电气工程理学硕士职业前景：嵌入式系统工程师工作前景和薪资信息
大多数人都有嵌入式系统的经验，即使他们不知道他们的名字。例如，大多数便携式 MP3 播放器、数字手表和可编程微波炉都实现了嵌入式系统——而这只是在消费产品方面。嵌入式系统也常用于混合动力汽车、先进的医疗保健技术，甚至火箭飞船。
究竟什么是嵌入式系统？将嵌入式系统视为一个小型的、自包含的生态系统的最简单方法是，在该生态系统中，各个软件组件作为一个整体，旨在实现特定功能。嵌入式系统之所以如此命名，是因为它通常嵌入在更大的电子或机械系统中。例如，在自动驾驶汽车中，自动动力总成是一个嵌入式系统：在更大的电子或机械系统的背景下，作为一个内聚单元工作的单个组件的集合。

整个工程领域都致力于这些系统的开发。事实上，嵌入式系统工程师的角色在航空、医疗技术等广泛领域越来越普遍。
嵌入式系统工程师的工作包括计算机和软件工程等学科，但增加了一些复杂性。例如，由于大多数嵌入式系统控制机器的物理操作，因此可能存在一些实时限制和约束。嵌入式系统必须设计为在这些限制内实现其基本计算功能。
那些希望找到嵌入式系统工程师工作的人会希望确保他们拥有正确的学术基础；这意味着获得电气工程或相关领域的学士学位和硕士学位。

嵌入式系统工程师做什么的？
从根本上说，这个角色涉及开发和监督复杂嵌入式系统的构建。担任该职位的人员可以使用软件工程或计算机工程组件来形成执行特定任务的内聚系统，例如设备中的传感器或执行器。传感器和执行器对于嵌入式系统至关重要，可以有效地在外部环境和系统本身之间进行调解。（它们通常作为二元组工作：传感器测量外部变化，例如温度或压力，执行器通过对系统本身进行调整来响应这些外部变化。）

嵌入式系统工程师职位描述
嵌入式系统工程师可以监督嵌入式系统的所有方面。这可能包括嵌入式系统的设计、开发、构建、测试和维护。虽然嵌入式系统通常同时具有软件和硬件组件，但所涉及的许多工程师将主要关注事物的软件方面。出于这个原因，嵌入式系统工程师的头衔有时与嵌入式软件工程师互换使用。
嵌入式系统工程师的工作通常从设计和开发开始。在流程的这个阶段，工程师将创建用于完成特定任务的系统蓝图或图表，然后通过与其他工程师合作改进他们的设计。嵌入式系统工程师可能会监督系统的构建，其中可能包括编程软件或构建硬件。工程师将通过一系列测试运行系统，确保它在不同条件下（例如，在不同温度或湿度水平）下以最佳水平运行。请注意，嵌入式系统工程师的大部分工作是提供技术文档，以充分阐明系统的功能。

嵌入式系统的主要组件
了解构成典型嵌入式系统的基本组件至关重要。一般嵌入式系统的三个主要组成部分如下：
• 允许系统实时收集数据的模拟传感器。根据所讨论的设备，这些数据可能很简单，例如温度、加速度或压力。
• 微处理器、微控制器和执行器。这些允许决策和自动化。它们响应外部刺激（由传感器提供）并促进系统本身的调整。
• 嵌入式软件。这包含允许系统自行运行的编码，无需人类用户的输入。这在无人驾驶汽车等应用中尤其重要，在这些应用中，重点是拥有一个自主运行的系统。
工程师的首要目标是创建一个独立的系统，其中每个组件都可以相互和谐地工作，以追求明确定义的功能或期望的结果。例如，汽车有许多嵌入式系统，包括防抱死制动系统和安全气囊展开系统。每个系统都有一个非常具体的功能。工程师致力于确保功能正确执行，每个单独的组件都按照它的意图去做。

如何成为嵌入式系统工程师
任何有兴趣成为嵌入式系统工程师的人都需要发展某些基础技能。做到这一点的最佳方法之一是完成电气工程、计算机科学或相关领域的高级学位。
一些嵌入式系统工程职位可能只需要学士学位，但追求更高级的学位可能是有益的，包括硕士学位或潜在的博士学位。这些更高级的课程为培养关键技能提供了额外的机会。他们可以在就业市场上提供更大的竞争优势，并帮助获得更高的薪水或承担更大责任的职位。

嵌入式系统工程证书
还有机会获得嵌入式系统工程领域的证书。这些证书通常是不必要的；一般来说，学位和专业经验更重要。也就是说，某些项目可能需要更高级别的认证。一些认证示例包括：
• 认证 LabVIEW 嵌入式系统开发人员 (CLED)
• 认证制造工程师 (CMfgE)
• 认证自动化专家 (CAP)

嵌入式系统工程的基本技能
通过学位课程、证书和专业经验，嵌入式系统工程师可以培养成功的基础技能。一些示例包括以下内容：
• 技术技能： 成功的嵌入式系统工程师将在计算机科学和计算机语言（如 C、C++、Rust 和 Python）以及汇编语言方面具有强大的能力。
• 技术写作： 工作的很大一部分是提供全面的技术文档。研究资助写作的技能也是一个加分项，尽管通常不是要求。

• 数据分析： 工程师应该能够使用 Microsoft Excel 和 MATLAB 等程序管理、处理和分析大量技术数据。
• 物联网熟练程度： 熟悉物联网框架和平台是另一个加分项。一些示例包括 Google Cloud、Microsoft Azure 和 IBM Watson。
• 硬件设计： 嵌入式系统工程角色可能还需要在计算机辅助设计 (CAD) 等程序中设计专用硬件。
• 分析和解决问题的能力：成功的工程师将能够清楚地了解其系统所需的功能，并解决开发过程中出现的任何障碍或障碍。
• 项目管理：该领域的成功将要求工程师保持井井有条并平衡不同的优先事项和项目，同时仍要满足重要的截止日期。
• 团队合作和领导力：在大多数情况下，工程师将与其他工程师团队一起工作，在某些情况下，可能会升任该团队的领导职位。因此，协作能力是关键。

嵌入式系统工程师薪资概览
在从事嵌入式系统工程师的职业之前，有必要回顾一下该职位的典型年薪中位数，以及可能影响工程师整体收入的一些因素。

嵌入式系统工程师工资中位数
嵌入式系统工程师的平均收入是多少？根据 PayScale 的数据，截至 2020 年 3 月，年薪中位数约为 77,500 美元。一些工作还提供了赚取奖金或分享最终项目利润的机会。
有几个因素会影响嵌入式系统工程师的总薪酬潜力。经验水平是一个因素；那些在该领域拥有更多任期的人通常会获得更高的薪水。位置是另一个因素，更大的市场提供更丰厚的薪水。
最后一个要考虑的因素是教育水平。拥有高级学位（例如电气工程硕士学位）的人通常会比没有高级学位的人获得更高的薪水。

嵌入式系统工程师工作前景
虽然美国劳工统计局 (BLS) 没有针对嵌入式系统工程的特定类别，但它确实提供了一些相关领域的工作前景数据。BLS 预计，从 2018 年到 2028 年，电气和电子工程职位将增长 2%，软件开发人员职位将增长 21%。

嵌入式系统的未来
嵌入式系统工程领域不断发展。随着技术本身变得更加强大和复杂，嵌入式系统必须变得越来越小、响应迅速和有效。
这给嵌入式系统工程专业人士带来了许多挑战，但也带来了许多机遇。那些在高级学位课程中磨练了技能的人可能更有能力抓住这些机会，并做出真正具有前瞻性和创新性的工作。以下是嵌入式系统工程前沿趋势的几个示例。

物联网
物联网 (IoT) 是指越来越多的设备、电器和消费品通过有线连接以实现互联网连接的趋势。实际上，大多数物联网设备都是连接到网络的嵌入式系统。
物联网支持者的野心之一是设备可以从云或其他基于 Web 的资源接收和处理更多数据的世界。为了让这个梦想成为现实，嵌入式系统工程师需要找到新的方法来使他们的技术生态系统更加紧凑和强大。
物联网技术正变得越来越普遍。Loriot 的一份报告指出，2019 年，全球有超过 95 亿台物联网设备。随着技术的进步，应用程序变得越来越多和强大。当前物联网趋势和发展的一些示例包括：
• “智能”（支持互联网的）家庭技术，允许电器、家用恒温器、家庭影院和家庭安全系统通过中央集线器实现自动化和连接
• 物联网嵌入式医疗工具和设备，有效使任何手术室成为智能手术室，将医生和护士连接到实时数据
• 资产跟踪技术，使公司能够始终与产品或货物保持“联系”，无论它们被发送到何处

可穿戴设备
可穿戴设备同样变得越来越普遍。示例包括 Apple Watch、可穿戴计步器和其他健身追踪设备。同样，属于这一类的大多数设备都使用嵌入式系统技术。
可穿戴技术有望在一系列领域变得越来越重要，但最令人兴奋的应用是在医疗保健领域。例如，医疗提供者越来越依赖可穿戴设备来帮助收集患者特定数据，例如心率和所采取的步骤。医疗信息与管理系统协会 (HIMSS) 的一篇文章讨论了医疗组织现在实施可穿戴设备的多种方式：“可穿戴设备可以连接到鞋子、眼镜、耳环、衣服、手套和手表上。可穿戴设备也可能演变为可附着皮肤的设备。传感器可以嵌入到环境中，例如椅子、汽车座椅和床垫。智能手机通常用于收集信息并将其传输到远程服务器进行存储和分析。”

穿在衣服上或附着在皮肤上的设备已在多种方面显示出实际用途。例如，佩戴在老年人衣服上的小型传感器为研究人员提供了有关通常导致跌倒的活动或模式的数据。使用这些数据，高级生活社区的管理人员可以更好地构建环境并协调活动，以最大限度地降低跌倒风险，从而确保患者安全。
另一个例子是医学研究人员创造了可供学生佩戴的微型设备，以跟踪他们的基本身体运动。如果学生久坐不动，该设备会发出轻微的振动，提醒他们起身走动片刻。这是一种小而潜在的重要方式，嵌入式系统可以帮助缓解久坐不动的生活方式对健康的不利影响。
这是另一个领域，经验丰富的工程专业人员将有充足的机会开发新的应用程序。

自动驾驶汽车
无人驾驶汽车长期以来似乎是一个白日梦，但近年来它们已开始成为现实。谷歌和优步等大型企业在无人驾驶汽车技术上投入巨资，一些州也为自动驾驶汽车开了绿灯。
无人驾驶汽车的许多关键功能，包括自动动力传动系统，都依赖于嵌入式系统。根据Design News的一篇文章，自动驾驶汽车的发展与嵌入式系统的发展并行。“这种汽车的出现将与智能基础设施系统的发展齐头并进，智能基础设施系统基本上可以指导车辆的行为，”文章指出。
工程师将有很多机会使这些系统更有效、更便宜，这反过来又可以使自动驾驶汽车更容易使用和普及。如果它们可以更有效地制造，自动驾驶汽车作为公共交通工具或用于叫车车队可能会变得更加普遍。这可能会产生真正的公共卫生利益。例如，轻松为自动驾驶汽车打招呼的能力可以防止醉酒的人开车，从而减少酒后驾驶事故。

智能家居设备
家庭自动化越来越受欢迎，越来越多的房主寻求简单的方法来更有效地管理他们的家庭。一些示例包括智能恒温器、智能家居安全系统以及亚马逊、苹果和谷歌提供的虚拟助手。
智能家居设备是物联网技术的一个子集，这些设备需要嵌入式系统才能按照预期的方式工作。Dataweek的一篇文章清楚地表明了这种联系：“智能电子产品正在成为人们生活方式的基础，嵌入式系统现在渗透到日常生活中。这种无处不在有助于塑造嵌入式系统开发的一些关键趋势，推动功能和便于使用。”
智能技术可以在很多方面让日常生活变得更轻松。智能冰箱可以与用户的手机同步，在牛奶或鸡蛋用完时提供自动购物清单或警报。智能卧室可以了解住户每天早上醒来的时间，然后改变温度，甚至散发出舒缓的气味来迎接他们进入新的一天。语音助手可以响应用户的命令，在首选温度下洗澡或开始淋浴。
嵌入式系统工程专业人员可以在使这些设备更有效、更实惠和更可靠方面发挥重要作用。通过这样做，它们可以为家庭自动化设备提供机会，使其变得更加标准化，从而为更多的房主提供服务。

潜入新兴领域
嵌入式系统工程是一个相对较新的领域，但它已经在商业和日常生活的多个领域中占有一席之地，从汽车创新到日常家用产品。
因此，嵌入式系统工程师有许多有前途的职业道路。那些在该领域寻求工作的人将找到大量解决问题的机会，利用他们的分析技能并开发新的技术可能性。
在这一领域取得成功的最佳途径是接受高等教育。像俄亥俄大学的在线电气工程理学硕士课程将提供一个发展突出技能的机会。事实上，该计划的课程包括工程写作和车辆控制系统等课程，以及专门针对嵌入式系统的课程。
嵌入式系统工程是一个充满机遇的领域。培养这些技术技能的人可以为消费电子、医疗设备甚至尖端汽车技术做出积极贡献。对于那些具有创造性思维和批判性思维的人来说，这可能是一个非常有价值的领域。今天发现更多细节。