6個(gè)嵌入式開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的硬件設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

為物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中的嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)硬件需要深思熟慮的規(guī)劃。原因是嵌入式開發(fā)人員在為支持物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)時(shí)面臨著一些挑戰(zhàn)。下面列出了6個(gè)嵌入式開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的硬件設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，快來了解下吧！

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1.缺乏在嵌入式系統(tǒng)上運(yùn)行應(yīng)用程序所需的靈活性

隨著對(duì)連接設(shè)備的需求不斷增加，嵌入式系統(tǒng)需要與異構(gòu)設(shè)備協(xié)同工作并適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以應(yīng)對(duì)實(shí)時(shí)環(huán)境中的新功能和性能。由于越來越多的技術(shù)采用和新應(yīng)用程序的部署，嵌入式開發(fā)人員在開發(fā)嵌入式物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)面臨著靈活性方面的幾個(gè)問題，例如：

確保新業(yè)務(wù)順利集成、新環(huán)境難以適應(yīng)、硬件和軟件設(shè)施頻繁變化、小尺寸低功耗芯片的封裝和集成問題、開展能源意識(shí)宣傳等問題。

2.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的安全危機(jī)

所有物聯(lián)網(wǎng)硬件產(chǎn)品都需要在實(shí)時(shí)嵌入式環(huán)境中安全運(yùn)行。由于所有嵌入式組件都在高度資源受限和物理上不安全的條件下運(yùn)行，嵌入式開發(fā)工程師經(jīng)常面臨保護(hù)這些嵌入式組件的問題。這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)必須是健壯和安全的，并且必須使用密碼算法和安全程序來確保安全。它涉及保護(hù)嵌入式系統(tǒng)從原型到部署的所有組件的不同方法。

3.大功率嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)

另一個(gè)日益增長(zhǎng)的限制是為實(shí)時(shí)應(yīng)用程序和設(shè)備的最佳性能而設(shè)計(jì)的微處理器硬件的功耗。持續(xù)的挑戰(zhàn)是如何部署具有不斷增加的晶體管數(shù)量和可接受的功耗比的嵌入式系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)低功耗嵌入式系統(tǒng)時(shí)，高功耗有兩個(gè)原因：

首先，由于每個(gè)晶體管的功耗隨著柵極密度的增加而增加，因此片上系統(tǒng)的功率密度將增加。因此，工程師不能僅僅依靠工藝技術(shù)，而必須通過高效的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)來降低整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的功耗。

其次，工程師通過提高系統(tǒng)頻率來提高性能并降低功耗，從而消耗更多的功率。工程師還需要更加關(guān)注設(shè)計(jì)選擇。

4.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)測(cè)試題

深入的測(cè)試、驗(yàn)證和確認(rèn)是確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)可靠的另一個(gè)挑戰(zhàn)。

嵌入式硬件測(cè)試：這類似于嵌入式開發(fā)人員使用基于硬件的測(cè)試工具的所有類型的測(cè)試。這是指根據(jù)產(chǎn)品要求測(cè)試系統(tǒng)性能、合規(guī)性和驗(yàn)證的嵌入式硬件。

驗(yàn)證：確保正確實(shí)施功能驗(yàn)證。

確認(rèn)：確認(rèn)產(chǎn)品是否符合要求并通過所有質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

5.安全關(guān)鍵嵌入式系統(tǒng)的功能安全性不足

功能安全被認(rèn)為是產(chǎn)品整體安全的一部分。嵌入式系統(tǒng)被認(rèn)為是執(zhí)行各種控制功能的通用控制系統(tǒng)，這些控制功能需要自主性、可重構(gòu)性、安全性、容錯(cuò)性，并且需要消除所有不可接受的風(fēng)險(xiǎn)以滿足功能安全要求。這些考慮極大地影響了它們?cè)谠S多功能循環(huán)競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算資源設(shè)計(jì)的應(yīng)用中的使用，因此會(huì)出現(xiàn)許多定時(shí)和任務(wù)調(diào)度問題。

6.增加成本和上市時(shí)間

除了靈活性和安全性之外，嵌入式系統(tǒng)還受到成本的嚴(yán)重限制。

了解了以上6個(gè)嵌入式開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的硬件設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，在日后嵌入式硬件設(shè)計(jì)中，需要注意從開發(fā)到部署周期推導(dǎo)出更好的方法來處理數(shù)字電子元件和生產(chǎn)數(shù)量的成本建?；虺杀緝?yōu)化。嵌入式開發(fā)人員還需要解決設(shè)計(jì)時(shí)問題，并在正確的時(shí)間將嵌入式設(shè)備推向市場(chǎng)。

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