嵌入式開(kāi)發(fā)的世界正在快速變化，新技術(shù)的崛起正悄然改變硬件設(shè)計(jì)、軟件架構(gòu)以及開(kāi)發(fā)方式。無(wú)論你是剛?cè)腴T(mén)的新手，還是經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師，理解這些趨勢(shì)不僅能幫助你應(yīng)對(duì)技術(shù)變革，還能在職業(yè)發(fā)展中占據(jù)主動(dòng)。

01RISC-V：開(kāi)源架構(gòu)的沖擊

過(guò)去嵌入式開(kāi)發(fā)幾乎離不開(kāi)ARM架構(gòu)，而RISC-V的出現(xiàn)打破了這種局面。作為開(kāi)源指令集，它沒(méi)有授權(quán)費(fèi)，可以根據(jù)需求自由裁剪，讓企業(yè)有了更多選擇。

平頭哥玄鐵907處理器架構(gòu)圖

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的公司開(kāi)始推出基于RISC-V的芯片，例如阿里平頭哥的玄鐵系列、SiFive的高性能方案等。雖然生態(tài)尚未成熟，但Linux、Zephyr等系統(tǒng)已陸續(xù)支持RISC-V，甚至一些微控制器也開(kāi)始轉(zhuǎn)向這個(gè)架構(gòu)。對(duì)于開(kāi)發(fā)者而言，這意味著未來(lái)可能需要學(xué)習(xí)如何在RISC-V平臺(tái)上移植驅(qū)動(dòng)、優(yōu)化軟件，甚至編寫(xiě)低級(jí)匯編代碼。

02

RTOS的全面滲透

隨著嵌入式設(shè)備的計(jì)算能力提升，越來(lái)越多產(chǎn)品不再使用裸機(jī)編程，而是引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）。FreeRTOS、Zephyr、RT-Thread等RTOS已經(jīng)在智能家居、工業(yè)控制、汽車(chē)電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
以智能手表為例，過(guò)去可能只是運(yùn)行簡(jiǎn)單的循環(huán)程序，但現(xiàn)在，為了支持消息推送、藍(lán)牙連接、傳感器數(shù)據(jù)處理等多任務(wù)操作，RTOS成了最佳選擇。對(duì)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，理解任務(wù)調(diào)度、互斥鎖、消息隊(duì)列等概念，已經(jīng)成為必備技能。

03

TSN：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵

工業(yè)自動(dòng)化、汽車(chē)電子對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求極高，但傳統(tǒng)以太網(wǎng)無(wú)法滿(mǎn)足這種確定性需求。時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）正是為了解決這一問(wèn)題而生。

比如，在自動(dòng)駕駛汽車(chē)中，攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器需要高可靠的通信鏈路來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，如果延遲過(guò)高或丟包，系統(tǒng)可能會(huì)作出錯(cuò)誤決策。TSN的精準(zhǔn)時(shí)間同步機(jī)制可以確保這些數(shù)據(jù)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)到達(dá)，使網(wǎng)絡(luò)更加可靠。對(duì)于從事工業(yè)控制或汽車(chē)電子的工程師來(lái)說(shuō)，了解TSN協(xié)議棧及其相關(guān)技術(shù)，將是一個(gè)值得投入的方向。

04邊緣AI：AI走向終端設(shè)備

傳統(tǒng)上AI計(jì)算依賴(lài)云端服務(wù)器，但邊緣AI的興起讓設(shè)備能夠本地運(yùn)行智能算法，減少延遲，同時(shí)提升隱私保護(hù)能力。

在智能攝像頭、無(wú)人機(jī)、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，已經(jīng)能看到邊緣AI的應(yīng)用。例如，某些安防攝像頭可以在本地識(shí)別人臉，而不需要將數(shù)據(jù)上傳到云端。開(kāi)發(fā)者可以嘗試使用TensorFlow Lite、ONNX等輕量級(jí)AI框架，將AI算法集成到嵌入式設(shè)備中，從而提升產(chǎn)品的智能化水平。

05IoT通信的演進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備對(duì)無(wú)線通信的需求日益增長(zhǎng)，新一代通信技術(shù)正在加速發(fā)展，包括BLE 5.3、Matter協(xié)議、5G-URLLC等。

Matter協(xié)議由蘋(píng)果、谷歌、亞馬遜等公司推動(dòng)，旨在讓不同品牌的智能家居設(shè)備實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。而B(niǎo)LE 5.3則在功耗和帶寬上進(jìn)一步優(yōu)化，適用于藍(lán)牙耳機(jī)、智能穿戴設(shè)備等。對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，理解這些新標(biāo)準(zhǔn)，并嘗試開(kāi)發(fā)兼容它們的產(chǎn)品，將有助于適應(yīng)市場(chǎng)變化。

06DevSecOps：嵌入式安全的新焦點(diǎn)
過(guò)去嵌入式開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是功能實(shí)現(xiàn)，而現(xiàn)在，安全性變得越來(lái)越重要。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備暴露在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，安全漏洞可能帶來(lái)嚴(yán)重后果。因此，DevSecOps（開(kāi)發(fā)-安全-運(yùn)維一體化）逐步成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

許多企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始重視固件的安全性，比如在產(chǎn)品中加入安全啟動(dòng)（Secure Boot）、設(shè)備身份驗(yàn)證，甚至使用硬件安全模塊（HSM）來(lái)存儲(chǔ)密鑰。對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)如何進(jìn)行安全編碼、了解TLS加密、熟悉OTA升級(jí)的安全機(jī)制，已經(jīng)變得至關(guān)重要。
嵌入式行業(yè)正迎來(lái)開(kāi)源架構(gòu)（RISC-V）、智能化（RTOS、AI）、高可靠通信（TSN、5G）、安全開(kāi)發(fā)（DevSecOps）等趨勢(shì)。這些變化不僅影響著行業(yè)方向，也直接決定了開(kāi)發(fā)者的技能需求。無(wú)論你是剛?cè)腴T(mén)的新手，還是希望在職業(yè)生涯中更進(jìn)一步的工程師，現(xiàn)在正是學(xué)習(xí)和適應(yīng)這些新技術(shù)的好時(shí)機(jī)。