嵌入式系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的應(yīng)用研究

王威 遼寧建筑職業(yè)學(xué)院

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以及云計(jì)算的發(fā)展為嵌入式系統(tǒng)提供了新的發(fā)展機(jī)遇，也使其面臨著巨大的挑戰(zhàn)。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以用自身的語(yǔ)言去詮釋物聯(lián)網(wǎng)，它的不斷升級(jí)也將會(huì)促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，滿足人們對(duì)于信息傳遞專一性日益增長(zhǎng)的需求，同時(shí)也會(huì)帶動(dòng)其他相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

一、嵌入式系統(tǒng)的概述

（一）嵌入式系統(tǒng)的基本概念

嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)單來(lái)講就是對(duì)人類不同需要的應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)施計(jì)算機(jī)的嵌入過(guò)程，從而滿足不同人們的各種需求。嵌入式系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域建立的，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)又依賴于互聯(lián)網(wǎng)。因此，對(duì)于信息傳遞的專一性來(lái)講，嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)相比具有更大的優(yōu)點(diǎn)，也是因?yàn)槿绱?，?dǎo)致其對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也具有很高的要求，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)在體積上、在功耗上都已經(jīng)無(wú)法滿足目前嵌入式系統(tǒng)的要求，在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中嵌入式系統(tǒng)無(wú)法順利地運(yùn)行下去。2012年之后，信息技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了智能機(jī)的普及，既滿足了人們?nèi)粘Ｉ钌暇W(wǎng)的需要，對(duì)于國(guó)內(nèi)的通信設(shè)備而言，又是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。在日常生活中，人們進(jìn)行工作交流等往往離不開(kāi)信息的高效傳遞，因此，提升嵌入式系統(tǒng)的性能對(duì)于人們的生活需要、信息的高效傳遞具有重要的意義。

（二）嵌入式系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

嵌入式系統(tǒng)大致可以分為軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩大類，設(shè)備主要由系統(tǒng)執(zhí)行設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成，其中硬件層、硬件抽象層、應(yīng)用軟件層以及系統(tǒng)軟件層這四部分組成了一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

（三）嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的時(shí)代特征

物聯(lián)、單片以及嵌入是嵌入式系統(tǒng)最本質(zhì)的三個(gè)特征。嵌入式系統(tǒng)一共經(jīng)歷了三個(gè)重要的發(fā)展階段。首先，第一個(gè)是單片機(jī)時(shí)代，從1974年到二十世紀(jì)末，在這一時(shí)代中，智能電子化的設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)，電子技術(shù)領(lǐng)域逐漸開(kāi)始單打獨(dú)斗，將工作重心放大對(duì)傳統(tǒng)工具的智能化改造中，導(dǎo)致大量的單片機(jī)界的相關(guān)專業(yè)人士還尚未對(duì)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)生深入的了解。之后，嵌入式系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)入到了第二個(gè)階段，即嵌入式系統(tǒng)時(shí)代，在這一時(shí)代中，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，從而帶動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)得到了多種學(xué)科的融合，增強(qiáng)了在相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用能力。值得一提的是，雖然在這一階段大部分的單片機(jī)應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)察覺(jué)到了計(jì)算機(jī)發(fā)展所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，但是在之后仍然產(chǎn)生了衰敗，從而導(dǎo)致大量的計(jì)算機(jī)相關(guān)研究人員投入到單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域中，打破了電子設(shè)備系統(tǒng)智能化的傳統(tǒng)方式，為智能化系統(tǒng)的創(chuàng)新性發(fā)展提供了新的思路。

二、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的聯(lián)系

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并不僅僅是單一的一種技術(shù)，而是多種綜合性技術(shù)的學(xué)科融合的過(guò)程。物聯(lián)網(wǎng)就是讓虛擬的網(wǎng)絡(luò)物體，在信息傳感設(shè)備上建立相關(guān)的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)信息高效傳遞的目的。嵌入式系統(tǒng)可以融合多種技術(shù)，并將這些運(yùn)用到具體的行業(yè)中，產(chǎn)生不同的行業(yè)產(chǎn)物。由此看來(lái)，從基本的定義上來(lái)講，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域更加注重設(shè)備中的一系列服務(wù)，而嵌入式系統(tǒng)則更加注重提供具有加強(qiáng)針對(duì)性的服務(wù)，嵌入式系統(tǒng)的功能被包含在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的功能中?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，專業(yè)技術(shù)進(jìn)一步提高，二者之間的差異將會(huì)逐步縮小。

實(shí)際上，嵌入式系統(tǒng)隸屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)范疇，并引入了物聯(lián)網(wǎng)的其他功能，既健全了嵌入式系統(tǒng)的整體性能，而且還推動(dòng)其全面發(fā)展。從技術(shù)角度分析得知，物聯(lián)網(wǎng)需要具備傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)等，而嵌入式系統(tǒng)一般只需要具備電子軟件技術(shù)和硬件技術(shù)。在技術(shù)方面雖然兩者存在比較明顯的差異，然而物聯(lián)網(wǎng)可以有效容納嵌入式系統(tǒng)。除此之外，嵌入式系統(tǒng)自身不僅可以提升系統(tǒng)設(shè)備智能信息處理能力和網(wǎng)絡(luò)通信能力，而且在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用還能夠有效提高很多物聯(lián)網(wǎng)中的技術(shù)性能。

三、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下嵌入式系統(tǒng)的具體應(yīng)用途徑

（一）建設(shè)大型的國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)工程項(xiàng)目

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)較為廣泛的領(lǐng)域，對(duì)于具體的科技工程建設(shè)的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，它的發(fā)展需要得到國(guó)家政策的大力扶持，逐步將具體的工程建設(shè)與國(guó)家政策相對(duì)應(yīng)。在這些大型的工程項(xiàng)目中，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用具有重要的意義。目前，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的交易已經(jīng)能夠得到相關(guān)法律的保護(hù)，但是由于法律在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)這一塊仍然有所欠缺，亟待有關(guān)部門對(duì)于具體的規(guī)章制度進(jìn)行完善。構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療體系，能夠讓病人享受到最優(yōu)質(zhì)的看病服務(wù)，增強(qiáng)醫(yī)生的一站式服務(wù)行為，改善目前看病難的醫(yī)療現(xiàn)狀，讓廣大民眾能夠真正地從中獲益，有效地提高人們對(duì)醫(yī)療資源的利用率，減少醫(yī)療事故的發(fā)生率。

例如，在國(guó)家公證工程的建設(shè)中、證券電子化國(guó)家的認(rèn)證中、物聯(lián)網(wǎng)的相應(yīng)法律的建設(shè)和完善中，都需要靈活地應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)，建立物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的時(shí)空標(biāo)定以及有效的證券電子化的手段，對(duì)虛擬世界的行業(yè)規(guī)則進(jìn)行進(jìn)一步的明確，從而為國(guó)家的建設(shè)工作貢獻(xiàn)自己的一份力量。

（二）傳感技術(shù)的分析

由于在物聯(lián)網(wǎng)中的物品，相互之間是沒(méi)有任何聯(lián)系的，因此，為了形成物品間的相互聯(lián)系，就需要利用傳感器。傳感器具有感應(yīng)的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)物體間的相互感應(yīng)。智能傳感器作為一種新型的傳感設(shè)備，在目前各個(gè)領(lǐng)域中已經(jīng)被廣泛地使用。歸根結(jié)底，智能傳感器能夠如此受歡迎的原因，離不開(kāi)嵌入式技術(shù)的大力支持。智能傳感器既能夠?qū)崿F(xiàn)信息的高效傳遞，也能夠進(jìn)一步地促進(jìn)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。

（三）智能技術(shù)的分析

智能技術(shù)的運(yùn)用，能夠有效地降低外部因素的干擾程度，為人們的生活提供便利。當(dāng)今時(shí)代，是信息化的時(shí)代，智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用導(dǎo)致人們對(duì)嵌入式系統(tǒng)的需求增大。例如，在一個(gè)小區(qū)的監(jiān)控中，既能起到自主記錄視頻的作用，又能監(jiān)控小區(qū)內(nèi)是否有盜竊、失火等狀況發(fā)生，并將所記錄的信息及時(shí)地發(fā)送到戶主的手機(jī)上，增強(qiáng)小區(qū)戶主的警惕性，盡可能地降低人們生命財(cái)產(chǎn)可能造成的損失，保證戶主的人身安全，從而提高人們的生活質(zhì)量。

（四）射頻技術(shù)的應(yīng)用

在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，通過(guò)嵌入式系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)與傳感器技術(shù)的有效結(jié)合，并對(duì)目標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息給予采集。通常情況下，射頻識(shí)別技術(shù)主要包括了射頻卡、天線、主機(jī)、讀寫器、應(yīng)答器、電子標(biāo)簽等部分。在物流行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，射頻識(shí)別技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，并取得了比較理想的應(yīng)用效果。例如，快遞員送單過(guò)程中使用的機(jī)器就引入了射頻識(shí)別技術(shù)，其主要是借助Auto-ID 中心研發(fā)的電子產(chǎn)品代碼 EPC來(lái)識(shí)別目標(biāo)及目標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)。在每個(gè)產(chǎn)品中都配備了與之相匹配的標(biāo)識(shí)碼，此時(shí)可以借助相關(guān)機(jī)器來(lái)讀取標(biāo)識(shí)碼信息，通過(guò)有標(biāo)簽線路來(lái)接收發(fā)射器發(fā)出的特有無(wú)線信號(hào)信息。通過(guò)上述操作方式，不僅可以在短時(shí)間內(nèi)查找相關(guān)產(chǎn)品，并給予有效處理，而且還可以通過(guò)與傳感器技術(shù)的結(jié)合，來(lái)縮小標(biāo)簽體積，以此來(lái)達(dá)到提高運(yùn)輸效率、節(jié)省運(yùn)輸成本的目的。因此，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下，將嵌入式系統(tǒng)引入到射頻技術(shù)中，可以達(dá)到事半功倍的效果。

四、小結(jié)

綜上所述，嵌入式系統(tǒng)在未來(lái)具有巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過(guò)對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，可以大致了解嵌入式系統(tǒng)的基本特征，嘗試將嵌入式系統(tǒng)靈活地應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中。相關(guān)企業(yè)需要及時(shí)地掌握政府的相關(guān)政策，提高自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，逐步地縮小與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的差距，占領(lǐng)更多的市場(chǎng)空間。