組件的多樣性使整個(gè)系統(tǒng)變得復(fù)雜

這些系統(tǒng)種類(lèi)繁多是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展緩慢的另一個(gè)原因。嵌入式系統(tǒng)有大量的硬件和軟件組件，所有這些組件在使用前都需要仔細(xì)集成和測(cè)試。復(fù)雜設(shè)備意味著多個(gè)電路板使用專(zhuān)用或定制的網(wǎng)絡(luò)交換信息，有時(shí)甚至在同一產(chǎn)品中使用多種不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。同樣，所有這些都需要進(jìn)行大規(guī)模測(cè)試。

這可能是一個(gè)勞動(dòng)密集型且容易出錯(cuò)的過(guò)程，會(huì)減慢開(kāi)發(fā)周期，并使快速實(shí)現(xiàn)新功能或新技術(shù)變得非常困難。由于其復(fù)雜性，創(chuàng)建和管理系統(tǒng)可能具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)榭赡苄枰囟ǖ闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)理解每個(gè)組件如何作為一個(gè)整體進(jìn)行交互和運(yùn)行。

對(duì)實(shí)時(shí)應(yīng)用的需求給嵌入式領(lǐng)域增加了另一層重要的復(fù)雜性。最重要的是，你不能像在正常的軟件調(diào)試過(guò)程中那樣容易地從運(yùn)行的嵌入式代碼中提取信息。事實(shí)上，同樣的人機(jī)界面在嵌入式(屏幕、鍵盤(pán)、互聯(lián)網(wǎng))中是不存在的。結(jié)果，調(diào)試和測(cè)試變得更加困難。我們看不到正在發(fā)生的事情。

像Luos這樣的方法旨在為用戶(hù)提供將系統(tǒng)活動(dòng)實(shí)時(shí)視為數(shù)字孿生的能力。你可以使用Luos創(chuàng)建實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)字復(fù)制品，以測(cè)試和觀察任何潛在的問(wèn)題。

讓我們將微服務(wù)的愿景應(yīng)用于這些問(wèn)題

如今，嵌入式系統(tǒng)依賴(lài)于連接的子系統(tǒng)。我們稱(chēng)之為網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)(CPS)。但獨(dú)立的子系統(tǒng)并不意味著你不是單片的，你可能有不可能維護(hù)的單片子組件，也不直接與其他組件兼容。此外，為了連接整個(gè)系統(tǒng)的所有部分，嵌入式開(kāi)發(fā)人員需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)經(jīng)過(guò)調(diào)整的通信系統(tǒng)，這可能需要花費(fèi)大量時(shí)間才能使其可靠。你可能無(wú)法將其用于其他產(chǎn)品。

由于設(shè)計(jì)更改、產(chǎn)品可用性或任何其他外部變量，這種靈活性的缺乏導(dǎo)致許多與我們互動(dòng)的開(kāi)發(fā)人員重做他們的整個(gè)系統(tǒng)(數(shù)月的工作)。半導(dǎo)體危機(jī)是眾多僵化舉措的一個(gè)典型例子，這些舉措僅僅因?yàn)榧嫒菪詥?wèn)題而被迫戛然而止。

網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)可以利用許多緊湊、自主的服務(wù)來(lái)創(chuàng)建，這些服務(wù)由于微服務(wù)而易于組合和修改。我們必須把嵌入式系統(tǒng)看作一種產(chǎn)品，而不是一塊板。

近年來(lái)，微服務(wù)哲學(xué)在軟件行業(yè)越來(lái)越受歡迎，這為解決這些同樣的問(wèn)題提供了補(bǔ)救措施。微服務(wù)將軟件應(yīng)用程序分離為可管理的、自包含的部分，這些部分可以獨(dú)立創(chuàng)建、部署和擴(kuò)展。因此，開(kāi)發(fā)人員可以輕松地添加新功能或技術(shù)，而無(wú)需對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)進(jìn)行大的調(diào)整。微服務(wù)的模塊化設(shè)計(jì)也使測(cè)試和實(shí)現(xiàn)新功能變得更簡(jiǎn)單，這有助于縮短開(kāi)發(fā)周期。但正如本文開(kāi)頭所提到的，我們不能在嵌入式世界中使用相同的工具。像Luos項(xiàng)目這樣的開(kāi)源努力正在創(chuàng)造未來(lái)所需的工具。

延遲問(wèn)題

在嵌入式系統(tǒng)中使用微服務(wù)可能存在一定的延遲問(wèn)題。在考慮微服務(wù)時(shí)，開(kāi)發(fā)人員可能會(huì)想到管理各種服務(wù)之間通信的延遲?；谖⒎?wù)的系統(tǒng)將需要在服務(wù)之間進(jìn)行一種板間IPC(進(jìn)程間通信)，這可能會(huì)導(dǎo)致延遲。嵌入式開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)測(cè)量延遲并使其對(duì)實(shí)時(shí)應(yīng)用程序具有確定性來(lái)管理延遲。通過(guò)使用時(shí)間戳，它將允許你以數(shù)學(xué)方式計(jì)算延遲。我們可以使用排隊(duì)和調(diào)度等策略來(lái)確保請(qǐng)求得到一致處理，并使延遲具有確定性。