嵌入式軟件語言及開發(fā)新范式

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(yīng)用到航空航天、軌道交通、汽車電子以及智慧城市等領(lǐng)域。隨著嵌入式系統(tǒng)復(fù)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(yán)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(jī)制復(fù)雜不僅提高了學(xué)習(xí)門檻，也增加了維護(hù)難度。嵌入式軟件開發(fā)層次多、復(fù)雜性高、軟硬件耦合緊密導(dǎo)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。

嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著信息技術(shù)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(jìn)為支撐物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能汽車和消費(fèi)電子等領(lǐng)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(shè)備的基礎(chǔ)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(guān)鍵作用，其性能、可靠性與安全性直接影響系統(tǒng)的實(shí)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(yàn)證等方面總結(jié)了國內(nèi)外在嵌入式系統(tǒng)安全技術(shù)方面的主要進(jìn)展；從調(diào)度優(yōu)化、能效管理、內(nèi)存與緩存協(xié)同設(shè)計等角度分析了性能優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)；在文件系統(tǒng)層面，歸納了面向資源受限設(shè)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(kuò)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(shí)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(guān)鍵基礎(chǔ)軟件。

嵌入式系統(tǒng)體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

嵌入式系統(tǒng)作為信息技術(shù)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(jì)的演進(jìn)，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(dǎo)計算機(jī)到現(xiàn)代AI異構(gòu)平臺的演進(jìn)歷程，梳理了國內(nèi)自80年代引進(jìn)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(shù)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(kuò)展和智能協(xié)同演進(jìn)。

卷首語——嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢報告2025~2026總述

嵌入式(計算機(jī))系統(tǒng)是計算機(jī)技術(shù)演化中形成的一個重要分支，是賦予“萬物”與環(huán)境進(jìn)行感知、交互、互聯(lián)與協(xié)同能力的技術(shù)基石。其技術(shù)體系高度綜合，不僅具有與通用計算技術(shù)同樣完整的技術(shù)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(shù)路徑豐富、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等諸多特征。從知識與技術(shù)體系看，嵌入式計算與系統(tǒng)覆蓋了計算機(jī)科學(xué)與工程、軟件工程、自動化與電氣工程等多個信息學(xué)科，同時又與航空航天、工業(yè)制造、交通運(yùn)輸、電力電網(wǎng)、智能家居、醫(yī)療電子等廣泛應(yīng)用領(lǐng)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(jī)器人等新型智能體與虛實(shí)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(qiáng)大驅(qū)動力。

任意排列多相機(jī)通用視覺里程計（中）

TVS二極管的瞬變干擾抑制器的工作原理

屬瞬變干擾抑制器的有氣體放電管、金屬氧化物壓敏電阻、硅瞬變吸收二極管和固體放電管等多種。其中金屬氧化物壓敏電阻和硅瞬變吸收二極管的工作有點(diǎn)象普通的穩(wěn)壓管，是箝位型的干擾吸收器件;

任意排列多相機(jī)通用視覺里程計（上）

跨拼接圖像智能檢測（下）

跨拼接圖像智能檢測（中）

深度AI多相機(jī)拼接系統(tǒng)構(gòu)建（下）

深度AI多相機(jī)拼接系統(tǒng)構(gòu)建（中）

深度AI多相機(jī)拼接系統(tǒng)構(gòu)建（上）

VINS與SLAM在機(jī)器人姿態(tài)估計中的核心區(qū)別（下）

VINS與SLAM在機(jī)器人姿態(tài)估計中的核心區(qū)別（上）

VILO賦能自主機(jī)器人（下）