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嵌入式從業(yè)之路面面觀

NXP中國區(qū)微控制器技術(shù)市場高級經(jīng)理梁平

在談某些具體問題之前，需要把嵌入式的開發(fā)工作簡單地做一個劃分，從硬件到軟件層面大概有四個方向：硬件開發(fā)、驅(qū)動開發(fā)、系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用開發(fā)。這四個部分相互有所重疊，但相對來說界限比較清晰。例如，做硬件開發(fā)的需要進行器件選型、電路/電路板的設(shè)計等，同時需要調(diào)試硬件，在調(diào)試硬件時需要自行或與驅(qū)動開發(fā)人員合作，編寫一些簡單的調(diào)試代碼；同樣，驅(qū)動開發(fā)人員也要了解底層硬件的知識和設(shè)計原理，才能更好地編寫驅(qū)動代碼。

接下來，筆者將結(jié)合自身的工作經(jīng)歷，針對以下具體問題，談一談對嵌入式從業(yè)這一熱點話題的看法。

問題一 不少人說，學(xué)嵌入式不如學(xué)計算機編程有前途，這主要是從薪資水平得出的結(jié)論。長遠來看，資深嵌入式工程師當(dāng)真不如一名程序員么？

從前面的分層看，系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用開發(fā)部分，不就是計算機編程嘛?，F(xiàn)在的嵌入式系統(tǒng)越來越龐大，尤其是計算能力越來越強大，已經(jīng)完全不是過去的單片機或簡單的SoC可比了。例如，現(xiàn)在自動駕駛的話題很熱，開發(fā)自動駕駛系統(tǒng)，除了硬件的部分外，起決定因素的是系統(tǒng)的應(yīng)用軟件部分。應(yīng)用軟件又包含很多目前大熱的課題，這里既有大數(shù)據(jù)，又有圖像識別、圖像處理，更有人工智能的決策，當(dāng)你把交通路況和周邊車輛的情況再一并考慮時，又要涉及云計算、互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)開發(fā)和研究。

薪資水平，向來是與你掌握的技能是否匹配所在崗位的工作相關(guān)，如果較少人能夠勝任你所做的工作，那么你的薪資肯定低不了；而對于越多人能夠完成的工作，自然薪水也就不會太高。

現(xiàn)在半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，讓嵌入式系統(tǒng)變得越來越強大，也讓嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域快速地擴大，在這個迅速膨脹的市場中，有能力的開發(fā)人員始終是供不應(yīng)求的，與其他行業(yè)相比，薪資水平是只會高，不會低。

問題二 都說做嵌入式底層面窄，不如做上層應(yīng)用機會多、收入高，究竟該如何選擇？

前面已經(jīng)分析過，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域在快速地擴大，在迅速地滲透到越來越多的傳統(tǒng)場景中，例如共享單車、無人商店、自動駕駛、智能家居等等，不計其數(shù)。所有這些應(yīng)用場景，都需要不同的硬件和底層結(jié)構(gòu)，但從需要的從業(yè)人員來看，可能確實不如上層應(yīng)用的需求量大，但這部分卻是整個系統(tǒng)成功的關(guān)鍵和靈魂，沒有合適的底層硬件結(jié)構(gòu)，上層軟件再好，整個系統(tǒng)的應(yīng)用水平也提高不上去。

舉個例子，現(xiàn)在大熱的ofo小黃車，最開始的機械硬件鎖非常簡單便宜，投放不久就因為不能修改密碼而帶來了諸多問題，由于這個硬件基礎(chǔ)不好，只能放棄，重新設(shè)計電子鎖。但隨后又遇到了管理和監(jiān)管方面的很多難題，不得不再重新開發(fā)具有聯(lián)網(wǎng)功能的智能鎖。相信在不久的將來，智能鎖的設(shè)計會再提高一步，增加電子圍欄、室內(nèi)定位、無線充電等功能。我無意評價ofo的經(jīng)營策略，舉這個例子只是為了說明，底層的設(shè)計與整個系統(tǒng)的應(yīng)用水平密切相關(guān)。

問題三 作為一位嵌入式工程師，未來較為理想的職業(yè)規(guī)劃有哪些？

這個問題不太好回答，籠統(tǒng)地講可以考慮系統(tǒng)架構(gòu)師、新產(chǎn)品規(guī)劃、嵌入式標(biāo)準組件的規(guī)劃設(shè)計等。但有一點是肯定的，你必須是個多面手，了解、掌握甚至精通多個層面的開發(fā)設(shè)計規(guī)律，具有整體的宏觀視野，而不能僅限于某個局部。

問題四 嵌入式要學(xué)的東西太多，是該注重理論基礎(chǔ)知識，還是多做項目多動手？是該跟著導(dǎo)師悶頭苦干，還是該走進企業(yè)多爭取實習(xí)的機會？

毫無疑問，必須注重理論基礎(chǔ)知識，要學(xué)會自頂向下的分析方法，能夠從整體系統(tǒng)方面思考問題。多做項目多動手、跟著導(dǎo)師做研究或者到企業(yè)里去實習(xí)，則是開闊眼界的好機會，但在所有這些實踐活動中，不能只盯著自己手頭的工作，需要知道自己的工作在整個項目中處于哪個層次、起到什么作用，以及在項目中與你接口的上下游之間的關(guān)系等。只有這樣，你才能逐漸建立起系統(tǒng)的概念，站得越高，才能看得越透。

問題五 在這樣一個機遇與挑戰(zhàn)并存的時代，嵌入式產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景如何？

這個問題本身就很具有挑戰(zhàn)性。首先，我對嵌入式產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非?？春谩Ｈ缜八?，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)變得越來越強大，也讓嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。隨著芯片的功能越來越強，原來只能在桌面系統(tǒng)甚至大型系統(tǒng)中實現(xiàn)的工作，越來越多地遷移到了嵌入式系統(tǒng)中。

現(xiàn)在已經(jīng)可以看到這種跡象，傳統(tǒng)的電腦，無論是桌面的還是筆記本，或是平板電腦，銷量和占有率將會逐漸停止增長，并有可能會不斷萎縮，而它們所承載的工作會轉(zhuǎn)而由嵌入式系統(tǒng)完成。從數(shù)量上講，過去一臺電腦將對應(yīng)分解為很多個嵌入式產(chǎn)品。例如，現(xiàn)在冰箱、抽油煙機、微波爐上，都已經(jīng)出現(xiàn)了網(wǎng)頁瀏覽組件；亞馬遜的購物貼、智能音箱已經(jīng)開始部分實現(xiàn)無電腦購物；PSP、XBOX、WII更是無情地分食了桌面游戲的市場份額。

以移動無線通信為例，原來只可能出現(xiàn)在軍用領(lǐng)域的應(yīng)用中，而且笨重、龐大的設(shè)備(想想電影《英雄兒女》里王成背的那個大家伙)，逐漸發(fā)展到大哥大、功能手機，直到今天的智能手機；原來移動無線通信本身就是一個專門的應(yīng)用領(lǐng)域，到今天已經(jīng)變?yōu)橐粋€大系統(tǒng)中的一個模塊，相信接下來很快會縮到一個芯片內(nèi)。無人值守氣象站，需要這樣的模塊；現(xiàn)在流行的兒童定位手表，需要這樣的模塊；野生動物的習(xí)性考察，甚至牧民對牛羊的追蹤管理，也需要這樣的模塊。

在智能手機出現(xiàn)之前，電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽等應(yīng)用只能在電腦上完成，但今天這些應(yīng)用都已經(jīng)嵌入到手機之中，甚至很多嵌入式設(shè)備都有了相應(yīng)功能。例如安防監(jiān)控攝像頭，在發(fā)現(xiàn)異常情況時，會自動向用戶發(fā)送郵件、短信、微信，甚至直接撥打110報警。

再以智能制造為例，更是要結(jié)合諸多現(xiàn)今獨立的應(yīng)用方向，構(gòu)成一個龐大的系統(tǒng)。它需要物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，自動實現(xiàn)供應(yīng)鏈的整合、物流的管理，快速了解所需元器件的功能、數(shù)量、倉儲位置、到貨周期，及至設(shè)計方案、替代方案、技術(shù)支持等；它需要各種控制加工組件，實現(xiàn)加工組裝、測試、打包等流程；它還需要人工智能，實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化、高效、協(xié)調(diào)等。在所有的結(jié)點上，都包含了無數(shù)或大或小的嵌入式部件。例如倉儲管理，相信大家都知道京東和阿里的無人撿貨機器人，無數(shù)大小如掃地機器人的小車，載著貨物在倉庫里穿梭，這些小機器人正是一個個嵌入式系統(tǒng)。在物流階段，貨物的裝車、車輛的追蹤、生鮮貨物在運輸過程的狀態(tài)、貨物的交接等，哪一項又缺得了嵌入式產(chǎn)品？

(責(zé)任編輯：蘆瀟靜)