軟件測試用例的質(zhì)量直接關系被測軟件的質(zhì)量。在當前大語言模型飛速發(fā)展的階段，人們運用提示工程等關鍵技術來生成軟件黑盒測試用例。然而，普遍存在生成的測試用例質(zhì)量參差不齊，尤其異常場景測試用例無法完全契合實際測試需求的問題。因此，本文針對座艙顯示控制軟件進行了結(jié)構(gòu)化提示詞設計方法的研究。通過專家打分法以及結(jié)合軟件代碼缺陷檢測率，對比不同結(jié)構(gòu)化提示詞因子組合下的測試用例生成效果，從而得出最佳結(jié)構(gòu)化提示詞，有效提升了軟件測試用例的生成質(zhì)量與效率。
AUTOSAR CP (Classic Platform)平臺雖在提升車輛軟件的模塊化、可重用性、可擴展性以及跨系統(tǒng)集成方面成效顯著，有效縮短了開發(fā)周期、提升了軟件質(zhì)量、降低了成本，但面對軟件定義汽車的巨浪，其仍面臨軟件復雜度激增、功能快速迭代與開發(fā)效率瓶頸等挑戰(zhàn)。與此同時，始于2016年Zephyr項目作為近年來發(fā)展迅猛的現(xiàn)代化開源嵌入式系統(tǒng)軟件平臺，以其功能強大、可擴展、安全和高度模塊化的架構(gòu)在嵌入式領域嶄露頭角。本文深入分析Zephyr的核心架構(gòu)與成功實踐，結(jié)合汽車電子應用場景，提出一種在Zephyr RTOS基礎上構(gòu)建兼容AUTOSAR CP的智能車控操作系統(tǒng)的構(gòu)想，并探討其技術可行性及所面臨的關鍵挑戰(zhàn)，為未來高可靠、高效率、智能化的車控軟件平臺演進提供新思路。
隨著以ChatGPT、Claude、Gemini為代表的大語言模型(Large Language Models, LLM)技術的成熟，人機交互正從“操作式”向“理解式”范式演化。傳統(tǒng)對話系統(tǒng)側(cè)重任務執(zhí)行，而新一代智能體開始展現(xiàn)出擬人化思維與情感表達的潛能。然而，現(xiàn)有系統(tǒng)仍在人格一致性、長期記憶以及低時延交互與深度優(yōu)化的平衡方面存在關鍵缺口。本文提出人格智能系統(tǒng)(Personality Intelligence System, PIS)，以三層心理學模型(大五人格、三我理論、MBTI)為核心，構(gòu)建人格的定義–決策–表達一體化機制。系統(tǒng)引入動靜分離人格建模與雙時域優(yōu)化機制，在時間維度上實現(xiàn)短期自適應與長期演化的統(tǒng)一；并通過人格記憶網(wǎng)絡(Personality Memory Network, PMN)整合短期上下文、長期事實與知識圖譜，實現(xiàn)人格狀態(tài)的可解釋更新。輸出層采用一致性錨定(Consistency Anchoring)機制，在人格、語義與情感維度上保持輸出穩(wěn)定性。本文進一步給出人格狀態(tài)更新的數(shù)學形式、收斂條件及學習機制分析，證明系統(tǒng)在收縮映射假設下的人格演化具有穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明，PIS能在認知與情感層面實現(xiàn)人格的連續(xù)表達，為虛擬伴侶、教育輔導與心理健康支持等領域提供理論支撐。原型系統(tǒng)與相關數(shù)據(jù)集將于后續(xù)公開，以促進人格智能的開放研究。
為解決傳統(tǒng)短距無線技術在智能汽車、工業(yè)控制等場景下面臨的高時延與低可靠性問題，即“確定性鴻溝”，本文對新一代星閃(NearLink)無線通信技術進行了系統(tǒng)性分析。文章首先剖析了星閃為實現(xiàn)確定性通信所采用的核心技術，包括其集中式調(diào)度機制、SLB (SparkLink Basic)/SLE (SparkLink Low Energy)雙模接入架構(gòu)以及集成了Polar碼和HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)機制的物理層設計。分析結(jié)果表明，星閃通過上述設計，在關鍵性能上取得了顯著提升，其空口時延低于20 μs，傳輸可靠性高于99.999%，峰值速率可達920 Mbps。目前，星閃技術已在消費電子、汽車電子、工業(yè)控制等領域得到初步商業(yè)應用，相關產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)系統(tǒng)正在構(gòu)建中。本文認為，星閃技術為需要精密同步和高可靠性交互的應用場景提供了有效的解決方案，標志著短距無線通信正從“盡力而為”的模式向著提供可預測服務的方向發(fā)展，具備較好的應用前景。
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展，智能家居、工業(yè)互聯(lián)等場景對無線通信提出低延遲、高可靠、多設備連接和低功耗的要求。星閃(SLE)作為我國自主研發(fā)的短距無線技術，為物聯(lián)網(wǎng)碎片化連接提供了解決方案。本文基于海思Hi3863芯片設計多模星閃網(wǎng)關系統(tǒng)，實現(xiàn)星閃與Wi-Fi異構(gòu)網(wǎng)絡的互聯(lián)，構(gòu)建邊緣數(shù)據(jù)樞紐。本文首先分析了多模網(wǎng)關的需求，提出了以Hi3863為主控、集成了星閃與Wi-Fi通信模組的硬件架構(gòu)。系統(tǒng)采用分層軟件設計，底層基于LiteOS操作系統(tǒng)抽象層進行任務調(diào)度與資源管理；中間層分別實現(xiàn)了星閃協(xié)議棧的設備發(fā)現(xiàn)、連接管理、數(shù)據(jù)傳輸功能，以及基于LWIP的Wi-Fi TCP/IP通信功能；應用層核心設計了一個智能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)引擎，通過解析數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡與設備標識，實現(xiàn)星閃網(wǎng)絡與Wi-Fi網(wǎng)絡間數(shù)據(jù)的無縫轉(zhuǎn)換與可靠轉(zhuǎn)發(fā)。測試結(jié)果表明，本系統(tǒng)能夠穩(wěn)定維護多個星閃設備與Wi-Fi客戶端的并發(fā)連接，成功實現(xiàn)了跨異構(gòu)網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)透傳，有效驗證了基于Hi3863構(gòu)建低成本、高性能多模星閃網(wǎng)關系統(tǒng)的可行性。
CCF嵌入式系統(tǒng)專業(yè)委員會成立于1979年，作為CCF旗下立足于嵌入式系統(tǒng)技術領域的專業(yè)平臺，專委以“聚焦價值、追求卓越、服務社會”為宗旨，致力于服務嵌入式計算與系統(tǒng)技術的推動發(fā)展和領域?qū)I(yè)人才的培養(yǎng)，期望為國內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)及相關領域的專家、學者、工程師、技術管理者和研究生提供學術研討和技術交流平臺，推動“政產(chǎn)學研用”合作，引領技術進步、支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。相關技術領域全面覆蓋嵌入式微處理器、系統(tǒng)芯片及智能微系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)設計、嵌入式軟件工程、嵌入式系統(tǒng)應用技術等專業(yè)方向，以及可信嵌入式計算、開源嵌入式軟硬件、物聯(lián)網(wǎng)技術、信息物理融合系統(tǒng)等前沿領域。
作為信息世界與物理世界的橋梁，嵌入式系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)出網(wǎng)絡化、智能化、協(xié)同化發(fā)展特征與趨勢，其安全、可信問題日益突出。首先分析、討論了面向嵌入式系統(tǒng)的安全、可信計算體系與技術。進而，重點從國內(nèi)與國外、學術與技術、可信本體與計算架構(gòu)等多個維度，對增強、提升嵌入式系統(tǒng)安全、可信性的相關理論與技術進展進行了梳理、分析與對照。
云邊端協(xié)同計算作為應對數(shù)據(jù)爆炸與實時智能需求的關鍵架構(gòu)，通過將計算任務合理分布于終端、邊緣與云端，有效緩解了傳統(tǒng)云計算在高時延、帶寬壓力和隱私安全等方面的瓶頸。文章系統(tǒng)梳理了云邊端協(xié)同計算與智能的國內(nèi)外研究進展，重點從云邊端協(xié)同計算框架構(gòu)建與分布式智能實現(xiàn)兩個維度展開分析，總結(jié)了包括任務卸載、資源調(diào)度、多模態(tài)感知、聯(lián)邦學習等關鍵技術路徑。文章進一步展望了未來發(fā)展趨勢，指出算力網(wǎng)絡化、邊緣智能化、綠色計算與內(nèi)生安全將成為推動云邊端協(xié)同走向縱深的核心方向，為我國構(gòu)建高效、可信、可持續(xù)的協(xié)同智能基礎設施提供理論參考。
隨著人工智能技術與嵌入式硬件的快速發(fā)展，嵌入式人工智能系統(tǒng)(如移動機器人、自動駕駛汽車和星載無人機)在工業(yè)自動化、交通運輸和航空航天等關鍵領域變得越來越重要。作為集成CPU、GPU、NPU等多種異構(gòu)處理器單元的智能實時系統(tǒng)，其核心任務是通過計算密集型的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(DNN)實現(xiàn)環(huán)境感知、決策控制等復雜功能，同時面臨嚴格的時間約束與資源瓶頸。文章從網(wǎng)絡模型在嵌入式系統(tǒng)加速推理優(yōu)化的角度，將圍繞DNN模型輕量化、推理加速優(yōu)化與動態(tài)任務調(diào)度三個方面，詳細分析嵌入式智能系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
嵌入式中間件與軟總線作為現(xiàn)代分布式系統(tǒng)的核心基礎設施，對于降低系統(tǒng)開發(fā)復雜度、實現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境互操作至關重要。文章系統(tǒng)梳理了應用服務器、遠程過程調(diào)用(RPC)、消息中間件、容器編排平臺等主流中間件以及新興軟總線技術的發(fā)展脈絡。通過從系統(tǒng)完整性、環(huán)境適配性、對分布式架構(gòu)與大模型等新興技術的支撐性三個維度進行深入對比，揭示了國內(nèi)外技術方案的差異化格局。研究發(fā)現(xiàn)，國際中間件憑借成熟的生態(tài)與標準化設計在系統(tǒng)完整性上具備優(yōu)勢，而國內(nèi)中間件在國產(chǎn)化浪潮驅(qū)動下，依托云原生架構(gòu)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，尤其在服務治理、本土軟硬件生態(tài)適配及新興場景應用方面形成了獨特競爭力。展望未來，嵌入式中間件與軟總線技術正朝著系統(tǒng)完整性更高、適配性更強，并與云原生、人工智能等前沿技術深度融合的方向演進，將成為構(gòu)筑智能制造、智慧城市等未來應用場景的泛在連接與智能協(xié)同的核心技術底座。
嵌入式網(wǎng)絡正處于由“萬物互聯(lián)”向“萬物智聯(lián)”演進的關鍵階段，對低時延、高可靠與異構(gòu)融合提出了更高要求。最近，國際研究聚焦于體系架構(gòu)創(chuàng)新與范式重塑，如太赫茲通信及時間敏感網(wǎng)絡調(diào)度優(yōu)化；國內(nèi)研究則更強調(diào)工程可行性與系統(tǒng)集成，例如5G-A與TSN異構(gòu)融合、自主短距協(xié)議星閃、WiFi智能感知及RFID精確定位等方面取得進展。未來，嵌入式網(wǎng)絡將沿著“通信–感知–計算–智能”一體化等方向演進，為工業(yè)、車載與智慧城市等場景提供確定性與智能化的網(wǎng)絡支撐。
嵌入式系統(tǒng)作為針對各類特定用途的計算平臺，已被廣泛應用到航空航天、軌道交通、汽車電子以及智慧城市等領域。隨著嵌入式系統(tǒng)復雜度增加，傳統(tǒng)嵌入式軟件語言及開發(fā)面臨性能瓶頸、資源受限、安全要求嚴苛及開發(fā)效率低下等多重挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)嵌入式軟件語言內(nèi)存管理機制復雜不僅提高了學習門檻，也增加了維護難度。嵌入式軟件開發(fā)層次多、復雜性高、軟硬件耦合緊密導致上市時間長難以快速迭代。近年來興起的新型嵌入式開發(fā)語言、低代碼平臺、智能開發(fā)輔助工具以及虛擬仿真平臺有效提升了嵌入式開發(fā)效率。文章將圍繞這些新興的嵌入式軟件語言和開發(fā)范式，綜述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，為嵌入式軟件開發(fā)提供參考。
隨著信息技術的迅速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已由傳統(tǒng)的單一功能控制器演進為支撐物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能汽車和消費電子等領域的核心計算平臺。嵌入式操作系統(tǒng)(Embedded Operating System, EOS)作為嵌入式設備的基礎軟件，在資源調(diào)度、安全隔離和智能協(xié)同方面發(fā)揮著關鍵作用，其性能、可靠性與安全性直接影響系統(tǒng)的實時性、能效與可信度。文章系統(tǒng)梳理了嵌入式操作系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。從安全架構(gòu)、漏洞防御、模糊測試、形式化驗證等方面總結(jié)了國內(nèi)外在嵌入式系統(tǒng)安全技術方面的主要進展；從調(diào)度優(yōu)化、能效管理、內(nèi)存與緩存協(xié)同設計等角度分析了性能優(yōu)化的關鍵技術；在文件系統(tǒng)層面，歸納了面向資源受限設備的高效文件管理與閃存優(yōu)化方案；最后，從智能化、泛在化及基于Rust語言的安全可擴展方向，探討了嵌入式操作系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢。研究表明，嵌入式操作系統(tǒng)正由傳統(tǒng)的“輕量與實時”逐步邁向“安全、智能與泛在”的新階段，成為萬物互聯(lián)時代的關鍵基礎軟件。
嵌入式系統(tǒng)作為信息技術的神經(jīng)末梢，經(jīng)歷了從1971年微處理器出現(xiàn)到半個世紀的演進，形成了硬件中心、RTOS支撐、SoC集成、AI邊緣等多階段發(fā)展。文章系統(tǒng)闡述了嵌入式系統(tǒng)體系架構(gòu)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，回顧了國外從Apollo制導計算機到現(xiàn)代AI異構(gòu)平臺的演進歷程，梳理了國內(nèi)自80年代引進模仿到近年來鴻蒙微內(nèi)核、RISC?V和邊緣AI的自主創(chuàng)新路徑，對比了中外在技術起步、生態(tài)成熟度和創(chuàng)新模式上的差異，最后展望了異構(gòu)計算、微內(nèi)核模塊化、邊緣智能和分布式協(xié)同等未來發(fā)展方向，指出嵌入式架構(gòu)將向高性能、安全、可擴展和智能協(xié)同演進。
嵌入式(計算機)系統(tǒng)是計算機技術演化中形成的一個重要分支，是賦予“萬物”與環(huán)境進行感知、交互、互聯(lián)與協(xié)同能力的技術基石。其技術體系高度綜合，不僅具有與通用計算技術同樣完整的技術體系和范式，還呈現(xiàn)出內(nèi)涵持續(xù)演化、軟硬件形態(tài)多元、技術路徑豐富、應用領域廣泛等諸多特征。從知識與技術體系看，嵌入式計算與系統(tǒng)覆蓋了計算機科學與工程、軟件工程、自動化與電氣工程等多個信息學科，同時又與航空航天、工業(yè)制造、交通運輸、電力電網(wǎng)、智能家居、醫(yī)療電子等廣泛應用領域緊密交叉融合。由此，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為融通信息與物理世界，構(gòu)建新型具身智能機器人等新型智能體與虛實融合空間的重要載體和底座，是新數(shù)智化時代全球科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)變革發(fā)展的強大驅(qū)動力。
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