn)，目前與十幾個(gè)國(guó)家的客戶合作，通過(guò)提高產(chǎn)品質(zhì)量，成本和上市時(shí)間來(lái)大幅改變他們的業(yè)務(wù)。他發(fā)表了200多篇關(guān)于嵌入式軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的文章，是一位廣受歡迎的演講者和技術(shù)培訓(xùn)師，并擁有三個(gè)學(xué)位，其中包括密歇根大學(xué)的工程碩士學(xué)位。請(qǐng)隨時(shí)通過(guò)jacob@beningo.com與他聯(lián)系，訪問(wèn)他的網(wǎng)站www.beningo.com/，并注冊(cè)他的每月Embedded Bytes時(shí)事通訊。