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物聯(lián)網技術并不是一個獨立的技術,而是多種現有技術的結合體,比如CPU技術、互聯(lián)網技術、嵌入式技術、傳感器網絡技術、通信技術、RFID技術等。而且,物聯(lián)網代表了新一代信息技術的發(fā)展方向,是互聯(lián)網與嵌入式系統(tǒng)發(fā)展到高級階段的相遇。而作為物聯(lián)網重要技術組成的嵌入式系統(tǒng),正成為物聯(lián)網融合發(fā)展的巨大推動力。
首先以RFID為例來看看無線傳感器網絡里面的嵌入式技術。感知層是物聯(lián)網中的重要的感知節(jié)點,它融合了傳感技術、嵌入式技術等。其中RFID則是感知層應用的典型代表,RFID本身就可以通過嵌入式來實現。它滿足了物聯(lián)網在低功耗、微型化、廉價等方面的非功能性需求。由于嵌入式系統(tǒng)種類豐富多樣且無處不在,并且可以將其網絡化形成傳感器網絡,從而成為物聯(lián)網絡的重要構成單位。首先是射頻前端的特殊設計;再一個就是嵌入式系統(tǒng)設計方面,主要是把RFID作為一個組成部分。RFID產品的嵌入式系統(tǒng)設計難度不大,大部分的RFID讀寫設備是固定式設備,而且基本上基于嵌入式linux平臺。
智能傳感器、無線網絡以及處理器技術都包含了大量嵌入式系統(tǒng)技術,而面向應用的SoC芯片和嵌入式軟件是未來嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的重點。我們可以理解成,物聯(lián)網是嵌入式系統(tǒng)一種新的應用,比較傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)應用,物聯(lián)網應用的層次更加豐富和復雜,即有表現在傳感層上的實時應用,還有在計算和網絡應用層上的海量的數據處理和分析工作。
對于物聯(lián)網來說,聯(lián)網是必備要素,傳輸層主要是在網絡層考慮,要從網絡技術、通信技術去考慮,而且需要考慮工業(yè)以太網、交通、離散控制領域等特殊的網絡以及基礎設施上的軟件,比如中間件、中間件的功能、實時信息處理、海量的數據處理問題。如果要實現物聯(lián)網應用,那么物聯(lián)網嵌入式系統(tǒng)則有其鮮明的特征:
要有數據傳輸通路;
要有一定的存儲功能;
要有CPU;
要有操作系統(tǒng);
要有專門的應用程序;
遵循物聯(lián)網的通信協(xié)議。
在世界網絡中有可被識別的唯一編號。
這些鮮明的特征說明嵌入式系統(tǒng)已經成為物聯(lián)網行業(yè)關鍵技術,甚至有觀點認為,物聯(lián)網的物聯(lián)源頭是嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)早期經歷過電子技術領域獨立發(fā)展的單片機時代,進入21世紀,才進入多學科支持下的嵌入式系統(tǒng)時代。從誕生之日起,嵌入式系統(tǒng)就以“物聯(lián)”為己任,具體表現為:嵌入到物理對象中,實現物理對象的智能化。
目前的很多嵌入式系統(tǒng),只要能提升系統(tǒng)設備的網絡通信能力和加入智能信息處理的技術都可以應用于物聯(lián)網。如果說其他技術涉及到的是物聯(lián)網的某個特定方面,如感知、計算、通信等,嵌入式技術則是物聯(lián)網中各種物品的表現形式,在這些嵌入式設備中綜合運用了其他各項技術。
未來的嵌入式產品是軟硬件緊密結合的設備,為了減低功耗和成本,需要設計者盡量精簡系統(tǒng)內核,只保留和系統(tǒng)功能緊密相關的軟硬件,利用最低的資源實現最適當的功能,這就要求設計者選用最佳的編程模型和不斷改進算法,優(yōu)化編譯器性能。因此,既要軟件人員有豐富的硬件知識,又需要發(fā)展先進嵌入式軟件技術,如Java、Web和WAP等。
物聯(lián)網的熱潮會帶動一批電子產業(yè)的發(fā)展,比如物流管理、醫(yī)療電子、汽車電子、電力控制和智能家居等。而嵌入式系統(tǒng)行業(yè)應該重視和把握這個機會,利用自身在嵌入式系統(tǒng)上積累的知識和經驗,發(fā)掘某種領域物聯(lián)網應用。
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