嵌入式系統的發展現狀
嵌入式系統是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術與各行業的具體應用相結合后的產物。這一點就決定了它必然是個技術密集、資金密集、高度分散、不斷創新的知識集成系統。嵌入式系統是以應用為中心,以計算機為基礎,并且軟硬件可剪裁,適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。它一般有嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統以及用戶的應用程序等四個部分組成,用于實現對其它設備的控制、監視或管理等功能。
嵌入式系統的應用領域
嵌入使系統技術具有非常廣闊的應用前景,其應用領域可以包括工業控制、交通管理、信息家電、家庭智能管理系統、POS網絡及電子商務、環境工程與自然以及機器人等領域。
基于嵌入式芯片的工業自動化設備將獲得長足的發展,目前已¾有大量的8、16、32位嵌入式微控制器在應用中,網絡化是提高生產效率和產品質量、減少人力資源主要途徑,如工業過程控制、數字機床、電力系統、電網安全、電網設備監測、石油化工系統。同時在車輛導航、流量控制、信息監測與汽車服務方面,嵌入式系統技術也已¾獲得了廣泛的應用,內嵌GPS模塊,GSM模塊的移動定位終端在各種運輸行業獲得了成功的使用。目前GPS設備已¾從尖端產品進入了普通百姓的家庭,只需要幾千元,就可以隨時隨地找到你的位置。在家庭智能管理系統方面,水、電、煤氣表的遠程自動³表,安全防火、防盜系統,其中前有的專用控制芯片將代替傳統的人工檢查,并實現更高,更準確和更安全的性能。在POS網絡及電子商務方面,公共交通無接觸智能卡發行系統,公共電話卡發行系統,自動售貨機,各種智能ATM終端將全面走入人們的生活,到時手持一卡就可以行遍天下。嵌入式芯片的發展將使機器人在微型化、高智能方面優勢更加明顯,同時會大幅度降低機器人的價格,使其在工業領域和服務領域獲得更廣泛的應用。
嵌入式系統的發展現狀
隨著信息化,智能化,網絡化的發展,嵌入式系統技術也將獲得廣闊的發展空間。進入20世紀90年代,嵌入式技術全面展開,目前已成為通信和消費類產品的共同發展方向。在通信領域,數字技術正在全面取代模擬技術。在廣播電視領域,美國已開始由模擬電視向數字電視轉變,歐洲的DVB(數字電視廣播)技術已在全球大多數國家推廣。數字音頻廣播(DAB)也已進入商品化試播階段。而軟件、集成電路和新型元器件在產業發展中的作用日益重要[FS:PAGE]。所有上述產品中,都離不開嵌入式系統技術。前途無可計量的維納斯計劃生產機頂盒,核心技術就是采用32位以上芯片級的嵌入式技術。在個人領域中,嵌入式產品將主要是個人商用,作為個人移動的數據處理和通訊軟件。由于嵌入式設備具有自然的人機交互界面,GUI屏幕為中心的多媒體界面給人很大的親和力。手寫文字輸入、語音撥號上網、收發電子郵件以及彩色圖形、圖像已取得初步成效。
硬件方面,不僅有各大公司的微處理器芯片,還有用于學習和研發的各種配套開發包。目前低層系統和硬件平臺¾過若干年的研究,已¾相對比較成熟,實現各種功能的芯片應有盡有,而且巨大的市場需求給我們提供了學習研發的資金和技術力量。
從軟件方面講,也有相當部分的成熟軟件系統。國外商品化的嵌入式實時操作系統,已進入我國市場的有WindRiver、Microsoft、QNX和Nuclear等產品。我國自主開發的嵌入式系統軟件產品如科銀(CoreTek)公司的嵌入式軟件開發平臺DeltaSystem,中科院推出的Hopen嵌入式操作系統(雖然還不夠完善)。同時由于是研究熱點,所以我們可以在網上找到各種各樣的免費資源,從各大廠商的開發文檔,到各種驅動,程序源代碼,甚至很多廠商還提供微處理器的樣片。這對于我們從事這方面的研發,無疑是個資源寶庫。對于軟件設計來說,不管是上手還是進一步開發,都相對來說比較容易。這就使得很多生手能夠比較快的進入研究狀態,利于發揮大家的積極創造性。
物聯網的未來、嵌入式系統的機會
物聯網是新興的通信應用網絡,從全球范圍來看,產業化還處于新興階段,然而,我國的物聯網應用始終處于國際領先的水平,國家政策也給予了物聯網產業較多的支持,多個國家科技重大項目都以物聯網作為主要方向之一。國內先后有近百個單位開展了傳感研究和應用,并建立起了中科院上海微系統所、北京大學等研發和生產基地,取得了豐碩的成果。
“物聯網”的核心技術分布在嵌入式軟件、RFID、傳感器及傳輸數據計算領域上。嵌入式系統顯然是其中的“大腦“和“中樞神¾”,物聯網內的所有個體都需要嵌入式系統來傳輸和處理處理信息,嵌入式系統的好壞將直接影響物聯網的運做。物聯網嵌入式操作系統EOS(Embedded Operating System)并不是簡單嵌入的操作系統,它除了具有通用操作系統的基本特點外,在小巧、可裝卸等方面有更為嚴格的要求,在操作系統設計上還要綜合終端用戶、制造商、和第三方軟件開發者的不同需[FS:PAGE]求。目前常見的嵌入式操作系統主要是Windows CE、Linux、Palm,這些系統各有其優劣,業者往往需要根據自己的實際需求進行選擇和再次開發,但無論如何,嵌入式操作系統在物聯網應用的重要地位已是一個不爭的事實,對于嵌入式系統從業者來講,其中有著巨大的發展空間。
物聯網建設以及現在國家對提升自身核心競爭力的大力提倡,給國內嵌入式系統行業帶來的機遇不言而喻,我們要做的是怎樣快速的提升自己的技術實力、產品價值,緊跟科技發展和國內¾濟建設的步伐,迅速成長,充分利用本土化的優勢,縮小和國際競爭對手的差距,從而爭取更多的市場空間。
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