嵌入式系统网络引导的优势

随着越来越多的智能系统部署在地面车辆、飞机、无人机 （UAV） 和无人海底车辆 （UUV） 等平台上，确保平台的多台嵌入式计算机中的每一台都已使用最新且正确版本的运行时和/或任务软件进行更新变得越来越具有挑战性。不幸的是，将所需软件安装到嵌入式模块或智能系统上的过程可能是劳动密集型和成本密集型的。

引导嵌入式系统有两个基本选项：从专用硬盘驱动器引导或通过网络引导协议远程引导。当通过专用硬盘驱动器（通常驻留在模块本身）进行引导时，更新软件需要从平台上卸下子系统机箱。接下来，需要打开盒子以卸下模块，然后将其放入另一个系统，例如测试夹具，从而安装新软件。许多嵌入式模块通过使用背板引脚对板载非易失性存储器进行写保护，防止将任何新数据写入卡上驱动器。虽然写保护确保嵌入式软件在安装时不会无意中被修改，但它也使更新软件的苦差事变得更加困难。该过程还增加了每次由技术人员拆卸和处理模块时导致的关键硬件的风险。

Netbooting为安装和更新软件提供了一种卓越的替代解决方案，从而节省了大量劳动力。此外，如果平台丢失并被对手捕获，网络引导还可以大大提高静态数据的安全性。

随着任务中涉及的平台数量的增加，例如一群无人机或UUV，网络启动的好处 - 包括时间，劳动力和成本 - 变得更加显着。网络启动消除了在平台上的每台嵌入式计算机上单独安装软件的需要，无论是模块还是独立机箱。相反，所有相关软件，从运行时软件到任务地图，以及特定任务所需的任何其他软件，都可以简单地整合到充当网络文件系统 （NFS） 的服务器上的存储中。

当平台的任何嵌入式系统启动时，而不是使用自己的内部软件，引导通过网络进行。系统开发人员或现场技术人员无需将软件加载到每台计算机，只需将软件上传到单个文件服务器，当网络上的每台计算机“唤醒”时，它就会从该服务器获取其软件。将启动软件（以及平台的其他嵌入式系统所需的软件副本）整合到单个服务器上可以减少部署和维护期间的劳动力。

更好的是，如果用于网络引导的服务器也为静态数据提供加密，则用于引导平台所有嵌入式计算机的运行时软件将免受窥探。如果没有加密，如果配备多台嵌入式计算机的车辆被捕获，则每个模块或系统上部署的软件都容易受到入侵，从而可能使其能够进行逆向工程。相反，如果软件驻留在加密其所有数据的单个服务器上，则消除或大大降低恶意访问的可能性。使用网络引导可以将潜在的入侵点限制为单个点 - 受更高级别安全性保护的加密服务器。

使用网络启动协议（如英特尔的 PXE 启动协议）使系统设计人员能够围绕其平台的网络服务器构建堡垒，以确保在平台丢失时关键数据的安全。随着部署的智能系统数量不断增加，网络启动可以大大减少在开发过程中加载软件的时间、成本和劳动力，并在平台部署后更新软件。

审核编辑：郭婷