嵌入式系統(tǒng)滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

在許多方面，嵌入式系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的鼻祖 - 現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)正在改變我們?cè)O(shè)計(jì)和構(gòu)建軍事嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵方面。事實(shí)上，物聯(lián)網(wǎng)中嵌入式系統(tǒng)的新模型最好被描述為設(shè)計(jì)、構(gòu)建、維護(hù)、更新、擴(kuò)展和發(fā)展。

通常，軍事嵌入式系統(tǒng)遵循指定硬件和軟件環(huán)境的模型，然后在產(chǎn)品的使用壽命內(nèi)凍結(jié)這些組件。選擇操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序框架、工具鏈和其他組件，同時(shí)使用當(dāng)前版本的快照來(lái)創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目環(huán)境。最后，開(kāi)始處理應(yīng)用程序。除更新外，對(duì)軟件環(huán)境所做的更改很少。

當(dāng)下一個(gè)產(chǎn)品啟動(dòng)時(shí)，將進(jìn)行“大爆炸”更新，拾取自上一個(gè)產(chǎn)品以來(lái)的所有更改。對(duì)所有組件的更改量通常使得將現(xiàn)有代碼移動(dòng)到新環(huán)境變得困難。

當(dāng)您定義了硬件、軟件、應(yīng)用程序環(huán)境和產(chǎn)品生命周期時(shí)，此方法可以工作。它也適用于合理受限的系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中，您可以很好地控制整個(gè)環(huán)境。

當(dāng)你不這樣做時(shí)會(huì)發(fā)生什么？

這就是物聯(lián)網(wǎng)的用武之地，它以四種不同的方式為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)變化：

? 軍事物聯(lián)網(wǎng)通常需要三層環(huán)境——邊緣設(shè)備、網(wǎng)關(guān)和后端系統(tǒng)。

? 所有設(shè)備之間的通信都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行的，而不是直接的硬連線接口。所有設(shè)備（包括單個(gè)傳感器和執(zhí)行器）都是成熟的計(jì)算機(jī)。

?物聯(lián)網(wǎng)是模塊化和可互操作的。通常從多個(gè)源獲取組件和子系統(tǒng)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接它們。

? 物聯(lián)網(wǎng)主要建立在開(kāi)源的基礎(chǔ)上。每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)層都可以作為開(kāi)源提供，包括操作系統(tǒng)內(nèi)核、通信庫(kù)、編譯器和開(kāi)發(fā)工具。這符合政府對(duì)美國(guó)數(shù)字服務(wù)手冊(cè)中概述的敏捷性和現(xiàn)代技術(shù)的承諾。

對(duì)于軍隊(duì)來(lái)說(shuō)，這些變化使得升級(jí)、增強(qiáng)和定期維護(hù)變得至關(guān)重要。升級(jí)必須包羅萬(wàn)象，包括硬件、驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)內(nèi)核、框架和開(kāi)發(fā)工具。在產(chǎn)品的生命周期內(nèi)簡(jiǎn)單地凍結(jié)嵌入式環(huán)境也不再可行 - 必須制定計(jì)劃以定期更新軟件。

以下是需要考慮的其他一些事項(xiàng)：

? 保持強(qiáng)大的安全重點(diǎn)。確保設(shè)備完整性和身份驗(yàn)證、強(qiáng)大的用戶和訪問(wèn)控制以及數(shù)據(jù)和通信的可靠加密。物聯(lián)網(wǎng)可能是一個(gè)充滿敵意的環(huán)境 - 確保您的解決方案值得信賴。

? 確保堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)青睞的低成本、基于標(biāo)準(zhǔn)、可互操作的平臺(tái)提供了強(qiáng)大的基礎(chǔ)。確?；A(chǔ)堅(jiān)實(shí) - 否則，您可能會(huì)失去對(duì)嵌入式環(huán)境的控制。

? 向后移植硬件支持到舊版本的操作系統(tǒng)。這可能非常具有挑戰(zhàn)性，但需要成為您整體戰(zhàn)略的一部分。

? 規(guī)劃互操作性，至少在網(wǎng)絡(luò)級(jí)別。有了物聯(lián)網(wǎng)，一切都在網(wǎng)絡(luò)上。該值在于網(wǎng)絡(luò)承載的內(nèi)容，而不是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接。使您的網(wǎng)絡(luò)接口盡可能在堆棧上實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和互操作。

? 專注于堆棧中的更高級(jí)別。在 IoT 中，關(guān)鍵價(jià)值從底層硬件和軟件平臺(tái)轉(zhuǎn)移到在該平臺(tái)上運(yùn)行的應(yīng)用程序、平臺(tái)和應(yīng)用程序生成的數(shù)據(jù)以及可以執(zhí)行的物理操作。低級(jí)硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在是一個(gè)商品起點(diǎn)。

? 規(guī)劃定期軟件更新。好消息是，增量更新比每五年完全更換一次整個(gè)環(huán)境更容易使用。在許多情況下，您需要遵循成熟的更新流，在軟件組件有一段時(shí)間穩(wěn)定后（通常為 6 到 12 個(gè)月）更新到新版本的軟件組件。當(dāng)然，需要更密切地跟蹤安全更新。

物聯(lián)網(wǎng)正在將許多傳統(tǒng)上屬于嵌入式系統(tǒng)的東西帶入主流，并通過(guò)與基于云的后端系統(tǒng)進(jìn)行更大的互操作性和集成來(lái)擴(kuò)展模型。熟悉嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)很好的起點(diǎn)。當(dāng)嵌入式系統(tǒng)遇到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，挑戰(zhàn)在于您能否適應(yīng)這種移動(dòng)速度更快、壽命更長(zhǎng)、高度可擴(kuò)展、可互操作、基于商品的環(huán)境。準(zhǔn)備好騎行！

審核編輯：郭婷