嵌入式系統在物聯網時代的應用研究

王威 遼寧建筑職業學院

物聯網平臺以及云計算的發展為嵌入式系統提供了新的發展機遇，也使其面臨著巨大的挑戰。對于嵌入式系統來說，可以用自身的語言去詮釋物聯網，它的不斷升級也將會促進物聯網技術的發展，滿足人們對于信息傳遞專一性日益增長的需求，同時也會帶動其他相關行業的發展。

一、嵌入式系統的概述

（一）嵌入式系統的基本概念

嵌入式系統簡單來講就是對人類不同需要的應用系統實施計算機的嵌入過程，從而滿足不同人們的各種需求。嵌入式系統是基于物聯網領域建立的，而物聯網技術又依賴于互聯網。因此，對于信息傳遞的專一性來講，嵌入式系統與物聯網相比具有更大的優點，也是因為如此，導致其對于計算機系統也具有很高的要求，傳統的計算機在體積上、在功耗上都已經無法滿足目前嵌入式系統的要求，在傳統的計算機系統中嵌入式系統無法順利地運行下去。2012年之后，信息技術的發展帶動了智能機的普及，既滿足了人們日常生活上網的需要，對于國內的通信設備而言，又是一個很大的挑戰。在日常生活中，人們進行工作交流等往往離不開信息的高效傳遞，因此，提升嵌入式系統的性能對于人們的生活需要、信息的高效傳遞具有重要的意義。

（二）嵌入式系統的組成結構

嵌入式系統大致可以分為軟件系統和硬件系統兩大類，設備主要由系統執行設備和計算機系統組成，其中硬件層、硬件抽象層、應用軟件層以及系統軟件層這四部分組成了一個計算機系統。

（三）嵌入式系統發展的時代特征

物聯、單片以及嵌入是嵌入式系統最本質的三個特征。嵌入式系統一共經歷了三個重要的發展階段。首先，第一個是單片機時代，從1974年到二十世紀末，在這一時代中，智能電子化的設備已經出現，電子技術領域逐漸開始單打獨斗，將工作重心放大對傳統工具的智能化改造中，導致大量的單片機界的相關專業人士還尚未對嵌入式系統產生深入的了解。之后，嵌入式系統發展進入到了第二個階段，即嵌入式系統時代，在這一時代中，計算機技術得到了迅速的發展，從而帶動了嵌入式系統的發展，嵌入式系統得到了多種學科的融合，增強了在相關領域中的應用能力。值得一提的是，雖然在這一階段大部分的單片機應用的相關技術人員已經察覺到了計算機發展所帶來的挑戰，但是在之后仍然產生了衰敗，從而導致大量的計算機相關研究人員投入到單片機的應用領域中，打破了電子設備系統智能化的傳統方式，為智能化系統的創新性發展提供了新的思路。

二、嵌入式系統與物聯網領域的聯系

物聯網技術并不僅僅是單一的一種技術，而是多種綜合性技術的學科融合的過程。物聯網就是讓虛擬的網絡物體，在信息傳感設備上建立相關的聯系，從而實現信息高效傳遞的目的。嵌入式系統可以融合多種技術，并將這些運用到具體的行業中，產生不同的行業產物。由此看來，從基本的定義上來講，物聯網領域更加注重設備中的一系列服務，而嵌入式系統則更加注重提供具有加強針對性的服務，嵌入式系統的功能被包含在物聯網領域的功能中。可以預見的是，隨著技術的進一步發展，專業技術進一步提高，二者之間的差異將會逐步縮小。

實際上，嵌入式系統隸屬于物聯網技術范疇，并引入了物聯網的其他功能，既健全了嵌入式系統的整體性能，而且還推動其全面發展。從技術角度分析得知，物聯網需要具備傳感器技術、通信技術、射頻識別技術等，而嵌入式系統一般只需要具備電子軟件技術和硬件技術。在技術方面雖然兩者存在比較明顯的差異，然而物聯網可以有效容納嵌入式系統。除此之外，嵌入式系統自身不僅可以提升系統設備智能信息處理能力和網絡通信能力，而且在物聯網中應用還能夠有效提高很多物聯網中的技術性能。

三、物聯網時代下嵌入式系統的具體應用途徑

（一）建設大型的國家物聯網系統工程項目

物聯網是一個較為廣泛的領域，對于具體的科技工程建設的項目來說，它的發展需要得到國家政策的大力扶持，逐步將具體的工程建設與國家政策相對應。在這些大型的工程項目中，嵌入式系統的應用具有重要的意義。目前，對于物聯網的交易已經能夠得到相關法律的保護，但是由于法律在物聯網建設這一塊仍然有所欠缺，亟待有關部門對于具體的規章制度進行完善。構建物聯網的醫療體系，能夠讓病人享受到最優質的看病服務，增強醫生的一站式服務行為，改善目前看病難的醫療現狀，讓廣大民眾能夠真正地從中獲益，有效地提高人們對醫療資源的利用率，減少醫療事故的發生率。

例如，在國家公證工程的建設中、證券電子化國家的認證中、物聯網的相應法律的建設和完善中，都需要靈活地應用嵌入式系統，建立物聯網系統的時空標定以及有效的證券電子化的手段，對虛擬世界的行業規則進行進一步的明確，從而為國家的建設工作貢獻自己的一份力量。

（二）傳感技術的分析

由于在物聯網中的物品，相互之間是沒有任何聯系的，因此，為了形成物品間的相互聯系，就需要利用傳感器。傳感器具有感應的作用，能夠實現物體間的相互感應。智能傳感器作為一種新型的傳感設備，在目前各個領域中已經被廣泛地使用。歸根結底，智能傳感器能夠如此受歡迎的原因，離不開嵌入式技術的大力支持。智能傳感器既能夠實現信息的高效傳遞，也能夠進一步地促進嵌入式系統的發展。

（三）智能技術的分析

智能技術的運用，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。當今時代，是信息化的時代，智能化技術的廣泛應用導致人們對嵌入式系統的需求增大。例如，在一個小區的監控中，既能起到自主記錄視頻的作用，又能監控小區內是否有盜竊、失火等狀況發生，并將所記錄的信息及時地發送到戶主的手機上，增強小區戶主的警惕性，盡可能地降低人們生命財產可能造成的損失，保證戶主的人身安全，從而提高人們的生活質量。

（四）射頻技術的應用

在物聯網發展過程中，通過嵌入式系統可以實現射頻識別技術與傳感器技術的有效結合，并對目標的相關數據信息給予采集。通常情況下，射頻識別技術主要包括了射頻卡、天線、主機、讀寫器、應答器、電子標簽等部分。在物流行業發展過程中，射頻識別技術得到了廣泛應用，并取得了比較理想的應用效果。例如，快遞員送單過程中使用的機器就引入了射頻識別技術，其主要是借助Auto-ID 中心研發的電子產品代碼 EPC來識別目標及目標相關數據。在每個產品中都配備了與之相匹配的標識碼，此時可以借助相關機器來讀取標識碼信息，通過有標簽線路來接收發射器發出的特有無線信號信息。通過上述操作方式，不僅可以在短時間內查找相關產品，并給予有效處理，而且還可以通過與傳感器技術的結合，來縮小標簽體積，以此來達到提高運輸效率、節省運輸成本的目的。因此，在物聯網時代背景下，將嵌入式系統引入到射頻技術中，可以達到事半功倍的效果。

四、小結

綜上所述，嵌入式系統在未來具有巨大的機遇和挑戰。通過對嵌入式系統進行簡單的分析，可以大致了解嵌入式系統的基本特征，嘗試將嵌入式系統靈活地應用到物聯網中。相關企業需要及時地掌握政府的相關政策，提高自身的核心競爭力，逐步地縮小與競爭對手的差距，占領更多的市場空間。