淺析嵌入式系統應用帶來的機遇

劉內美

摘要：當今是信息科技和網絡時代，嵌入式系統應用無處不在，本文從實際出發，首先介紹嵌入式系統的概念和特點，從而引申出了嵌入式系統的發展現狀和趨勢，面臨的機遇和挑戰。

關鍵詞：嵌入式系統；計算機技術；網絡化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嵌入式系統是“控制、監視或者輔助裝置、機器和設備運行的裝置”。從中可以看出嵌入式系統是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。目前國內一個普遍被認同的定義是：以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。

嵌入式系統是與具體應用緊密結合，強調專用性、可靠性、成本、體積、資源高度利用，結合先進的計算機技術、半導體技術、電子技術的綜合產物。隨著計算機科學技術的發展，我國嵌入式系統產業在規模和應用各領域覆蓋面上都跨入了一個新的時代。我國嵌入式操作系統目前主要有兩大類：自主版權的操作系統和Linux的操作系統。

嵌入式系統工業的特點：(1)嵌入式系統工業是不可壟斷的高度分散的工業。(2)嵌入式系統具有的產品特征。(3)嵌入式系統軟件的特征：①軟件要求固態化存儲。②軟件代碼高質量、高可靠性。③系統軟件(OS)的高實時性是基本要求。④多任務操作系統是知識集成的平臺和走向工業標準化道路的基礎。(4)嵌入式系統開發需要開發工具和環境。(5)嵌入式系統軟件需要RTOS開發平臺。(6)嵌入式系統開發人員以應用專家為主。

從某種意義上來說，通用計算機行業的技術是壟斷的。嵌入式系統則不同，它面向不同的行業領域和用戶，與它們緊密地結合，也就是說，它是一個分散的工業，充滿了競爭、機遇與創新，沒有哪一個系統的處理器和操作系統能夠壟斷全部市場。即便在體系結構上存在著主流，但各自不同的應用領域決定了不可能少數公司、少數產品壟斷全部市場。因此嵌入式系統領域的產品和技術，必然高度分散，留給各個行業中小規模、高技術的公司創新余地很大。另外，社會上的各個領域在不斷向前發展，必然要求嵌入式處理器核心也需同步發展，這也構成了推動嵌入式工業發展的強大動力。

嵌入式系統的市場是巨大的，市場需求是嵌入式系統產業化發展的巨大推動力。隨著計算機軟件和集成電路技術的發展，嵌入式系統產品日益完善，并在社會各個領域得到廣泛應用，已成為我國信息化帶動工業化，工業化促進信息化的發展的國民經濟新的增長點。

目前最值得關注的嵌入式產品市場有：⑴信息家電。嵌入式系統式是信息家電網絡和IT融合的重要技術基礎，具有功能豐富、高度集成的智能數字終端將是未來的發展方向。智能數字終端和各類數字融合產品具有十分廣闊的市場前景。⑵移動計算設備：嵌入式系統的應用，大大擴展了移動計算設備的功能。⑶網絡設備。各種網絡設備都運用到嵌入式系統，這意味著巨大的嵌入式網絡設備和產品市場需求。⑷自動化與測控儀器儀表。該行業為嵌入式系統提供了巨大的市場，嵌入式系統發揮著越來越重要的作用。⑸嵌入式系統在交通管理、環境檢測中的應用非常廣泛，具有良好的市場前景。

未來幾年的嵌入式應用將能更靈活地與大型網絡計算平臺互動，形成新的應用模式，甚至構架處新的計算機結構。最終將嵌入式系統和計算機系統及通信節點組成的信息空間與人類生活的無力空間集成為和諧的人機交互信息環境的。因此，嵌入式應用和嵌入式技術將成為計算機工業中最具活力的部分。

嵌入式系統實現了物物相連，將物聯網與互聯網整合起來，實現人類社會與物理系統的整合，在這個整合的網絡當中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制，在此基礎上，我們可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活，達到“智慧”狀態，提高資源利用率和生產力水平。

當然嵌入式系統也存在一些問題：一是產業鏈結構不均衡；二是市場競爭巨大；三是高端人才嚴重缺乏。該如何面對問題，抓住機遇和挑戰，首先，必須加強嵌入式系統產業的戰略地位。嵌入式系統是其他產業基礎創新的重要技術支持，加強對嵌入式系統發展的整體布局，并在規劃中優先部署，以引導其他產業共同發展。其次，重視嵌入式系統設計能力的提高。突破阻礙嵌入式系統發展的關鍵核心技術。第三，培養一批嵌入式軟件專業化人才隊伍。

縱觀當今嵌入式系統發展趨勢，體現在以下幾個方面：一是嵌入式開發是一項系統工程，要求嵌入式系統不僅要提供嵌入式軟硬件系統本身，同時還需要提供強大的硬件開發工具和軟件包支持。二是網絡化、信息化的要求隨著因特網技術的成熟、帶寬的提高日益提高，使得以往單一功能的設備結構更加復雜。這就要求芯片設計上集成更多的功能，滿足應用功能的升級。三是網絡互聯成為必然趨勢。四是精簡系統內核、算法，降低功耗和軟硬件成本。五是提供友好的多媒體人機界面。

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