一、思維差異

蘋果之所以成為全球最賺錢的公司，關(guān)鍵在于產(chǎn)品的性能超越了用戶的預(yù)期，且因?yàn)榇罅靠芍赜玫暮诵念I(lǐng)域知識(shí)，綜合成本做到了極致。Yourdon和Constantine在《結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)》一書中，將經(jīng)濟(jì)學(xué)作為軟件設(shè)計(jì)的底層驅(qū)動(dòng)力，軟件設(shè)計(jì)應(yīng)該致力于降低整體成本。人們發(fā)現(xiàn)軟件的維護(hù)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于它的初始成本，因?yàn)槔斫猬F(xiàn)有代碼需要花費(fèi)時(shí)間，而且容易出錯(cuò)。同時(shí)改動(dòng)之后，還要進(jìn)行測(cè)試和部署。由于缺乏科學(xué)的軟件工程方法，不僅軟件難以重用，而且擴(kuò)展和維護(hù)難度很大，從而導(dǎo)致開發(fā)成本居高不下。

更多的時(shí)候，程序員不是在編碼，而是在閱讀程序。由于閱讀程序需要從細(xì)節(jié)和概念上理解，因此修改程序的投入會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最初編程的投入。基于這樣的共識(shí)，讓我們操心的一系列事情，需要不斷地思考和總結(jié)使之可以重用，這就是方法論的源起。

通過財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)分析，由于早期決策失誤和缺乏科學(xué)的軟件工程方法，我們開發(fā)了一些周期長、技術(shù)難度大且回報(bào)率極低的產(chǎn)品，不僅軟件難以重用，而且擴(kuò)展和維護(hù)難度很大，從而導(dǎo)致開發(fā)成本居高不下。

由此可見，從軟件開發(fā)來看，軟件工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)是完全不同的兩個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，其主要區(qū)別在于人，因?yàn)檐浖_發(fā)是以人為中心的過程。如果考慮人的因素，軟件工程更接近經(jīng)濟(jì)學(xué)，而非計(jì)算機(jī)科學(xué)。顯然，如果我們不改變思維方式，則很難開發(fā)出既好賣且成本低的產(chǎn)品。

二、利潤模型

產(chǎn)品的BOM成本很低，而毛利又很高，為何很多上市公司的年利潤卻買不起一套房？房子到底被誰買走了，這個(gè)問題值得我們反思！

偉大企業(yè)除了愿景、使命和價(jià)值觀之外，其核心指標(biāo)就是利潤，作為開發(fā)人員一個(gè)最大的痛苦就是很難精準(zhǔn)地開發(fā)好賣的產(chǎn)品。因?yàn)楹芏嗥髽I(yè)普遍都不知道利潤是如何來的？所以有必要建立一個(gè)利潤模型，即“利潤＝需求－設(shè)計(jì)”。需求是致力于解決“產(chǎn)品如何好賣”的問題，設(shè)計(jì)是致力于解決“如何降低成本”的問題。

代碼的優(yōu)劣不僅直接決定了軟件的質(zhì)量，還將直接影響軟件成本。軟件成本是由開發(fā)成本和維護(hù)成本組成的，而維護(hù)成本卻遠(yuǎn)高于開發(fā)成本，蠻力開發(fā)的現(xiàn)象比比皆是，大量來之不易的資金被無聲無息地吞沒，整個(gè)社會(huì)的資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

為何不將復(fù)雜的技術(shù)高度抽象呢？如果實(shí)現(xiàn)就能做到讓專業(yè)的人做專業(yè)的事，AWorks就是在這樣的背景下誕生的。由于其中融入了更多的軟件工程技術(shù)方法，因此就能做到將程序員徹底從非核心域中釋放出來聚焦于核心競爭力。

三、核心域和非核心域

其實(shí)一個(gè)軟件系統(tǒng)封裝了若干領(lǐng)域的知識(shí)，其中一個(gè)領(lǐng)域知識(shí)代表了系統(tǒng)的核心競爭

力，這個(gè)領(lǐng)域被稱為“核心域”，其它領(lǐng)域稱為“非核心域”。雖然更通俗的說法是“業(yè)務(wù)”和“技術(shù)”，但使用“核心域”和“非核心域”更嚴(yán)謹(jǐn)。

非核心域就是別人的領(lǐng)域，比如，底層驅(qū)動(dòng)、操作系統(tǒng)和組件，即便你有一些優(yōu)勢(shì)，那

也是暫時(shí)的，競爭對(duì)手也能通過其它渠道獲得。雖然非核心域的改進(jìn)是必要的，但不充分，還是要在核心域上深入挖掘，讓競爭對(duì)手無法輕易從第三方獲得。因?yàn)樵诤诵挠蛏仙钊胪诰?，達(dá)到基于核心域的復(fù)用，這是獲得和保持競爭力的根本手段。

要達(dá)到基于核心域的復(fù)用，有必要將核心域和非核心域分開考慮。因?yàn)檫^早地將各個(gè)領(lǐng)

域的知識(shí)混雜，會(huì)增加不必要的負(fù)擔(dān)，從而導(dǎo)致開發(fā)人員騰不出腦力思考核心域中更深刻的問題。由于待解決的問題的規(guī)模一旦變大，而人腦的容量和運(yùn)算能力有限，因此必須分而治之，因?yàn)楹诵挠蚺c非核心域的知識(shí)都是獨(dú)立的。

四、共性與差異性

如果沒有ARM公司的IP授權(quán)模式，則在設(shè)計(jì)MCU時(shí)勢(shì)必消耗大量來之不易的財(cái)富。雖然ARM公司的規(guī)模相對(duì)來說不大，但毫不影響ARM成為一個(gè)偉大的企業(yè)，其為人類做出的貢獻(xiàn)是有目共睹的。

盡管如此，沒有軟件的支持，那么硬件就是一坨廢鐵。由于需求五花八門，盡管人們也做出了巨大的努力，期望最大限度地降低開發(fā)成本，似乎人們期望實(shí)現(xiàn)美好的心愿遙遙無期，無法做到高度地重用人類通過艱苦努力積累的知識(shí)。由于商業(yè)利益的驅(qū)使，偉大企業(yè)的不偉大之處，企圖將客戶綁在他們的戰(zhàn)車上，讓競爭對(duì)手絕望，大凡成功的企業(yè)無不如此。

有沒有破解的辦法呢？那就是“共性與差異性分析”抽象工具。實(shí)際上，不管是基于何種內(nèi)核的MCU，也不管是哪家公司的OS，其設(shè)計(jì)原理是一樣，只是實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)體（硬件和程序）不一樣，但只要將其共性抽象為統(tǒng)一接口，差異性用特殊的接口應(yīng)對(duì)即可。

基于此，我們不妨做一個(gè)大膽的假設(shè)。雖然PCF85063、RX8025T和DS1302來自不同的半導(dǎo)體的公司，但其共性都是RTC實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘芯片，即可高度抽象共用相同的驅(qū)動(dòng)接口，其差異性用特殊的驅(qū)動(dòng)接口應(yīng)對(duì)。雖然FreeRTOS或μC/OS-II或sysBIOS、Linux、Windows各不相同，但它們都是OS，多線程、信號(hào)量、消息、郵箱、隊(duì)列等是其特有的共性，顯然QT和emWin同樣可以高度抽象為GUI框架。也就是說，不管什么MCU，也不管是否使用操作系統(tǒng)，只要修改相應(yīng)的頭文件，即可復(fù)用應(yīng)用代碼。

由此可見，無論選擇何種MCU和OS，只要AWorks支持它，就可以在目標(biāo)板上實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)運(yùn)行。因?yàn)闊o論何種OS，它只是AWorks的一個(gè)組件，針對(duì)不同的OS，AWorks都會(huì)提供相應(yīng)的適配器，那么所有的組件都可以根據(jù)需要互換。

由于AWorks制定了統(tǒng)一的接口規(guī)范，并對(duì)各種MCU內(nèi)置的功能部件與外圍器件進(jìn)行了高度的抽象，因此無論你選用的是ARM還是DSP，以高度復(fù)用的軟件設(shè)計(jì)原則和只針對(duì)接口編程的思想為前提，則應(yīng)用軟件均可實(shí)現(xiàn)“一次編程、終生使用、跨平臺(tái)”，顯然AWorks給你帶來的最大價(jià)值就是不需要重新發(fā)明輪子。

五、 生態(tài)系統(tǒng)

如果僅有OS和應(yīng)用軟件框架就構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在萬物互聯(lián)的時(shí)代，一個(gè)完整的IoT系統(tǒng)還包括傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、算法和接入云端的技術(shù)，可以說異常復(fù)雜包羅萬象，這不是一個(gè)公司拿到需求就可以在幾個(gè)月之內(nèi)完成的，需要長時(shí)間的大量積累。

ZLG在成立之初就做了長期的布局，我們并沒有將自己定位于芯片代理或設(shè)計(jì)，也沒有將自己定位于儀器制造，更沒有將自己定位于方案供應(yīng)商，但隨著時(shí)間的推移和時(shí)代的發(fā)展，經(jīng)過艱苦的努力自然而然地成為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)”領(lǐng)導(dǎo)品牌。這不是刻意而為的，而是通過長期的奮斗順理成章的結(jié)果。

ZLG通過“芯片+AWorks”設(shè)計(jì)了高附加值的模塊、板卡和高端測(cè)量儀器，通過有線和無線通信接口接入ZWS（ZLG Web Services） IoT云端處理系統(tǒng)，，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)處理，構(gòu)成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。

其商業(yè)模式既可以銷售硬件，也可以銷售平臺(tái)，還可以針對(duì)某個(gè)有針對(duì)性的行業(yè)提供系統(tǒng)服務(wù)于終端用戶。與此同時(shí)ZLG將在全國50所大學(xué)建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，通過產(chǎn)學(xué)研的模式培養(yǎng)人才服務(wù)于工業(yè)界，還可以通過天使投資打造ZLG系，幫助更多的人取得更大的成功，推動(dòng)“中國智造2025”計(jì)劃的高速發(fā)展。

六、 專家與通才

任何一個(gè)組織和系統(tǒng)的成功都離不開專家和通才的鼎力配合與奮斗，這12年一路走來很不容易，但欣慰的是AWorks生態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)，培養(yǎng)了一些專家和核心骨干人才。我深深地體會(huì)到卓越人才的價(jià)值，怎么形容都不為過，所以今后我的主要工作就是尋找和發(fā)現(xiàn)卓越人才，為他們提供一個(gè)衣食無憂的，可以靜下心創(chuàng)新的平臺(tái)，大家共同努力改變這世界某一小部分，歡迎自我推薦或讀者向我推薦有理想有抱負(fù)的人才。如果你有心，你一定能找到我。

七、叢書簡介

這套叢書命名為《嵌入式軟件工程方法與實(shí)踐叢書》，其最新動(dòng)態(tài)詳見http://www.zlg.cnwww.zlg.cn（周立功旗下企業(yè)：廣州致遠(yuǎn)電子有限公司）和http://www.zlgmcu.comwww.zlgmcu.com（廣州周立功單片機(jī)科技有限公司），全部以電子版的形式發(fā)布。

目前已經(jīng)完成《程序設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《面向AMetal框架與接口的編程》和《面向AWorks框架與接口的編程》（上），后續(xù)還將推出《面向AWPI框架和接口的編程》、《面向AWUI框架和接口的編程》和《面向ZWS IoT框架和接口的編程》系列圖書。

周立功

2018年5月3日