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嵌入式系统是物联网硬件的灵魂

时间:2023-03-18 18:05:54 科技观察

嵌入式系统是物联网硬件的灵魂。嵌入式系统(EmbeddedSystem),又称嵌入式计算机系统(EmbeddedComputerSystem),与通用计算机系统一起构成计算机系统的两大分支。嵌入式系统是一种专门的计算机系统,它针对特定的应用,对计算机的软硬件进行裁剪,以适应某种对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的应用系统。嵌入式系统通过收集不同感知源的信息,实现对物理过程的控制和用户之间的交互。“嵌入式”、“专用”和“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。由于嵌入式系统需要嵌入到对象系统中,实现对对象的智能控制,它与一般的计算机系统有着完全不同的技术要求和技术发展方向。通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算;技术发展方向是总线速度的提高和存储容量的扩展。嵌入式系统的技术要求是对象的智能控制能力;技术发展方向是与目标系统密切相关的嵌入式性能、控制能力和控制可靠性。与通用计算机系统相比,它具有封装性好、专业化强、实时性好、可靠性高、小型化等特点。嵌入式系统自20世纪70年代出现以来,已有40多年的历史。目前,嵌入式系统已广泛应用于农业、工业、军事、智能家居、城管工业监控、智能交通、医疗卫生、公共安全等领域。嵌入式技术的本质是“物联网”,所以嵌入式系统技术是物联网最基础的技术之一,因为只有将计算机系统嵌入到一个物体中,它才有思维和智能。这也是实现物与人、机器互联的前提。因此,嵌入式系统技术是物联网必不可少的技术。有学者认为物联网是互联网与嵌入式系统在高级阶段融合的产物,并将嵌入式系统视为物联网的源头之一,因为嵌入式系统可以提供多种物联网方式.以传感器和RFID为例,传感器不具备网络接入功能。只有通过嵌入式处理器或嵌入式应用系统将传统传感器转变为智能传感器,才能通过相互的通信接口实现互连或连接。因特网,组成局域传感器网络或广域传感器网络。基于节约成本的考虑,传统RD技术的系统架构一般采用单个RFID读写器连接一根或多根天线,以分时多任务的方式读写电磁波覆盖范围内的RFID标签,距离不远。一般在几米之内。嵌入式RD就是在对象中嵌入RID读取器(或模块),使对象具有RD读写功能。经过20多年的发展,大多数嵌入式应用系统都具有本地互联或与Internet联网的功能。嵌入式应用系统与嵌入式应用系统局域网和互联网的连接,将互联网转变为物联网。GPS诞生后,嵌入式应用系统实现了对实物的时空定位,保证了物联网中的实物具有完整的物理信息。在实现物联网时,不仅可以提供物理对象的物理参数和物理状态信息,还可以提供物理对象的时空定位信息。物联网环境中的各类智能设备都需要采用嵌入式技术进行设计和制造。随着物联网应用的发展,满足物联网应用系统要求的智能设备的设计和生产,以及可穿戴设备的研究和应用,将成为下一阶段的研发重点的嵌入式技术。因此,与其他技术一样,物联网的发展为嵌入式系统技术提出了新的思路,进而推动了嵌入式技术的发展。