敏捷人才是嵌入式系统设计的答案吗?

从计算器到汽车，嵌入式系统无处不在. 当你读这篇文章的时候, 你正在使用的设备依赖于几十个这样的系统——其特点是软件嵌入在一块硬件中，并服务于某种目的——来显示文本并对你的命令做出反应. 嵌入式系统, 可以肯定地说, 是个人和整个行业日常生活的基础吗.

随着“物联网”(IoT)的兴起，嵌入式系统设计变得更加重要和无处不在。. 物联网由嵌入式系统提供动力，其范围正在迅速扩大.

A 2013年麦肯锡发布的研究报告 & Co. 估计到2020年，大约有300亿个物体可以连接到物联网. A 波士顿咨询集团于2017年进行的研究 进一步发现，仅在2020年，企业就准备在物联网应用和基础设施上花费超过2500亿美元. 尽管这样的估计最终可能会偏离目标, 物联网未来对企业和消费者的重要性似乎是毋庸置疑的.

鉴于物联网对消费者的重大影响和巨大的经济潜力, 能够设计和开发嵌入式系统的顶级工程师需求量很大，这一点也不奇怪. 在一些行业, 然而, 物联网带来的变化超过了公司雇佣这些人才和建立内部团队的能力.

这个问题在传统上以硬件和重型机械为中心的行业尤为严重, 而不是软件开发和机器学习、人工智能等领域. 进一步, 这些产业往往远离美国东西海岸的科技中心.S., 这使得说服就业市场上的顶尖人才选择他们而不是硅谷的高科技公司变得更加困难. 这些行业对嵌入式系统专家的需求从未像现在这样大，而且只会增加.

这些行业对嵌入式系统专家的需求从未像现在这样大，而且只会增加.

在本文中，我们将看到这一点 敏捷的人才 -本质上被定义为专家自由职业者-可以使这些行业成功地适应嵌入式系统日益重要所带来的挑战. 以汽车行业为例, 我们还将了解使用敏捷嵌入式系统开发人员的一些主要障碍, 以及如何克服它们.

敏捷嵌入式系统开发-挑战和解决方案

寻求建立嵌入式系统开发专业知识的公司所面临的两个最大挑战——寻找合适的人才和激励人才搬迁——可以通过使用敏捷工程师来解决, 谁可以在室内或远程工作.

人才短缺

嵌入式系统工程师供不应求. 虽然目前在工作中的嵌入式系统开发人员数量的经验估计是很难得到的, 对此类人才需求的各种数据提供了嵌入式系统市场相对规模的感觉.

美国劳工统计局(Bureau of Labor Statistics)发现，2016年，这一数字约为 1.300万个工作岗位 在软件工程中，与 74000个工作岗位 在计算机硬件工程中. 对 事实上，一个就业搜索引擎，给出了大致的结果 63,000个空缺职位 在应用程序开发中，相对于大致而言 12000个职位 在嵌入式系统中. 尽管这些都是非常不完美的指标, 他们认为，嵌入式系统市场与传统软件工程市场相比显得微不足道.

嵌入式系统专家的短缺至少部分可以用教育来解释. In 2014年的一篇文章, 罗伯特·杜瓦, 纽约大学名誉教授, 他认为，计算机科学系已经淡化了对技能的重视，比如高等数学, 团队合作, 理解全局系统, 以及广泛的编程语言知识——这对嵌入式系统开发至关重要.

培训不足, 最好的嵌入式系统开发人员与其他人之间存在着巨大的差距. 马科斯奥维耶多, Toptal的嵌入式系统工程师和英特尔的长期软件架构师, 这是他的经验之谈, 许多工程师缺乏成功的嵌入式系统设计所必需的硬件和软件开发专业知识. 他说，使用敏捷人才可以为公司提供解决这个问题的办法.

远程人才, 特别是, 可以产生显著的好处, 因为它使公司能够获得拥有广泛技能的深厚人才库:“能够提供良好的服务, 成熟的软件开发实践[以及硬件专业知识]将提高产品的质量,奥维耶多说. “这绝对是远程人才可以带来的东西.”

位置，位置，位置

由于大部分科技公司都集中在美国东海岸和西海岸.S.在美国，可能很难激励顶尖科技人才到其他地方工作——并定居下来.

虽然这个问题适用于需要各种技术人才的公司, 对于在某些领域寻找人才的公司来说，这尤其紧迫, 例如嵌入式系统, 供应不足.

敏捷人才可以为依赖标准化的项目做出有意义的贡献, 易于操作的硬件组件.

敏捷人才可以解决这个问题，因为他们可以让公司雇佣可以住在自己选择的地方的顶级工程师. 公司可以雇佣来自任何地方的人才，而不是为了说服嵌入式系统工程师搬迁而打一场艰苦的战斗——因此只能雇佣那些愿意搬迁的工程师. 这消除了为手头的工作招聘最佳工程师的主要障碍，并使公司能够更好地快速成功地构建嵌入式系统专业知识.

现在我们了解了敏捷人才可以解决的一些关键问题, 我们可以转向探索使公司能够使用这些人才的条件，以及使这变得更加困难的条件.

敏捷嵌入式系统开发者何时可行?

对于一些嵌入式系统开发人员来说，远程工作说起来容易做起来难. 而工程师可以在世界上任何一家咖啡店舒适地开发移动应用程序, 为大型硬件开发基于软件的系统需要对相关硬件有深入的了解, 如果没有物理上接近硬件本身，这可能很难获得.

重要的是要了解什么时候这样的人才是合适的，什么时候可能不合适.

当灵活或远程人才可行时: 敏捷人才可以为依赖标准化的项目做出有意义的贡献, 易于操作的硬件组件. 在这些情况下, 公司可以为嵌入式工程师提供硬件规格或通用软件开发工具包(sdk)，工程师可以在任何地方修改和使用这些工具包来开发他们的产品.

弗拉维奥·德·卡斯特罗，阿尔维斯·菲略, 他是位于圣保罗的嵌入式系统开发人员, 巴西, 是否发现公司经常为他和他的团队提供远程完成项目所需的工具. 在开发心电图(ECG)设备的嵌入式系统时, 例如, Filho提供了许多基本的硬件——数字转换器, 微处理器, 而微控制器——完成他的任务所必需的. “如果我们有最终的硬件，那很好，但这不是一个要求，”Filho说.

当敏捷或远程人才可能不可行时: 相反, 对于涉及严格的安全标准或特别大型硬件组件的项目来说，使用远程敏捷人才可能具有挑战性. 自由嵌入式系统开发人员应该保护物理空间和设备，使他们能够在广泛的情况下远程工作. 仍然, 这些案例(将在下面的汽车案例研究中进行更多的探讨)可能需要非常大的工作空间来进行远程工作，或者可能无法访问的工具.

进一步, 对于某些“关键任务”嵌入式系统项目，公司可能会选择雇佣全职工程师，而不是敏捷人才. 这些项目可能会持续很长一段时间——有时长达数年——而且涉及的系统非常敏感，公司必须严格保密.

Hayram Nicacio, 巴西汽车工程师协会主席, makes this point with regard to control systems in vehicles: “They don’t keep [the development of the control systems] inside a safe with seven keys; they keep it inside seven safes, 一个在另一个里面.“在某些情况下, 由于项目的高度敏感或专有性质，公司不愿意雇佣敏捷人才.

虽然这些挑战是真实存在的，但下面的案例研究将表明它们并非不可克服.

案例研究:汽车行业

作为一个传统行业, 基于嵌入式系统和正在经历快速的技术变革, 汽车行业提供了一个有用的例子，说明嵌入式系统专业知识的必要性和使用敏捷人才来满足这种需求的挑战.

数字汽车的崛起

在基本层面上, 汽车一直是嵌入式系统的复杂集合, 说它们的复杂性随着时间的推移而增加是轻描淡写的. 简单看一下老式和现代汽车的设计就能证明这一点.

福特T型车, 制作于1908年至1927年之间, is, 按照今天的标准, 其设计和构造相对简单. 一辆T型车大约有1辆,500个不同的部件由机械工程师和其他人在福特创新的装配线上组装而成. 相比之下，一辆现代汽车大约有 15000个不同的部件.

然而，汽车复杂性的增加不仅仅是由于所用部件数量的增加, 而是由不同类型的部件展开而使用的. 而T型车包括一些基本的电子元件, 它主要是用机械部件建造的. 现代汽车是机械、电气和软件组件更加多样化的混合体. 作为一个 2015年文章中 《欧博体育app下载》 指出的那样, 今天生产的高档汽车是“地球上最复杂的机器之一”, 包含1亿行或更多行代码的.“尽管今天的车辆设计仍然严重依赖于机械部件和机电工程, 他们越来越依赖软件和计算能力.

新型汽车需要新型人才

作为一个以机电系统为中心的百年工业, 现在正在向更先进的基于软件的技术过渡, 汽车行业软件工程师的相对短缺是可以理解的.

汽车行业需要更多的嵌入式系统工程师来成功驾驭日益复杂的软件驱动的未来.

历史上总部设在美国密歇根州底特律市.S. 汽车行业在从硅谷吸引顶尖软件人才方面也面临困难. 高科技公司进一步加剧了这一问题, 比如Alphabet的Waymo, 积极进军汽车领域. 汽车公司已经通过多种方式解决了这一威胁. 一些人 与高科技行业参与者合作而其他人则成功地建造了 内部高科技专业知识. 汽车行业需要更多的嵌入式系统工程师, 还有其他先进的技术专家, 成功驾驭日益复杂的软件驱动的未来.

克服敏捷人才挑战

尽管汽车行业在使用敏捷嵌入式系统开发人员方面可能面临挑战, 有许多潜在的解决方案必须了解:

安全要求:

挑战: 汽车行业有严格的功能安全标准, 即ISO 26262, 这决定了系统和组件的开发方式. 虽然不是严格的要求, 对于嵌入式系统开发人员来说，具备符合这些标准的资格是很有帮助的.

解决方案: 对于嵌入式系统开发人员来说，获得ISO 26262中的适当认证并不困难, 可以通过一系列的课程来完成. 进一步, ISO 26262遵循IEC 61508标准中功能安全的基本原则, 旨在适用于铁路和核电等行业. 汽车制造商和供应商可以针对在这些其他领域有经验的嵌入式系统人才，以更好地确保遵守ISO 26262.

具体的专业知识:

挑战: 车辆, 特别是考虑到它们的复杂性, 有许多组件需要特定领域的专业知识. 汽车工业依赖于硬件知识和技术——包括同步的MCU架构, 可以, 以及LIN通信——许多工程师可能不具备这方面的专业知识. 由于这些领域的专家供不应求，汽车公司可能不愿意这样做 雇佣自由职业者 因为害怕一个拥有独特技能的工程师中途离开项目, 特别是当项目持续数月甚至数年的时候.

解决方案: 敏捷人才可以通过AUTOSAR和ASPICE的特定课程获得汽车行业所使用的某些系统的特定专业知识, 例如. 如果敏捷工程师具有相关领域(mcu)的专业知识, fpga, 但缺乏在汽车领域的经验, 他或她可以被其他有这样经验的人引导和指导. 进一步, 一些敏捷工程师可能没有时间限制, 对于一些人，特别是那些愿意在现场工作的人来说，这些项目可能代表着诱人的机会.

硬件物流/地点:

挑战: 车辆由大型硬件部件组成. 取决于具体的组件和项目, 汽车领域的嵌入式系统开发人员可能需要专门的实验室设备或正在开发的硬件的物理距离. 这可能会迫使汽车公司将远程自由职业者排除在外.

解决方案: 敏捷嵌入式系统设计人员可以获得他们自己的设备——比如示波器, 万用表, 可以, FlexRay, 用于调试的LIN工具, 电池模拟器, 和ESD测试工具-以及足够大的实验室空间，以容纳各种各样的组件. 在涉及无法远程完成的项目时, 愿意出差和在现场工作的敏捷人才可能仍然会找到成功.

敏捷嵌入式系统人才作为一种创新方式

这是真的，远程, 敏捷人才可能不会, 本身, 成为解决所有嵌入式系统设计挑战的灵丹妙药. 而, 了解可能使使用敏捷和远程嵌入式系统开发人员变得困难的一些条件以及如何克服这些挑战是至关重要的.

强调敏捷人才能带来的无形利益也很重要. 使用敏捷人才不仅可以帮助企业方便地解决问题, 但也要注入一剂创造力，这可能对产品的设计和成功至关重要.

当马科斯·奥维耶多被一家硅谷初创公司雇佣远程工作时, 该公司的产品——一种帮助篮球运动员如何最好地将球投进网中的发带——没有原型, 该公司对如何开发它没有明确的计划. 虽然工作在不同的大陆, Oviedo通过购买basic制造了公司的第一个原型机, 易于访问的硬件和重新利用硬件从其他设备. 对于这家公司, 敏捷嵌入式系统设计人才作为创新的火花，被证明是成功产品开发的工具.

是否通过机械发带, 手表, 或汽车, 物联网将继续扩展并依赖嵌入式系统. 公司需要精通嵌入式系统设计才能茁壮成长, 敏捷人才是一种不容忽视的资源.