為什么軟件定義方法是嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)

　　自90年代以來(lái)，嵌入式軟件開發(fā)并沒(méi)有太大變化，首先選擇電子元件，然后再構(gòu)建軟件，幾乎沒(méi)有留給更改或可擴(kuò)展增長(zhǎng)的空間。

　　隨著邊緣計(jì)算的快速發(fā)展，到2030年，連接產(chǎn)品的數(shù)量預(yù)計(jì)將達(dá)到近300億。然而，盡管對(duì)更智能、更復(fù)雜的處理器進(jìn)行了大量投資，嵌入式領(lǐng)域的創(chuàng)新仍受到嵌入式系統(tǒng)日益復(fù)雜的阻礙。這種缺乏進(jìn)展的主要原因之一是傳統(tǒng)的硬件優(yōu)先的嵌入式軟件開發(fā)方法。這種方法自90年代以來(lái)就沒(méi)有太大變化，首先選擇電子元件，然后再構(gòu)建軟件，幾乎沒(méi)有留給更改或可擴(kuò)展增長(zhǎng)的空間。但新興的軟件定義方法可能是一種解決方案。

　　從硬件定義方法過(guò)渡到軟件定義方法

　　軟件定義一切(SDx)概念提倡使用軟件來(lái)控制和管理嵌入式系統(tǒng)的各種功能，而不是僅依賴于設(shè)備的物理特性。這個(gè)概念適用于設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)中心，其中軟件定義技術(shù)支持硬件資源的抽象，允許通過(guò)軟件輕松管理和配置。這將帶來(lái)更大的靈活性和敏捷性，以及快速擴(kuò)展和適應(yīng)不斷變化的需求的能力。

　　最近的例子出現(xiàn)在汽車行業(yè)，例如Tesla首創(chuàng)的軟件定義系統(tǒng)，用于控制動(dòng)力總成、充電和自動(dòng)駕駛儀等高級(jí)安全功能。其中一些是通過(guò)無(wú)線(OTA)更新功能實(shí)現(xiàn)的，用于通過(guò)蜂窩和移動(dòng)連接進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)和修補(bǔ)，從而改善用戶體驗(yàn)和性能，而無(wú)需召回車輛進(jìn)行硬件升級(jí)。這還通過(guò)防碰撞系統(tǒng)和駕駛員輔助等提高了乘客的安全性，也提高了產(chǎn)品開發(fā)的效率。

　　同樣，在制造業(yè)中，軟件定義的工廠使用軟件來(lái)控制和管理生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)更高的自動(dòng)化和靈活性。一個(gè)典型的例子是Schneider Electric與NXP之間的合作，旨在使用軟件定義的工廠自動(dòng)化來(lái)提高產(chǎn)品的一致性和質(zhì)量。此外，降低硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性使運(yùn)營(yíng)商更容易配置智能工廠，并根據(jù)不斷變化的市場(chǎng)需求調(diào)整設(shè)置。

　　面向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的軟件定義

　　物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的軟件定義技術(shù)的生產(chǎn)力和成本效益是不可估量的。

　　軟件比硬件更快速、更容易更新，從而實(shí)現(xiàn)更大的產(chǎn)品開發(fā)和維護(hù)靈活性。借助軟件定義技術(shù)，設(shè)備可以根據(jù)最終用戶的需求進(jìn)行重新編程和重新配置，以執(zhí)行不同的功能。這允許不斷改進(jìn)集成到設(shè)備中的功能和服務(wù)，由于OTA更新，還可以在不中斷服務(wù)的情況下進(jìn)行定制。

　　軟件定義的方法還可以防止過(guò)早過(guò)時(shí)。通過(guò)采用支持軟件持續(xù)更新和改進(jìn)的架構(gòu)，電子設(shè)備在交付后可以比剛出廠時(shí)表現(xiàn)更好。借助軟件定義技術(shù)，可以輕松擴(kuò)展和升級(jí)設(shè)備，以滿足市場(chǎng)變化。這意味著設(shè)備可以使用更長(zhǎng)的時(shí)間，并且可以適應(yīng)新技術(shù)和應(yīng)用。

　　這種方法還會(huì)帶來(lái)新的商業(yè)模式，以提高經(jīng)常性收入。電子設(shè)備可以通過(guò)添加功能來(lái)豐富，以確保更豐富、更持續(xù)的品牌與客戶關(guān)系。應(yīng)用可以通過(guò)OEM的應(yīng)用商店以“即服務(wù)”模式進(jìn)行銷售，從而使企業(yè)能夠經(jīng)常性地通過(guò)其產(chǎn)品獲利。這為企業(yè)創(chuàng)造了更穩(wěn)定的收入來(lái)源，并培養(yǎng)了客戶忠誠(chéng)度。此外，企業(yè)可以收集有關(guān)使用模式的寶貴數(shù)據(jù)，使之能夠更好地了解和滿足客戶的需求。

　　軟件容器為這種轉(zhuǎn)換提供了一條途徑

　　軟件定義的方法改變了嵌入式行業(yè)的游戲規(guī)則，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供了更大的靈活性和可擴(kuò)展性。然而，從傳統(tǒng)的硬件優(yōu)先方法過(guò)渡到軟件定義的方法可能具有挑戰(zhàn)性。

　　這就是軟件容器發(fā)揮作用的地方，其提供的好處減少了這種轉(zhuǎn)換的障礙：

　　將軟件功能與硬件分離使開發(fā)人員能夠?qū)Ｗ⒂趹?yīng)用和依賴性。

　　提供跨任何硬件的應(yīng)用可移植性極大地簡(jiǎn)化了在任何平臺(tái)上的開發(fā)和部署，并使制造商更容易更換過(guò)時(shí)或不可用的電子組件。

　　為軟件運(yùn)行創(chuàng)建更安全和隔離的環(huán)境，同時(shí)減少軟件占用空間，提高資源效率、安全性和可靠性。

　　通過(guò)電子產(chǎn)品的服務(wù)化，可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)升級(jí)和添加新功能以及基于軟件的服務(wù)。

　　加速采用人工智能(AI)和機(jī)器學(xué)習(xí)等新技術(shù)，提供了一種簡(jiǎn)單高效的方法來(lái)更新、重新配置和擴(kuò)展AI模型，而無(wú)需進(jìn)行昂貴且耗時(shí)的硬件升級(jí)。

　　嵌入式行業(yè)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)

　　嵌入式行業(yè)正處于一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，傳統(tǒng)的硬件優(yōu)先方法已不足以滿足快速發(fā)展的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場(chǎng)的需求。軟件定義的方法與優(yōu)化軟件容器的使用相結(jié)合，為制造商提供了改變游戲規(guī)則的解決方案，使之能夠輕松適應(yīng)不斷變化的需求和個(gè)性化的用戶體驗(yàn)。