淺析嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用帶來(lái)的機(jī)遇

劉內(nèi)美

摘要：當(dāng)今是信息科技和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用無(wú)處不在，本文從實(shí)際出發(fā)，首先介紹嵌入式系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)，從而引申出了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)化Abstract:Today is the information technology and the Internet era,the application of embedded system is everywhere,in the paper,we first introduce the concept and characteristics of the embedded system,which extended the development status and trend of embedded system,the opportunities and challenges.

Key words:embedded system；Computer technology；Network嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助裝置、機(jī)器和設(shè)備運(yùn)行的裝置”。從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置。目前國(guó)內(nèi)一個(gè)普遍被認(rèn)同的定義是：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)是與具體應(yīng)用緊密結(jié)合，強(qiáng)調(diào)專用性、可靠性、成本、體積、資源高度利用，結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)的綜合產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在規(guī)模和應(yīng)用各領(lǐng)域覆蓋面上都跨入了一個(gè)新的時(shí)代。我國(guó)嵌入式操作系統(tǒng)目前主要有兩大類：自主版權(quán)的操作系統(tǒng)和Linux的操作系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的特點(diǎn)：(1)嵌入式系統(tǒng)工業(yè)是不可壟斷的高度分散的工業(yè)。(2)嵌入式系統(tǒng)具有的產(chǎn)品特征。(3)嵌入式系統(tǒng)軟件的特征：①軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ)。②軟件代碼高質(zhì)量、高可靠性。③系統(tǒng)軟件(OS)的高實(shí)時(shí)性是基本要求。④多任務(wù)操作系統(tǒng)是知識(shí)集成的平臺(tái)和走向工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化道路的基礎(chǔ)。(4)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境。(5)嵌入式系統(tǒng)軟件需要RTOS開(kāi)發(fā)平臺(tái)。(6)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員以應(yīng)用專家為主。

從某種意義上來(lái)說(shuō)，通用計(jì)算機(jī)行業(yè)的技術(shù)是壟斷的。嵌入式系統(tǒng)則不同，它面向不同的行業(yè)領(lǐng)域和用戶，與它們緊密地結(jié)合，也就是說(shuō)，它是一個(gè)分散的工業(yè)，充滿了競(jìng)爭(zhēng)、機(jī)遇與創(chuàng)新，沒(méi)有哪一個(gè)系統(tǒng)的處理器和操作系統(tǒng)能夠壟斷全部市場(chǎng)。即便在體系結(jié)構(gòu)上存在著主流，但各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域決定了不可能少數(shù)公司、少數(shù)產(chǎn)品壟斷全部市場(chǎng)。因此嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的產(chǎn)品和技術(shù)，必然高度分散，留給各個(gè)行業(yè)中小規(guī)模、高技術(shù)的公司創(chuàng)新余地很大。另外，社會(huì)上的各個(gè)領(lǐng)域在不斷向前發(fā)展，必然要求嵌入式處理器核心也需同步發(fā)展，這也構(gòu)成了推動(dòng)嵌入式工業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。

嵌入式系統(tǒng)的市場(chǎng)是巨大的，市場(chǎng)需求是嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的巨大推動(dòng)力。隨著計(jì)算機(jī)軟件和集成電路技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品日益完善，并在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，已成為我國(guó)信息化帶動(dòng)工業(yè)化，工業(yè)化促進(jìn)信息化的發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

目前最值得關(guān)注的嵌入式產(chǎn)品市場(chǎng)有：⑴信息家電。嵌入式系統(tǒng)式是信息家電網(wǎng)絡(luò)和IT融合的重要技術(shù)基礎(chǔ)，具有功能豐富、高度集成的智能數(shù)字終端將是未來(lái)的發(fā)展方向。智能數(shù)字終端和各類數(shù)字融合產(chǎn)品具有十分廣闊的市場(chǎng)前景。⑵移動(dòng)計(jì)算設(shè)備：嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，大大擴(kuò)展了移動(dòng)計(jì)算設(shè)備的功能。⑶網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都運(yùn)用到嵌入式系統(tǒng)，這意味著巨大的嵌入式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和產(chǎn)品市場(chǎng)需求。⑷自動(dòng)化與測(cè)控儀器儀表。該行業(yè)為嵌入式系統(tǒng)提供了巨大的市場(chǎng)，嵌入式系統(tǒng)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。⑸嵌入式系統(tǒng)在交通管理、環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用非常廣泛，具有良好的市場(chǎng)前景。

未來(lái)幾年的嵌入式應(yīng)用將能更靈活地與大型網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(tái)互動(dòng)，形成新的應(yīng)用模式，甚至構(gòu)架處新的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)。最終將嵌入式系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及通信節(jié)點(diǎn)組成的信息空間與人類生活的無(wú)力空間集成為和諧的人機(jī)交互信息環(huán)境的。因此，嵌入式應(yīng)用和嵌入式技術(shù)將成為計(jì)算機(jī)工業(yè)中最具活力的部分。

嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了物物相連，將物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合，在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在能力超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制，在此基礎(chǔ)上，我們可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平。

當(dāng)然嵌入式系統(tǒng)也存在一些問(wèn)題：一是產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)不均衡；二是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)巨大；三是高端人才嚴(yán)重缺乏。該如何面對(duì)問(wèn)題，抓住機(jī)遇和挑戰(zhàn)，首先，必須加強(qiáng)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略地位。嵌入式系統(tǒng)是其他產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)創(chuàng)新的重要技術(shù)支持，加強(qiáng)對(duì)嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的整體布局，并在規(guī)劃中優(yōu)先部署，以引導(dǎo)其他產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展。其次，重視嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的提高。突破阻礙嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)。第三，培養(yǎng)一批嵌入式軟件專業(yè)化人才隊(duì)伍。

縱觀當(dāng)今嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是嵌入式開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要求嵌入式系統(tǒng)不僅要提供嵌入式軟硬件系統(tǒng)本身，同時(shí)還需要提供強(qiáng)大的硬件開(kāi)發(fā)工具和軟件包支持。二是網(wǎng)絡(luò)化、信息化的要求隨著因特網(wǎng)技術(shù)的成熟、帶寬的提高日益提高，使得以往單一功能的設(shè)備結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。這就要求芯片設(shè)計(jì)上集成更多的功能，滿足應(yīng)用功能的升級(jí)。三是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)成為必然趨勢(shì)。四是精簡(jiǎn)系統(tǒng)內(nèi)核、算法，降低功耗和軟硬件成本。五是提供友好的多媒體人機(jī)界面。

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