嵌入式系統應用綜述

華雯耀

【摘?要】在通過一學期的深入對嵌入式系統原理與開發學習和實踐，結合身邊現有的各式各樣的設備的觀察和對其系統設計的研究，發現傳統的產業結構升級已經處于一個加速過程，在物聯網技術下，對設備的應用需求越來越高，軟硬件各方面在嵌入式系統中需要不斷地開發，。入式系統包括嵌入式軟件系統和嵌入式硬件系統兩大部分，而軟件系統之核心是嵌入式操作系統，也成為各個領域技術創新的重要部分，因此這門技術也被重視起來。本文主要圍繞嵌入式系統在各行業的應用情況，綜述了嵌入式系統應用開發的發展歷史、趨勢、國家政策、應用前景，具體應用等。

【關鍵詞】嵌入式系統;應用領域;發展前景;嵌入式技術

引言

今年來嵌入式系統在各行各業都有著重要的創新，例如使用了大量相關技術的天通一號衛星，標志著商用衛星系統時代的開啟;例如在農業上，研制出了以嵌入式系統為核心的農作物病蟲監測與預防研究。2010 年劉凱等研制的木材無損檢測系統，2010 年徐正剛研制的白蟻無線電子檢測系統，012 年程城遠等研究的農業蟲害自動監測的數據采集與遠程控制系統，這些早期出現的實際應用葉大大的啟發了嵌入式系統的開發與應用。當下物流行業興盛，嵌入式系統也不甘落后，相繼出現了針對嵌入式系統的智能在線分揀系統，大大的減少了勞動量，也是嵌入式系統的一種應用。由此可見，嵌入式有著更加廣闊的未來。

1發展歷史：

嵌入式系統在早期是為了控制和監管機器的運行，大部分運用在工業計算機上，實現工業自動化，生產線自動化，全面化，搭配嵌入式系統來實現自動化的效果。隨著時代的進步發展，在日常生活中也慢慢的滲透了含有嵌入式系統的元素。各種不同的人群行業需要所對應的操作系統功能大不一樣，因此派生了眾多的嵌入式系統。使用場合的不同獨具特色的嵌入式系統就會產生嵌入式通用型操作系統與嵌入式實時操作系統最大的差別是對于時序有不同的要求。嵌入式通用型操作系統在系統的響應時間上要求沒那么嚴格。當前嵌入式通用型操作系統大多用在信息家電領域和消費性電子產品等領域。目前市場上的嵌入式通用型操作系統產品很多，Palm05及Embedded Linux，除了這兩個大類還有分為，使用在小型設備中的單個微處理器，不帶計時功能的微處理器，待機時的組件，也有在制作或者過程中使用的計算機系統。

2嵌入式系統具體應用：

嵌入式操作系統應用領域廣泛，在工業控制上比較早，慢慢的發展到智能家電，交通控制，網絡中間件的搭建，隨著智能化的推進下家居智能化也充斥著家居智能化，新型領域智能機器人應用著嵌入式系統，在衛星通信上，低成本的Linux操作系統，具有文件系統和獨立服務器，實時性的vxWorks操作系統都可完成嵌入式系統的開發，并是衛星通信系統中重要的組成模塊。人工分揀已經不能滿足市場需求，智能在線分選系統的研制具有重要的工程意義和廣闊的應用前景在各大電商倉庫中，智能分揀日益成熟，高精度高速度的分揀機器人，加上設計可視化的，可管理，可移動的人機交互界面，以及實時在線分揀。機器的大量添加優化速度。在其基礎上增加在線實時管理系統是將現今流行的“互聯網 +”的管理模式運用到企業生產線上。

時代在進步，我們的日常起居也有了日新月異的變化，當然嵌入式系統在這方面也沒有缺席。在交互式的智能家電系統設計中，可以通過傳感器以及遠程控制系統的利用，提高溫度、聲音以及動作的控制效率。例如，在環境控制中，通過遠程空調的自動化設計，人們可以在遠程操作中控制空調的溫度，提高空調操作及控制的效率，滿足人們對智能設備的使用需求。

3應用前景

3.1人機交互以及微型化

從以前的大腦袋電腦到現在的筆記本電腦，微型化已經是一個必然的趨勢，嵌入式操作系統也不例外，芯片技術和硬件技術的發展促使了嵌入式系統的微型化，這也使得嵌入式系統入了更多的領域，充分的利用了嵌入式系統的低耗性和簡單性，以及自動化的特點。時代的進步也對嵌入式系統提出了更高的要求，所以微型化是必然的。

身邊的智能機器人，和人對弈的阿爾法，智能語音音響，銀行的引導機器人這些普通的應用得到了相當大的關注，人機交互時為了獲得更好的體驗，讓機器人可以給人們提供更高質量的服務，因此就對嵌入式系統在應用期間的人機交互提出了更高要求。而其中的難點不是一星半點，首先降低能耗是對嵌入式系統提出的一大難題。

3.2網絡精簡

微處理器的復雜化和嵌入式系統的的網絡連接化，促使嵌入式系統簡單易操作，安全性可靠，自身特性也要得到擴展，例如自適應，高可信性，組件結構化，以及開發環境自動化，人性化。要易于開發，才能面向廣大人群。互聯網的加入使嵌入式操作系統在實際應用期間的到了更多的選擇，新詞嵌入式系統可以提供網絡通信接口是未來嵌入式系統的必然道路，同時這樣極大的促進了物聯網的發展。此外，因為未來人們對嵌入式系統的需求量不斷增多，嵌入式系統被合理地應用到了不同領域中，因此，芯片的精簡性及專業性也是未來也能夠在不同領域應用，而且可以滿足機器應用的具體需求。

4國家形式

國產的操作系統的影響力頗大，特別是RT-Thread產品對物聯網和嵌入式開發影響巨大，是非常棒的一個軟件，在諸多領域取得了明顯成效，華為的LiteOS也是一個在物聯網領域頗具影響力的嵌入式操作系統，可穿戴的HUAWEI WatchGT，已經日漸成熟，但是更多的東西需要大力的投入和開發研究，是我們需要加大力度的培養和專注。嵌入式操作系統內核百花齊放，各個不同的架構技術優勢不同，對實際的應用更是提出了更多的要求，比如可擴展的內核技術、功能安全和信息安全、邊緣計算架構的支持和應用 App 的便捷布置和管理。

5結語

可以預見，嵌入式系統將向微型化，智能化發展，包含安全可靠性，低功耗性，復雜可配置性，以此來適應物聯網時代和人工智能時代，計算架構和應用軟件發展的新需求。硬件的推新將迎來一個大時，或將導致時代的進步。科技的發展使嵌入式系統得到了的顯著進步，這也使嵌入式系統應用變得更加廣泛，這對于我國科技水平的發展也起到了一定的促進作用。嵌入式系統的應用使人們的工作和生活都變得更加便利。可見，嵌入式系統具有不錯的發展前景。嵌人式系統的應用領域眾多，而且需求各不相同，嵌人式應用軟件的開發將會受到極大的重視，而嵌人式操作系統作為軟件系統的核心在各個領域都將成為富有光明前景的新技術

參考文獻：

[1]馬曉娟.嵌入式操作系統的應用及其發展前景[J].電子制作，2014（10）：101-102.

[2]張恒.嵌入式軟件目標平臺硬件與行為可視化建模技術[J].計算機產品與流通，2020（05）：22.

[3]張靜.面向計算機專業的嵌入式系統課程體系設計探討[J].計算機時代，2020（05）：103-104+108.

[4]許光明，吳昭，宋秀芬，沈軍民.嵌入式技術在蟲害測報系統中的應用研究[J].工業控制計算機，2015，28（05）：33-34.

[5]孫建恒.嵌入式系統應用研究及實例[J].微計算機信息，2004（06）：65-66.

（作者單位：河南工學院）