智能連接的電子設備(二)：硬/軟件發(fā)展趨勢帶來(lái)的挑戰
Mike Hall 2011/03/21
本文是Mike Hall署名文章系列的第二篇，探討硬件、軟件與新興科技發(fā)展趨勢等是如何影響嵌入式設備開(kāi)發(fā)者的。
在上一篇文章里，我們探討了如何實(shí)現嵌入式設備的互聯(lián)性，以及有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)與手持設備網(wǎng)絡(luò )的利弊。但是我們并未探討什么是基礎設備，以及軟、硬件的發(fā)展趨勢會(huì )如何影響設備開(kāi)發(fā)者。本文在此將重點(diǎn)討論軟、硬件以及新興科技的發(fā)展趨勢，還有這些對于嵌入式設備的開(kāi)發(fā)者又意味著(zhù)什么。
圖：微軟Windows Embedded事業(yè)部首席軟件架構師 Mike Hall
在過(guò)去的50年間，我們見(jiàn)證了計算技術(shù)的發(fā)展：從大型主機到互聯(lián)的臺式電腦再到智能連接設備。嵌入式硬件也經(jīng)歷了類(lèi)似的發(fā)展過(guò)程：從簡(jiǎn)單的4比特、8比特、16比特的計算設備，到32比特的單核與多核芯片，再到為某些類(lèi)別嵌入式設備而設計的64比特多核芯片。作為單核的延伸，多核這種發(fā)展趨勢加入了互聯(lián)性，因此一臺設備可以成為分布式嵌入式系統的一部分，而不是像過(guò)去那樣僅僅是一臺獨立的設備。編寫(xiě)一個(gè)運行在單核CPU上的單線(xiàn)程進(jìn)程相當簡(jiǎn)單。然而，開(kāi)發(fā)多線(xiàn)程的代碼就要復雜得多。如果我們再進(jìn)一步，想要開(kāi)發(fā)多線(xiàn)程的代碼，并在多核的機器上運行，而且每個(gè)內核的負載能保持平衡，那么開(kāi)發(fā)者的工作就會(huì )更復雜。如果你覺(jué)得這樣還不夠，那就把你的設備變成分布式嵌入式系統的一部分吧，這樣嵌入式開(kāi)發(fā)者就會(huì )被忙得焦頭爛額。
新興技術(shù)的發(fā)展趨勢
軟件領(lǐng)域的發(fā)展趨勢與此類(lèi)似。幾年前，大部分軟件是用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的。這么做非常耗時(shí)，如果打印在折疊紙上的話(huà)，大約是每行6個(gè)字符，每頁(yè)共132列。這樣其他人就很難看懂代碼，也不容易調試或解碼。從匯編語(yǔ)言到更高級的語(yǔ)言，比如C/C++，極大地提高了開(kāi)發(fā)者的效率，而且源代碼也因此更容易看懂了！編程效率的提高，不但是因為更高級的編程語(yǔ)言，也因為有了關(guān)聯(lián)的執行時(shí)間函數庫。例子之一就是，在開(kāi)發(fā)一款Windows應用程序時(shí)，使用Windows基礎庫(Windows Foundations Classes)要比使用原始的Win32編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單得多。今天，編程語(yǔ)言并不局限于C#，框架也不局限于Microsoft .NET Framework，而是在繼續發(fā)展。這些框架促進(jìn)了應用程序的迅猛發(fā)展，并且通過(guò)提供一系列的輔助庫，大大減輕了開(kāi)發(fā)者的負擔。這樣，開(kāi)發(fā)者們就可以關(guān)注于如何寫(xiě)代碼才能使自己的應用程序獨一無(wú)二，而不是大量原始的、基礎要素幫助運行應用程序。
還有一個(gè)發(fā)展趨勢是注重用戶(hù)體驗(請注意，我說(shuō)的并不是用戶(hù)界面)。這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)有了許多佼佼者，尤其是Windows Embedded Compact 7 CTP與Silverlight的加入，增強與提高了用戶(hù)的交互和體驗。用戶(hù)體驗包含了大量用戶(hù)輸入與輸出的方式。如果我們讓時(shí)光倒流30年，主要的用戶(hù)體驗就是命令提示符與鍵盤(pán)。時(shí)光倒流20年的話(huà)，那時(shí)的圖形用戶(hù)界面就是鍵盤(pán)與鼠標。而今天，用戶(hù)們可以根據設備的類(lèi)型與使用場(chǎng)景，體驗到更加身臨其境的用戶(hù)體驗與輸入-輸出方式。盡管某些設備使用的是2D圖像、鍵盤(pán)與鼠標，另外一些設備可能使用語(yǔ)音來(lái)輸入輸出；還有些設備也許會(huì )使用3D硬件加速圖像與觸控、手勢和多點(diǎn)觸控。
本文的重點(diǎn)就是，開(kāi)發(fā)者們需要選用合適的編程語(yǔ)言與框架來(lái)建立他們的設備體驗。這一過(guò)程包括許多事情，有處理多核或分布式系統編程，與基于云的服務(wù)的交互，以及建立身臨其境的用戶(hù)體驗。
電子工程專(zhuān)輯
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