嵌入式系統在電子信息技術中的意義

陳建偉 侯新輝 王艷南（沈陽理工大學，信息科學與工程學院，遼寧 沈陽 110159）

嵌入式系統在電子信息技術中的意義

陳建偉 侯新輝 王艷南（沈陽理工大學，信息科學與工程學院，遼寧 沈陽 110159）

隨著社會和科學技術的發展，電子系統與信息交換在社會生活中發揮著越來越顯著的作用。電子信息工程就是集合了兩者的特點而成立的學科，是一門以計算機技術、信息處理技術為主，電子設計、編程控制為輔的前沿交叉學科，具有極強的生命力和極強的實用性。社會中的各個行業領域、人們的日常生活都與電子信息技術產品息息相關，小到智能家電，手機汽車等民生用品，大到航空航海航天，導彈制導芯片等國防軍事用品，均有電子器件與信息的存在。隨著社會的進一步發展，各個行業必然需要引進越來越多的電子信息技術人才來促進本行業的發展。

世界科學技術經歷了三次飛速發展。按照隨之而來的社會情況，可以將其概括為蒸汽時代，內燃機時代和信息時代。目前全世界正在迎來第四次工業技術的革新，產業界和科學界將其稱之為“工業4.0”?！肮I4.0”的概念來自于德國，是以智能制造為主導技術，充分利用信息通訊技術和虛擬網絡空間，將制造業推向智能化的過程。在推進第四次工業革命的進程中，電子信息技術和嵌入式系統技術發揮著無可替代的作用。

1 嵌入式系統與電子信息技術的關系

嵌入式系統是一種用于特定應用場合而專門進行設計的、特殊的計算機系統，因為完全嵌入受控設備內部而得名。嵌入式系統具有內核小，實時控制性強，專場專用，系統極為精簡，需要專業開發人員依靠開發環境進行系統設計與維護的特點。嵌入式系統為監控工廠運作設備的系統，執行具有特定要求的、預先設定好的任務，這些要求都與個人電腦有較大區別。在實際應用中，帶有數字接口的設備，比如智能洗衣機，智能手表，汽車或者各種帶自動化的家電設備，都內含嵌入式系統。嵌入式系統中少部分系統包含操作系統，但大多數的嵌入式系統都是由單個、按照時序或者邏輯預先設定好的程序實現系統控制的。因為嵌入式系統在絕大多數情況下只針對某一特殊設定的任務，所以，可以對設備系統進行最優化設計，最大限度的減小系統尺寸，降低生產成本。因此，嵌入式系統適用于批量生產的設備。嵌入式系統是信息技術，電子技術，計算機技術，電路設計與機械設計技術相互交融的結果，所以其必然是一個技術與知識密集型的行業，而且嵌入式系統技術被包含在電子信息技術之中，是電子信息技術中無可替代的一份子。所以，結合其特點和功能，嵌入式系統在電子信息技術中具有極其重要的意義。

2 嵌入式系統在產業集成化中的作用

產業集成化是指各個行業的產業鏈之間縱向或橫向連接，形成一個新的產業技術核心，是由技術創新、產品創新和市場創新的全方位集成，核心產業、相關產業和支持產業組成。一般的產業集合中，核心技術產業和支持技術產業是縱向聯系，核心技術產業和市場、相關產業為互補性的橫向聯系。產業集成化是信息飛速發展的當今社會中產業結構的新變化，改變了傳統的分工模式，使各個部分有機結合，推動了整個市場的發展和變化。

產業集成化是以產業模塊化為前提，將價值鏈上的企業、組織和對象分為可以獨立運行的子系統，再將其按照一定規律組合起來，構成復雜的系統，形成集成化效應。產業集成化是將產業鏈中的各個過程進行組合，那么就必須要有統一的信息鏈，以便于隨時隨地進行產品追蹤和信息交換。那么在構建集成化的過程中，嵌入式系統終端是必不可少的一環。嵌入式系統可以集成在每一工業過程的產品中，也可以集成在生產機器上進行實時的控制與信息傳遞。只有使用了集成嵌入式系統的智能終端和元器件，才能確保在產業集成化中橫向與縱向的信息可以實時共享，方便對產品進行控制與追蹤，進一步體現產業集成化的優勢。

3 嵌入式系統在物聯網搭建中的作用

隨著智能家電、物流管理的概念出現，嵌入式系統利用其自身的特點和強大的功能，牢牢跟上了物聯網發展的腳步，并充分的在其中起到了無可替代的作用。物聯網技術是工業4.0特點的集中體現，它的核心是互聯網技術。想要實現物聯網的功能，實現物品與物品之間的信息交換和通信功能，就必須將構建物聯網的終端采用內含嵌入式系統的智能系統?，F在的物聯網技術不僅提供信息交換功能，還需要具有傳感技術的終端，并具有一定的智能和信息處理功能，實現對物體的控制。嵌入式系統憑借其嵌入物品內部以及具有控制功能的特性，在已經有的、成熟的結構平臺上，與傳感元件部分進行結合，拓展了自身的功能，實現物聯和感知的能力。這些鮮明的特點，正說明了嵌入式系統已經成為物聯網行業中的重要組成，經過幾十年的演變，以嵌入式系統為特征的智能終端隨處可見，改變著我們的生活，推動著產業與國家的發展。作為物聯網中不可或缺的一部分，嵌入式系統充分的把物聯網的特點展現了出來，更加深刻的解釋了物聯網的本質。

4 嵌入式系統在自動化及其平臺構建中的作用

自動化技術，是指生活生產中系統、機器、設備或生產流水線，在沒有人或很少人的參與下，按照要求實現預期目標的技術手段，廣泛的應用于工業、農業、國防，科研和交通運輸等各個行業。自動化平臺的搭建是電子信息技術在生活生產中的一個應用實例，突出了電子信息技術在生產生活中的重要性。在自動化平臺的搭建過程中，同樣需要使用大量的嵌入式系統終端，并且這些終端在自動化平臺中處于控制單元的地位。為了保證系統可以在工作環境中按照要求去工作，就必須要用特別設計的嵌入式系統對設備進行控制、對信息進行處理，并且還要搭配傳感技術對信息進行采集。因此，嵌入式系統在自動化平臺中的作用相當于核心，無可取代。

綜上所述，電子信息技術涵蓋了社會中的各個行業。隨著社會的發展，智能化與自動化要求的提升，電子信息技術在社會中的地位越來越高，而在其中起到關鍵性作用的，是嵌入式系統技術。嵌入式系統技術依靠其軟硬件可裁剪、可嵌入器件內部的特點，適用于大部分工業與生產生活的情景，是未來實現工業4.0必不可少的核心技術。而且電子信息技術作為前沿交叉學科，必然具有前瞻性和發展性，因此嵌入式系統在電子信息技術中所占據的地位將不言而喻。