6個嵌入式開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的硬件設計挑戰(zhàn)

為物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中的嵌入式設備設計硬件需要深思熟慮的規(guī)劃。原因是嵌入式開發(fā)人員在為支持物聯(lián)網(wǎng)的設備設計硬件系統(tǒng)時面臨著一些挑戰(zhàn)。下面列出了6個嵌入式開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的硬件設計挑戰(zhàn)，快來了解下吧！

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1.缺乏在嵌入式系統(tǒng)上運行應用程序所需的靈活性

隨著對連接設備的需求不斷增加，嵌入式系統(tǒng)需要與異構(gòu)設備協(xié)同工作并適應不同的網(wǎng)絡架構(gòu)，以應對實時環(huán)境中的新功能和性能。由于越來越多的技術(shù)采用和新應用程序的部署，嵌入式開發(fā)人員在開發(fā)嵌入式物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時面臨著靈活性方面的幾個問題，例如：

確保新業(yè)務順利集成、新環(huán)境難以適應、硬件和軟件設施頻繁變化、小尺寸低功耗芯片的封裝和集成問題、開展能源意識宣傳等問題。

2.嵌入式系統(tǒng)設計中的安全危機

所有物聯(lián)網(wǎng)硬件產(chǎn)品都需要在實時嵌入式環(huán)境中安全運行。由于所有嵌入式組件都在高度資源受限和物理上不安全的條件下運行，嵌入式開發(fā)工程師經(jīng)常面臨保護這些嵌入式組件的問題。這些系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)必須是健壯和安全的，并且必須使用密碼算法和安全程序來確保安全。它涉及保護嵌入式系統(tǒng)從原型到部署的所有組件的不同方法。

3.大功率嵌入式系統(tǒng)設計

另一個日益增長的限制是為實時應用程序和設備的最佳性能而設計的微處理器硬件的功耗。持續(xù)的挑戰(zhàn)是如何部署具有不斷增加的晶體管數(shù)量和可接受的功耗比的嵌入式系統(tǒng)。在設計低功耗嵌入式系統(tǒng)時，高功耗有兩個原因：

首先，由于每個晶體管的功耗隨著柵極密度的增加而增加，因此片上系統(tǒng)的功率密度將增加。因此，工程師不能僅僅依靠工藝技術(shù)，而必須通過高效的系統(tǒng)架構(gòu)設計來降低整個嵌入式系統(tǒng)的功耗。

其次，工程師通過提高系統(tǒng)頻率來提高性能并降低功耗，從而消耗更多的功率。工程師還需要更加關(guān)注設計選擇。

4.嵌入式系統(tǒng)設計測試題

深入的測試、驗證和確認是確保產(chǎn)品設計可靠的另一個挑戰(zhàn)。

嵌入式硬件測試：這類似于嵌入式開發(fā)人員使用基于硬件的測試工具的所有類型的測試。這是指根據(jù)產(chǎn)品要求測試系統(tǒng)性能、合規(guī)性和驗證的嵌入式硬件。

驗證：確保正確實施功能驗證。

確認：確認產(chǎn)品是否符合要求并通過所有質(zhì)量標準。

5.安全關(guān)鍵嵌入式系統(tǒng)的功能安全性不足

功能安全被認為是產(chǎn)品整體安全的一部分。嵌入式系統(tǒng)被認為是執(zhí)行各種控制功能的通用控制系統(tǒng)，這些控制功能需要自主性、可重構(gòu)性、安全性、容錯性，并且需要消除所有不可接受的風險以滿足功能安全要求。這些考慮極大地影響了它們在許多功能循環(huán)競爭計算資源設計的應用中的使用，因此會出現(xiàn)許多定時和任務調(diào)度問題。

6.增加成本和上市時間

除了靈活性和安全性之外，嵌入式系統(tǒng)還受到成本的嚴重限制。

了解了以上6個嵌入式開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的硬件設計挑戰(zhàn)，在日后嵌入式硬件設計中，需要注意從開發(fā)到部署周期推導出更好的方法來處理數(shù)字電子元件和生產(chǎn)數(shù)量的成本建?；虺杀緝?yōu)化。嵌入式開發(fā)人員還需要解決設計時問題，并在正確的時間將嵌入式設備推向市場。

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