嵌入式系统满足物联网应用

在许多方面，嵌入式系统是物联网（IoT）的鼻祖 - 现在物联网正在改变我们设计和构建军事嵌入式系统的关键方面。事实上，物联网中嵌入式系统的新模型最好被描述为设计、构建、维护、更新、扩展和发展。

通常，军事嵌入式系统遵循指定硬件和软件环境的模型，然后在产品的使用寿命内冻结这些组件。选择操作系统、应用程序框架、工具链和其他组件，同时使用当前版本的快照来创建标准项目环境。最后，开始处理应用程序。除更新外，对软件环境所做的更改很少。

当下一个产品启动时，将进行“大爆炸”更新，拾取自上一个产品以来的所有更改。对所有组件的更改量通常使得将现有代码移动到新环境变得困难。

当您定义了硬件、软件、应用程序环境和产品生命周期时，此方法可以工作。它也适用于合理受限的系统，在这些系统中，您可以很好地控制整个环境。

当你不这样做时会发生什么？

这就是物联网的用武之地，它以四种不同的方式为嵌入式系统设计带来变化：

• 军事物联网通常需要三层环境——边缘设备、网关和后端系统。

• 所有设备之间的通信都是通过网络连接进行的，而不是直接的硬连线接口。所有设备（包括单个传感器和执行器）都是成熟的计算机。

•物联网是模块化和可互操作的。通常从多个源获取组件和子系统，然后通过网络连接它们。

• 物联网主要建立在开源的基础上。每个物联网层都可以作为开源提供，包括操作系统内核、通信库、编译器和开发工具。这符合政府对美国数字服务手册中概述的敏捷性和现代威廉希尔官方网站 的承诺。

对于军队来说，这些变化使得升级、增强和定期维护变得至关重要。升级必须包罗万象，包括硬件、驱动程序、操作系统内核、框架和开发工具。在产品的生命周期内简单地冻结嵌入式环境也不再可行 - 必须制定计划以定期更新软件。

以下是需要考虑的其他一些事项：

• 保持强大的安全重点。确保设备完整性和身份验证、强大的用户和访问控制以及数据和通信的可靠加密。物联网可能是一个充满敌意的环境 - 确保您的解决方案值得信赖。

• 确保坚实的基础。物联网青睐的低成本、基于标准、可互操作的平台提供了强大的基础。确保基础坚实 - 否则，您可能会失去对嵌入式环境的控制。

• 向后移植硬件支持到旧版本的操作系统。这可能非常具有挑战性，但需要成为您整体战略的一部分。

• 规划互操作性，至少在网络级别。有了物联网，一切都在网络上。该值在于网络承载的内容，而不是基础网络连接。使您的网络接口尽可能在堆栈上实现标准和互操作。

• 专注于堆栈中的更高级别。在 IoT 中，关键价值从底层硬件和软件平台转移到在该平台上运行的应用程序、平台和应用程序生成的数据以及可以执行的物理操作。低级硬件平台、操作系统和网络现在是一个商品起点。

• 规划定期软件更新。好消息是，增量更新比每五年完全更换一次整个环境更容易使用。在许多情况下，您需要遵循成熟的更新流，在软件组件有一段时间稳定后（通常为 6 到 12 个月）更新到新版本的软件组件。当然，需要更密切地跟踪安全更新。

物联网正在将许多传统上属于嵌入式系统的东西带入主流，并通过与基于云的后端系统进行更大的互操作性和集成来扩展模型。熟悉嵌入式系统是一个很好的起点。当嵌入式系统遇到物联网时，挑战在于您能否适应这种移动速度更快、寿命更长、高度可扩展、可互操作、基于商品的环境。准备好骑行！

审核编辑：郭婷