什么是嵌入式系统？从零基础到精通，收藏这篇就够了！

最新推荐文章于 2025-05-15 11:20:25 发布

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#密码学 #单片机 #嵌入式硬件

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作者：Elektor

编译：何灵渊

编者的话

近十年间，我们见证了嵌入式系统从运行在互相隔绝的独立设备中走出去，转变为自主、联网的智能设备的发展历程，嵌入式系统推动了万物互联。这一背景下，对嵌入式系统的需求也发生了很大变化。可靠性、能效和成本效益依然是核心需求，强大的通信能力、安全技术和AI硬件加速器在新的嵌入式平台中是必需的。我们采编了一组来自欧洲专家的短文，讨论嵌入式系统现状和未来以及新技术应用情况。同时我们欢迎朋友们参加8月20日杭州滨江举办的第6届国产嵌入式操作系统论坛，讨论AI时代的嵌入式系统。

什么是嵌入式系统？我们认为是一种为了在一个大型系统中完成特定的功能而设计的基于微处理器的计算机系统。嵌入式系统为了专门的应用量身定做，嵌入式系统经常被用于实时计算任务。

嵌入式系统的类型

按功能分类

按应用分类

图1：不同的嵌入式系统

嵌入式系统覆盖广泛的应用

2023年的一项调查[1]表明，大多数嵌入式项目都是针对工业自动化、物联网（IoT）、通信和汽车应用开展的。下图中，作答者可以多选他们参与开发的应用种类。

图2：嵌入式项目涉及的应用（来源embedded.com/AspenCore Media[1]）

嵌入式系统需要高级技术能力

调研[1]还表明， 50%左右的受访者对在项目中采用嵌入式人工智能（AI）和机器学习有兴趣。嵌入式视觉和嵌入式语音紧随其后，分别为36%和29%。六分之一的受访者已经在进行和AI相关的项目，已经在使用嵌入式AI、机器学习、嵌入式视觉和嵌入式语音的受访者分别占26%、23%、17%和14%。在未来想要使用这四项技术的受访者分别占24%、24%、19%和15%。受访者对其他技术也表现出了兴趣，例如增强现实（AR）和虚拟现实（VR）。

影响未来嵌入式技术的关键趋势

埃森哲的《技术展望2024》报告[2]中阐述了会影响未来技术走向的关键趋势。其中之一是人们与信息交互的方式正在从基于搜索的模式转变为顾问模式，即生成式AI聊天机器人用对话的方式给出直接的答案。这一趋势会为软件市场带来变革，并从根本改变企业使用数据的方式。报告指出，在2027年之前，恶意数据注入（data poisoning——在机器学习模型中注入恶意数据）会成为严重的企业网络安全威胁。在2029年前，AI顾问处理的搜索请求或将超越传统的搜索引擎。

报告中指出了另一个趋势：神经科技和人体姿态跟踪领域的创新会催生全新的人机交互接口，允许科技用更深入的方式理解我们。将人放在中心的技术发展将会同时带来机遇和挑战，包括隐私方面的担忧和对更严格的生物识别技术的需求。报告还预测：2026年前利用脑活动和眼球移动追踪实现的赛车模拟器将会问世，2029年前许多国家将会通过神经人权法案，2035年前我们将看到将梦转化为虚拟现实和文字的神经科技设备。

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