大话通信工程(下篇)
大佬们说过:站在风口上,猪都能飞。
现在互联网正是火了几年的风口,产生这样的想法情有可原。那么下一个风口是哪个?我认为是——物联网。
物联网的英文简称是IoT,Internet of Things,意即万物相连。IoT的深远影响将会带来第四次工业革命,即国外专家指出的工业4.0,规模将会数十倍乃至百倍于现在的互联网。现在各大IT厂商都已经为物联网布局了好久,想必童鞋们已经有所耳目。
我觉得物联网简直就是为通信工程量身定做的一个职业,为什么?因为软硬兼施,不仅有软件,而且必须与硬件相结合,同时协议框架影响巨大,当然云计算、大数据之类的CS专业也很重要。通信工程的专业课程在这方面基本上都用得上,如果软硬同时精通,将会是IoT领域不可多得的人才。
好了,接下来我会就我的经验列举出一些通信软件工程师修行的计划和书目,有兴趣的同学们可以参考下。
首先说在前面,如果列举出的书目国内有英文影印原版,务必选择英文原版,因为国内的翻译水平参差不齐,很多翻译错误,而且语句不通,还不如英文原版来的顺。同学们不要惧怕原版书籍,阅读技术文档比四六级的阅读题好多了,顺便也把英语巩固下,岂不一举两得。
语言类
C/C++
如果连C都学不好那基本上与通信的研发无缘了。
教材毋庸置疑是K&R的C语言圣经《The C Programming Language》,这是基础中的基础,务必打牢。
进阶教材:《C和指针》、《C陷阱与缺陷》、《C专家编程》、《C标准库》。这前三本与K&R合称C语言四大圣经。《C标准库》也很经典,介绍了所有标准库函数的实现原理,可以研究下。C++教程可以选《C++ Primer》,很厚的砖头书,不过啃透之后C++也可以算得上熟悉了。进阶教材:《Effective C++》、《STL源码剖析》、《C++ Coding Standards》。为什么要学C++?因为这是个面向对象的世界,而且我之前也说过老外喜欢用C++,如果想进外企C++务必要好。
Python
为什么要学Python?因为方便,好学,而且用处大,不仅在文本处理,网络编程,而且系统管理方面等都极其有用。
我现在做那些路由协议软件bug分析的时候,光产生的日志文件都是几十M甚至几百M,用文本编辑器打开都要半分多钟。这时候如果跑一段脚本代码做一些字符串处理,将自己需要的内容生成另一个简单的文本再打开方便多了。
推荐教材:《Python核心编程》,也是一本砖头书,不过不需要每章都读,选前面的一些基础东西看下,后面的进阶内容留着需要的时候再看。
进阶教材:《Python Cookbook》、《Python for Unix and Linux System Administration》。前者是一些Python技巧的总结,各个方面都有涉及到,后者是Python在Unix/Linux系统运维管理可以用得上。
Objective-C/Swift
可能同学们更疑惑了,为啥要学这东东?因为我大苹果啊,工资高啊,待遇好啊。这是一方面。我觉得这两个语言值得学是因为在现在的物联网领域,Apple目前是绝对的老大。
国内的IT公司还在对智能家居进行深度布局,但是Apple的智能家居产品已经在开卖了,iWatch、Hue智能灯泡等等都挺火。更重要的是苹果有一套自己的智能家居开发API:HomeKit。到目前为止还有哪个其他厂商会有自己的一套智能家居API?而且苹果貌似在和一些协议组织联合定制物联网协议框架。
现在物联网还是半温不火的状态,很重要的一个原因就是没有统一的协议框架,各大厂商只能各自为阵。如果谁能插手协议制定,谁就有发言权。苹果目前做到了,所以以后国内外在智能家居产业支持苹果设备的我认为会很多。因此这两个语言值得学下,技多不压身嘛。推荐教材为苹果的官方文档,可以在苹果的开发者中心下载。
嵌入式
51单片机
这是最好入门的单片机,把51系列的8位单片机功能掌握后,嵌入式一些基本功能也就熟悉了,比如GPIO、ADC/DAC、PWM、USART、SPI、I2C、中断、定时器、看门狗等等,对以后学习更高深单片机也就有好基础。
学51的话,首先去某宝淘一个开发板,不贵才100多,该有的功能都会有,然后就是不断学习编程实现功能了。
教材的话,目前国外的我还没不知道,如果有同学知道请务必告诉我哈。国内的教材我推荐一套(不是广告啊,我是真觉得写得好):《51单片机应用从零开始》、《51单片机应用实例讲解》。两本书的作者为同一人,写的非常细致,这两本搞定后51也就摸透了。但是这两本书全部是用的汇编语言,貌似没有用C,因此要自己用C实现。这位作者还有另一本书我觉得也挺好,《电子设计从零开始》,都是针对小白的,如果想做电子设计竞赛的同学可以参考下。
STM32
为什么要学STM32?因为Cortex-M系列的32位单片机功能强大,功耗低,而且价格低廉,正在取代8位单片机的地位(但并不是说8位的以后就无用武之地了)。
在物联网领域Cortex-M系列的单片机绝对大有作为,因此想从事物联网开发的同学务必学好。首先也是去某宝淘一块开发板回来,接着就学习文档进行编程。
教材的话相关开发板都会有配套的教材,可以先学一下。熟悉之后最重要的教材就是相关芯片的《STM32 Reference Manual》和《ARM Cortex-M3权威指南》,前者对相关芯片的所有功能寄存器进行了详细讲解,后者对Cortex-M内核框架和相关环境开发做了讲解。另外还有一本《Cortex-M3之STM32嵌入式系统设计》我也觉得不错,这本书讲了怎么用C++来封装STM32相关函数。
学习STM32的时候建议首先按着教材,对着固件库函数先实现各个功能。之后再深入研究相关寄存器,这时就会对固件库的函数为什么会这样写一目了然了。
Cortex-A系列芯片
Cortex-M和Cortex-A都是属于ARMv7技术框架的东东,但是M系列是属于微控制器和低成本领域,作为工业控制是不二选择,但是如果想要跑诸如Linux和VxWorks之类的操作系统就有点吃力。A系列为高端领域,可以很好的支持Linux、VxWorks、WinCE等操作系统,现在手机领域的大半壁江山都属于A8和A9。
由于答主目前也是在学习这一块,还没有深入了解,因此不能给出很好的建议。也希望熟悉的同学能赐教,先谢谢哈~!
系统修炼
Unix编程
Linux系统的重要性想必大家都知道,因此想进行通信的开发必须学会用Linux环境进行编程。
推荐教材绝对是Stevens大神的六本书(如果能写出一本之类的书就足以名垂千史,Stevens大神写了六本。。。):《Unix环境高级编程》、《Unix网络编程》两卷、《TCP/IP详解》三卷。
第一本书国内简称为APUE,这本书对UNIX系统调用函数进行了极其详细的讲解。学习APUE最好配合另一本经典教材:《Unix/Linux编程实践教程》。这本书会教你怎样实现Linux环境下一些常见的命令,比如ls、pwd等等,后面涉及到了unix编程的所有方面,包括线程、IPC、socket等等。这两本配合着看有奇效,谁吃谁知道。
《Unix网络编程》国内简称为UNP,第一卷介绍了Unix环境下的各种网络调用系统函数,第二卷讲解了IPC。把第一卷吃透后Unix网络编程就不在话下了(其中SCTP部分可以跳过,貌似用的很少),第二卷可以选着看。
《TCP/IP详解》着重看第一卷和第三卷,第一卷介绍了从二层到三层的一些主要协议,第三卷介绍了HTTP等应用层领域的协议,第二卷的话讲实现,有兴趣可以看下。把APUE、UNP第一卷、TCP/IP详解第一卷都吃透之后,我可以保证你毕业的薪水不会少于1W。
数据结构与算法
数据结构在软件修炼中很重要,因为程序=数据结构+算法,基本的诸如链表、堆栈、二叉树等等必须要熟悉,这些在通信领域中用的太多太多。虽然代码可能不用你写,但是还是对实现过程要了如指掌。
算法之类的在具体工作中用的很少,反正我到现在为止还没碰到几个要实现的复杂算法,但是了解下总是好的。
学通信的同志可能这方面会较CS的同学较欠缺,CS的大牛们都会去刷ACM题库,通信的子弟们好像很少有这种热情,如果感兴趣可以刷下。
推荐教材:《数据结构与算法分析--C语言描述》,很经典的一本书,对复杂度描述、各种数据结构做了深入讲解,而且附加相关C代码,啃透了内功也算是深厚了。
另外如果觉得这本比较难的话可以从国内的一些小白教材开始,比如《大话数据结构》、《啊哈!算法》都是国内的上乘之作。《算法导论》的话,如果你时间充足,毅力顽强可以挑战下,如果啃完了你会是大牛。
操作系统
这是通信的薄弱环节,据我所知通信工程很少有开OS这门课的。反正答主当年是没在课堂上学过,全是课外自学的。
学了OS可以对系统调用函数有深一层次的了解,会知道进程怎样组织和切换,内核级线程和用户级线程的区别,虚拟内存是怎么回事等等。如果想从事驱动开发的话,OS功底就要很好了。
推荐书籍:《现代操作系统》。这是一本OS的经典书籍,而且比较容易读懂,适合入门初学者,着重学习 2、3、4、5、6章。
对OS相关概念熟悉后,就可以阅读Linux源代码了,推荐书籍:《Linux内核设计与实现》,比较适合入门。
另外像STM32单片机可以跑uCos操作系统,因此如果对这方面感兴趣学下uCos,代码开源并且简单易学,可以先学习uCos,然后再学习Linux之类的,推荐书籍:《uCos-II嵌入式实时操作系统》。
以上是针对通信工程软件研发的一些建议和书目,这些都弄通之后你将成为一名极其优秀的通信软件研发工程师了。答主只是一名普通的工程师,上面有些书我也是只看了一部分或者甚至还没开始看,也是在不断学习进步的过程中。所以通信领域是一个落后就要挨打的领域,必须不停的学习知识。
另外,有些同学问到怎么成为网络工程师,我可以给出以下建议:
首先要明确网络工程师的具体职责任务。网络工程师要组网,因此必须对各种路由协议要熟悉,比如OSPF、ISIS、BGP、RIP、MPLS等等。
另外确实网络工程师不需要写代码,但最好还是学会一门脚本语言,因为在组网配置大型网络的时候命令会很多,这样一行一行敲会很累,因此一般都会运行脚本文件。
学习的时候可以去学校实验室,一般都会提供具体厂商的通信设备,如果没有这条件可以下载相关模拟器,Cisco和华为都有自己设备的模拟器,可以直接在PC上模拟组网,效果和设备是一样的。
然后就要学习各种协议,从二层到三层到大型路由协议,每个协议的功能、报文、状态机都要熟悉,这样才能对各种组网能随身所欲。之后就要熟悉设备的命令行,因为路由功能都是相同的,因此不同设备的相关命令行都是相似的,可以一通百通。
推荐教材:Cisco的一系列考证官方教程,从浅到深依次为CCNA、CCNP、CCIE,都有相关的培训教材。另外华三出了一套教材,《路由交换技术》,一共好像4卷,应该也不错。另外《TCP/IP路由技术》两卷书是学习所有路由协议的不二选择。MPLS也应当好好学下,因为现在核心网中都用MPLS,并且与L2、L3 VPN结合的相当好,所以很重要,推荐教材:《MPLS技术架构》、《MPLS与VPN体系结构》。前者是带领答主入门MPLS协议族的书籍,后者介绍了L2、L3 VPN方面的内容。等踏上工作岗位后,应该还要研究具体协议的RFC文档。因为答主对MPLS比较熟悉,因此列一些MPLS相关RFC文档:RFC3031(MPLS框架协议,重要)、RFC3032(介绍了MPLS报文的组织)、RFC3209(RSVP-TE协议)、RFC3036(LDP协议)、VPN相关draft草案。
另外有些学妹们问到女生在通信领域好就业么?
对此我只能做这样的回答:如果你想从事研发,最好去读个研,因为女生读研出来之后做研发会很有保障(不是性别歧视啊,是我所见到的事实);如果想做测试,本科毕业应该就够了,毕竟不用编码;另外一些像工程维护之类的,不建议女生,你愿意一年到头风餐露宿的在各地来回跑么?据我所知一些通信设备国企里面研发和测试的女生占到了三分之一甚至更多,因此可以考虑下。学妹们不要灰心,通信公司都是狼多肉少的地方,你们进去后会很受欢迎的哦,至少个人问题不用愁啦。
本文作者:李宇(知乎)
注意:本文在知乎获赞5.5K,内容具有一定的参考意义。但是,发布时间稍微有点久了,是2015年,一些情况可能已经发生变化,所以仅供大家参考,不可盲目模仿或照搬。