技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)和設(shè)備的生產(chǎn)和操作中使用的資源正受到越來(lái)越多的審查。無(wú)論是智能工業(yè)機(jī)器人，自動(dòng)駕駛汽車(chē)，智能成像設(shè)備，還是先進(jìn)的手術(shù)支持機(jī)器人。在嵌入式開(kāi)發(fā)中，消費(fèi)和可持續(xù)發(fā)展是嵌入式設(shè)備制造商需要解決的問(wèn)題。

　　特別是，隨著越來(lái)越多的應(yīng)用成為“軟件驅(qū)動(dòng)”，嵌入式軟件在優(yōu)化的許多方面發(fā)揮著更大的作用，包括提高可持續(xù)性。因此，在軟件技術(shù)和工程方面做出的選擇有助于減少能源使用和提高系統(tǒng)的效率，從而有助于減少產(chǎn)品在其整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境的影響。

　　能量效率

　　現(xiàn)在越來(lái)越多的功能是基于軟件的。因此，這意味著需要運(yùn)行更多的代碼，通常需要更大的處理器和更多的內(nèi)存資源來(lái)支持它。通過(guò)使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)，可以以最小化功耗的方式管理所有軟件功能(例如，睡眠和快速喚醒模式使功能在不需要時(shí)保持休眠)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要一個(gè)可靠的RTOS——一個(gè)可以適當(dāng)擴(kuò)展的RTOS，它也應(yīng)該針對(duì)特定的目標(biāo)硬件進(jìn)行定制。此外，在嵌入式開(kāi)發(fā)中，它需要正確配置，從而使節(jié)能功能能夠充分有效地使用。

　　聚合和合并

　　現(xiàn)代多核RTOS允許高效使用多核/眾核處理器，從而將各種獨(dú)立的控制單元聚合和整合到幾個(gè)控制器中。具有較少的計(jì)算單元有助于降低系統(tǒng)的總能耗。它還導(dǎo)致更少的硬件制造和使用(更少的芯片、更少的外殼、更少的連接和布線等。所有這些對(duì)生產(chǎn)方面都有積極的環(huán)境影響。

　　多核上優(yōu)化的吞吐量性能

　　在多核硬件上，軟件必須與現(xiàn)有數(shù)量的內(nèi)核并行化。通過(guò)提高并行性和多核系統(tǒng)性能，只需更少的CPU就能獲得更好的結(jié)果和更低的功耗。

　　優(yōu)化編程語(yǔ)言

　　計(jì)算機(jī)程序被編譯并翻譯成指令，這些指令被放置在內(nèi)存中并由CPU執(zhí)行。這個(gè)過(guò)程消耗的電量取決于許多因素，包括使用什么編程語(yǔ)言編寫(xiě)程序以及程序編寫(xiě)得如何。有趣的是，限制優(yōu)雅和直觀表達(dá)的編程語(yǔ)言似乎更環(huán)保。在嵌入式開(kāi)發(fā)中，C、 Rust和C++是最有效的技術(shù)(考慮到執(zhí)行時(shí)間、能耗、峰值內(nèi)存使用率等)。

　　低內(nèi)存占用

　　內(nèi)存使用會(huì)影響能耗。使用低內(nèi)存占用的RTOS有助于減少能耗，從而提高系統(tǒng)的可持續(xù)性。

　　綠色軟件工程

　　一些產(chǎn)品特性和要求需要根據(jù)它們對(duì)整體環(huán)境影響的意義進(jìn)行仔細(xì)考慮。可以計(jì)算軟件的環(huán)境元素，如能效或數(shù)據(jù)大小，并獲得度量。嵌入式系統(tǒng)中的軟件并沒(méi)有膨脹的空間(而且膨脹越小，使用的資源就越少，所需的處理器和內(nèi)存就越小)。因此，良好的產(chǎn)品所有權(quán)實(shí)踐，必須在嵌入式開(kāi)發(fā)工程周期中應(yīng)用。軟件中的許多小變化會(huì)累積起來(lái)，最終對(duì)環(huán)境產(chǎn)生重大影響。當(dāng)我們談?wù)摂?shù)千甚至數(shù)百萬(wàn)臺(tái)設(shè)備時(shí)，嵌入式系統(tǒng)上節(jié)省的每一瓦特都會(huì)產(chǎn)生真正的影響。