嵌入式開發就業前景分析

2017-2018年IT技術已經進入了高速發展的階段，互聯網開始逐漸步入物聯網的科技時代，可以說嵌入式開發技術在物聯網領域應用最為廣泛，正是嵌入式開發行業十分火熱，很多大學畢業生紛紛通過嵌入式培訓走上了嵌入式開發相關的崗位，但是仍有很多人對嵌入式行業并不太了解，存在很多疑問，所以就會人問“學嵌入式有前途嗎”，可以從事哪些工作？學完嵌入式可以做什么呢？這樣的問題總會被問及。

學習嵌入式有前途嗎？嵌入式的應用是比較廣泛的，適合于各個領域。嵌入式主要應用于消費類電子行業，比如日常生活中常用的手機、電腦、數字電視、電子書等移動手持設備都屬于消費類電子行業;汽車電子，比如GPS定位導航等汽車電子行業;軍工行業，比如雷達、航空設備、野戰軍作戰裝備等軍工行業都屬于嵌入式行業，都屬于嵌入式技術的實際應用范疇。

可以說物聯網已經滲透到了人們生活的方方面面，隨著近年來智能硬件產品的流行，各大公司、企業都已經紛紛加入到了智能產品的開發浪潮當中，百度、京東、小米、360等公司的智能硬件相關業務也都不斷在完善，可以說嵌入式技術的發展已經迎來了新高潮，可以說目前市場上對嵌入式開人才的需求是十分火熱的。

談到嵌入式技術，可能除計算機方面相關專業人士外很少有人能夠涉足了解。其實應用到嵌入式技術的產品已經滲透到我們生活的方方面面。從人們的生活到工業化生產，從銀行、醫療到航空航天領域，嵌入式系統無處不在。從我們生活的智能化、工業的自動化、國防的現代化中都可以找到嵌入式系統的蹤跡。

無人機、無人駕駛、可穿戴設備、智能家居、智能城市等相關產業技術產品就是我們身邊嵌入式的實例，嵌入式系統應用已越來越深入和廣泛。嵌入式系統因其體積小、可靠性高、功能強、靈活方便等許多優點，對各行各業的技術改造、產品更新換代、加速自動化進程、提高生產效率等方面起到了極其重要的推動作用。尤其是近年來，智能硬件鋪天蓋地的出現，一時間讓人們徹底改變了過去對嵌入式系統應用的認識！以前遠在天邊的構想變為了如今近在手邊的各種家用電器，再不了解嵌入式你就OUT了。

嵌入式市場究竟有多大？一系列數字或許可以給大家一些參考：每年全球PC的出貨量大約是幾億臺；手機大約十幾億臺；而所有的嵌入式系統設備每年的出貨量大約為一百多億臺。如此大的一個舞臺，對于嵌入式從業者或即將進入這個行業的人來說絕對是一個不可錯過的好機會。時下，基于市場的需求，越來越多的企業投入到智能硬件的研發工作中來。與企業計算等應用軟件不同，嵌入式領域人才的工作強度通常低一些（但收入不低）。

但是嵌入式開發的入門門檻還是比較高的，不僅要懂較底層軟件（例如操作系統級、驅動程序級軟件），對軟件專業水平要求較高（嵌入式系統對軟件設計的時間和空間效率要求較高），而且必須懂得硬件的工作原理，相對于市場來說從高校剛畢業的計算機專業的學生，不論從經驗還是能力上與企業需求還有很大的距離。企業需要動手能力強，真正了解產品開發過程的人才。所以越來越多的人開始選擇培訓機構作為能力提升的一個手段。

嵌入式領域的職業發展方向

那么嵌入式領域的職業發展方向是什么？從硬件和軟件方面，各自的發展方向分別是什么？達到這些目標，需要學習哪些知識？達到哪些層次？

嵌入式開發的門檻相對較高，對程序員的要求一般都是對底層感興趣，學習能力、動手能力要強，對問題能夠從全局和細節去把握，有很強的系統分析和設計能力。從工程師起步，一般有幾個發展方向，一個是成為技術方面的核心，領域內的專家；另一個是從項目中鍛煉起來，成為項目主管或是管理型人才；再有就是利用自己的技術及行業經驗去創業。

硬件和軟件的發展方向是不同的。說說軟件需要學習的知識。

雖然說搞嵌入式軟件更多時候是在實際的工作中學習的，但一些重要的基礎知識不可或缺。

1.計算機組成/微機原理

主要是為了了解微型計算機的硬件工作原理，明白CPU、總線、I/O、存儲器等一些關鍵結構是怎么工作的，雖然是很枯燥的知識，但是對熟悉外圍設備硬件工作方式，及操作系統，軟件架構的設計及優化相當關鍵。

2.操作系統

嵌入式產品應用比較廣泛的是Linux和WinCE。但操作系統的內部設計原理都是殊途同歸。首先要去學習的是操作系統原理，去了解進程通信、內存管理、文件系統等幾個重要的部分，因為這些在軟件開發尤其是內核驅動開發時會用到。接下來可以去熟悉至少一種主流的操作系統，Linux是一個很好的選擇，去了解它的內核架構，設備驅動架構，如何去編譯，裁剪，編寫應用程序，以及如何使用在具體的嵌入式產品上。

3.數字電路

學習這方面的知識主要是了解一些基本的電路知識，如門電路、邏輯電路、存儲器、寄存器，為了更好的理解嵌入式芯片，存儲器，外圍設備等硬件的設計，但往往在軟件開發中未必能用的到。因為大部分硬件都提供了很完整的軟件接口。

4.編程語言：C語言和匯編

對于C語言本身的基礎來說，無非是把結構化，函數，數組，指針弄熟，但是嵌入式開發對C語言應用的要求會更高。要對內存分配，文件訪問，寄存器訪問，預處理指令，中斷處理程序等等相當熟悉，這些都是在使用中要注意的細節問題。C語言對程序的優化也很重要，而這些往往是需要從全局去考慮。匯編一般是和處理器的指令集相關的，可以更好的去理解處理器的工作原理，往往是用在一些需要效率的地方，如系統的初始化。

5.數據結構和算法

數據結構在嵌入式開發中也很重要，比如說操作系統里的很多實現都用到了具體的算法。基本的數據結構需要掌握，如各種鏈表，樹，圖等等；而算法的學習需要數學知識作為鋪墊，用計算機語言去實現。對于軟件從業人員來說，算法終究是一個工具，在實際應用時再深入挖掘也可。

6.軟件工程/軟件測試/項目管理基礎

這些是軟件開發人員的必備知識。

7.開發平臺

嵌入式的開發平臺不局限于一種操作系統，因此要熟悉各種操作系統下的命令、編輯器及開發工具，這一點往往被很多人忽視。舉個例子，Linux下的程序員開發環境往往是按自己的習慣搭建，熟練掌握一種編輯器如Vim/Emacs可以大幅度提高工作效率。磨刀不誤砍柴工。

嵌入式領域的方向是很多的，它所應用到的行業范圍也很廣。因此除了這些基礎的知識以外，在具體的應用中可能還需要一些其它的知識，這些知識的每一種都可以研究的很深，舉幾個例子。

1.內核，驅動及中間件

內核開發和驅動本身就是一個方向，驅動和硬件接口相關，而內核的修改和移植更是需要對OS有很深的理解。至于中間件，一般是基于OS或存在于OS和應用程序之間的庫，最典型的就是基于Linux的Android。

2.通信協議

通信協議有很多種，經常用到的有網絡通信協議，無線通信協議，串口/USB通信協議等等。

3.音視頻技術

牽涉到音頻視頻處理，壓縮，編解碼等等。

4.信息安全

如加密技術，身份認證，數字證書等等。

5.行業知識

和具體行業或領域相關的知識，如通訊、工控、電子等等。

這里有一個我認為不錯的學習步驟：

1.基礎知識中，計算機組成、操作系統、編程語言和數據結構是必需的。

2.找一種CPU體系，了解其核心架構，學習指令集，比如說ARM。

3.找一種OS，如Linux，或是傳統RTOS，如Nucleus、eCos，讀源碼和文檔，理解OS內部實現，包括進程，任務，消息機制，內存管理，設備驅動，中斷等核心內容。

4.找一塊成熟的開發板，板級資料要齊全，熟悉嵌入式軟件開發流程。

5.在項目過程中深入學習其它的技術。

總之，這些知識的學習不是一蹴而就的，過程會很漫長，也沒有什么特別的技巧。需要去看大量的技術文檔和源碼，而這些文檔大部分又都是英文的。在工作和做具體項目的過程中會學習的比較快，理論結合實踐才是王道。

嵌入式的發展方向有很多，門檻高低不一樣。具體來說：

1.單片機：工控程序（不跑os）--入門容易，無外乎就是掌握匯編和c，能夠根據datasheet來寫，發展前景一般，也沒有太大的技術難度，除非你在算法上面有優勢，比如智能車會各種PID，模式識別上會神經網絡，優化上會遺傳算法等等，但是這些復雜的控制一般就不會裸奔了（除非環境惡劣），肯定是處理器強悍，帶os的；硬件制作--就是數字電路，涉及單片機的外設，感覺難度也不高，據我說知，只會單片機無論硬件還是軟件工資都不高，也沒有特別大的技術含量，同時，單片機更新換代特別快，你需要從大量的單片機中找尋適合產品的，看不同的datasheet。

2.ARM：這個搞的人很多，軟件上就是1.寫底層驅動，這個入門，深入都不容易，需要對硬件及os有較深的了解，發展還是很不錯；2.操作系統-比較復雜，linux，android等，你看現在很多手機廠商推出的操作系統也就是修改內核，換皮膚，就業還是很容易的；3.應用程序，就是android開發或者Linux上應用開發（QT等），做的人很多，就業容易待遇也不錯，需要掌握c++/java。硬件上1.就像手機一樣在處理器上做整體的電路，比單片機入門難的多，做成技術大牛了不缺錢。2.soc，架構開發等后面會提到

3.FPGA：就是硬件編程，入門很簡單，做深很難，要對時序有非常深的理解和大量的項目開發經驗，就算你做的特別好，前景還是不明確。FPGA近年的一大熱門就是軟件無線電，成本還降不下去，同時AD采樣速度目前不夠，導致FPGA的應用有限，一般公司都是把它作為一個驗證工具比如IC設計上的驗證。只會FPGA就業會很窄，也不理想，建議作為工具學習。

4.DSP：就是算法，你需要一個名牌大學研究生以上學歷，同時在算法和數學上有很強的能力。如果做不到，就不用搞了。

5.IC設計，做微處理器上的soc，前端后端，專用處理器（應該也屬于嵌入式領域），入門難，成為牛人更難，對計算機體系結構，微處理器結構，集成電路等等有比較深的認識，然后項目經驗大大的有才行。不過國內行情一般，外企招人少，希望今年開始國家的扶持政策能夠發揮作用。

6.微處理器體系結構：偏理論，偏宏觀，研究生能夠對整個體系結構有個比較淺的了解同時在局部上能夠做一點設計工作，博士生能夠對整個結構有較深的認識在局部上能設計。現在搞的多的是高性能體系結構，低功耗結構，并行開發等等，因為功耗和并行限制了目前處理器的速度，所以在低功耗和并行上開發有很大的前景，同時基于神經網絡的架構處理器，云計算處理器等專用處理器也是目前的一個熱點。發展前景很好，但是難度不是一般的大，從中國在架構上做出的貢獻在世界上分量很少就可以看出。