3、嵌入式、网络物理和物联网系统的挑战、特性与设计流程

嵌入式、网络物理和物联网系统的挑战、特性与设计流程

1. 超越技术问题的影响

在考虑嵌入式、网络物理和物联网系统时，除了技术问题，还必须考虑法律、经济、社会、人类和环境等方面的影响：
- 责任与所有权问题 ：多个组件的集成，可能来自不同供应商，会引发严重的责任问题，如自动驾驶汽车领域正在讨论的相关问题。同时，所有权问题也亟待解决，让其中一家参与公司拥有所有权利是不可接受的。
- 社会影响 ：新的信息技术设备对社会产生影响，催生了“网络 - 物理 - 社会系统（CPSS）”这一术语。目前，这种影响往往在技术普及很久之后才被发现。
- 人类因素 ：包括用户友好的人机界面。
- 环境问题 ：对全球变暖的影响和废物产生应控制在可接受水平，资源消耗也应如此。

2. 并发管理挑战

实际系统是并发的，因此管理并发是另一个重大挑战。

3. 异构性带来的挑战

网络物理和物联网系统通常由来自不同供应商的异构硬件和软件组件组成，且需在不断变化的环境中运行。这种异构性给组件的正确协作带来挑战，仅考虑软件或硬件设计是不够的，设计复杂性要求采用分层方法。此外，实际嵌入式系统由许多组件组成，我们关注组合设计，例如，想知道能否在不使通信总线过载的情况下，将 GPS 系统添加到汽车的信息源中。

4. 知识整合难题

网络物理系统设计涉及多个领域的知识，很难找到在所有相关领域都有足够知识的工作人员。即使组织相关领域之间的知识转移也颇具挑战