物联网的嵌入式技术精选(十四篇)

物联网的嵌入式技术精选篇1

关键词：导盲；物联网；嵌入式；颜色传感器

盲人由于视觉信息缺失在生活各方面存在诸多困难，导盲杖作为最常见的行动辅具功能单一，环境适应性差；而导盲犬训练耗时，价格高昂，推广难度大，所以导盲机器成为必然选择。导盲机器根据所解决的问题不同分为避障导盲，定位导盲，识别导盲，学习导盲等几个类别，并日益向着智能化，复合化发展。常见的导盲机器有四类：电子式行进辅具，移动式机器人，穿戴式行进辅具和导引式手杖。现有的导盲机器存在独立检测和处理环境信息的缺陷，因而硬件成本必然随着检测的信息增加而增加，使得功能拓展受限于信息获取。

物联网（The Internet of things）的概念最早由美国麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授在1991年提出，是指使用信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网技术因其强大的开发潜力被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，同时也被列为我国五大新兴战略性产业之一[1]。本文将物联网技术和现有导盲技术结合，通过网络通信建立对行动的支持，可以在不增加硬件成本的情况下拓展导航定位，天气预报，救援呼叫等功能。

在数据采集上，现有导盲机器只注重对环境的空间感知，而缺乏对颜色信息的反馈。事实上颜色在物体辨识、情绪调节、社会交流等方面包含了丰富的信息。本设计增加了对颜色的检测，体现了对盲人群体的人文关怀，增加了盲人对产品的安全感和依赖感。

导盲机器大多是基于触觉和听觉设计的[2]，而手是触觉最集中和敏感的区域，故将导盲系统集成到手套上，同时包含了语音播报功能，使之兼具良好的信息反馈能力和便携特征。

1 系统硬件设计

1.1 硬件布局

传感器和执行机构放置于右手手套，键盘放置于左手手套或其它方便操作的位置，其余组件集成为一个挂盒，可以便携在腰间或其它位置，如图1。

图1

1.2 嵌入式CPU

选用SAMSUNG的S3C2440作为控制CPU，输入设备包括超声波传感器、颜色传感器、GPS模块和键盘，输出设备包括舵机和耳机接口，此外还通过SIM300实现与云端的通信。S3C2440采用最小系统核心板加扩展板的双层构架，可配置1GB闪存，128M内存。

1.3 电池和电源模块

选用12V，最大电流1000mA的锂离子电池作为电源，通过7805稳压芯片将12V电压转为5V输出。系统满电状态下可工作4h。

1.4 人机交互

键盘和语音播报用于人机交互。按键用于下达指令，语音播报用于确认按键命令和用户获取信息，对耳机的支持保证了对环境的最小干扰和对盲人隐私的有效保护。本设计包含一个4*4的按键模块和包含左右声道的3.5mm耳机接口，为功能选项提供支持。

1.5 超声测距

超声波传感器发射和接受超声波，利用发射时间和接收时间的间隔计算距离[3][4]。本文选用HC-SR04超声波测距模块，这款超声波测距模块采用一个超声波发生器和一个超声波接收器，探测距离为2～450cm，感应角度不大于15度，探测精度为0.3cm，工作电压为5v。我们将三个超声波发射器相互成45度夹角成一线放置（如图2），实现同时对上、中、下（垂直方式）或左、中、右（水平方式）三个方向的距离信息采集。垂直方式是为了帮助盲人实现等身高度的避障测量，水平方式是为了快速寻找过道和门等穿行环境。

图2

舵机是距离信息的反馈元件。本文使用三个舵机将三个超声波传感器的距离信息转换为偏角，舵机牵动遥感机构，将偏角转换为触钮的伸缩长度，从而将真实距离缩放到手指可感受的范围。与传统的避障检测相比，这种方式能提供连续的距离信息。考虑到传感器的特性和盲人生活的实际，把距离检测范围定为4米以内。

1.6 颜色识别

本文选用TCS230颜色传感器。TCS230是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器，它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上，同时在单一芯片上集成了RGB三种滤光器。

颜色名词是一个离散的概念，如红、蓝、浅蓝等。TCS230采集到物体的RGB数值后，再归并为常见的七种颜色信息，通过语音播报反馈。颜色传感器有两种使用方式，一种是配合标准颜色标签，将颜色标签贴在固定的位置，作为颜色开关，用于系列物体的快速检索；另一种是自由检测生活中各种常见物体的颜色，得到粗略的颜色信息。

颜色传感器在检测颜色的时候需要采用高亮白色LED灯反射光。我们在手套背部设计了颜色传感器的开关，平时处于关闭状态，在需要使用的时候打开开关，保证了省电和对环境的最小影响。

1.7 导航定位

本文使用NEO-6M GPS模块，实现自身的定位。为实现导航功能，每10s将自身的位置信息和预置的目标点位置信息通过SIM300模块以短信形式上传到云端，再把云端导航软件处理得到的信息以短信形式接收，转换为语音播报信息反馈给用户，指示是否前进或转向。

其它网络功能包括报时、天气预报和报警等，基本实现也是通过SIM300模块把特定的信息发送到云端，由云端进行处理，再接收返回的信息。

2 系统软件设计

2.1 嵌入式应用程序

嵌入式系统中的程序使用多线程并发执行，主线程循环检测按键状态，捕获按键命令后创建对应的子线程。

超声测距线程中，三个超声传感器分时检测距离信息并输出到舵机执行机构，避免了超声波的相互干扰。因为超声传感器发射锥形波，在复杂环境中会有明显的自扰，导致反馈的信息振荡。为解决这个问题，使用距离平均值算法和滤波算法，程序流程如图3。

颜色识别线程中，将读取到的RGB数值转化到HSV颜色空间，再利用H变量进行颜色判断，判断结果以语音播报的形式进行反馈。

2.2 系统云端

系统云端包括短信收发终端、数据库和互联网计算机，短信收发终端将接收到的信息传给互联网计算机进行处理，再发送返回的信息；数据库对导盲手套的注册信息进行管理，如图4所示。

图4

3 结束语

试验证明，该设计能实现预想的导盲功能。目前该设计的网络功能有限，但是其基于物联网的开发前景广阔，这也有待于盲人网络应用技术的进一步发展。

参考文献

[1]刘强，崔莉，陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学， 2010，37（6）：1-4.

[2]张莹.基于嵌入式技术的导盲机器人设计[D].浙江工业大学：张莹，2011.

物联网的嵌入式技术精选篇2

[关键词]物联网嵌入式技术：区域地质调查：运用

中图分类号：TN919.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0305-01

物联网（Internet of things，IOT）代表了一种互联网扩展到真实世界的设想，物联网使日常用品进入网络，真实的物体不再与虚拟世界相分离，现实世界中的物体都可以作为物理接入点进入互联网。 它是指将各种信息传感设备及系统，如传感器网络、射频标签阅读装置、条码与二维码设备、全球定位系统和其它基于物-物通信模式（M2M）的短距无线自组织网络，通过各种接入网与互联网结合起来而形成的一个巨大智能网络。如果说互联网实现了人与人之间的交流，那么物联网可以实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相间的连接和交互。物联网是物流与信息流的结合，在制造业、物流、智能建筑、超市零售业等领域得到了广泛的应用，并对这些行业的发展起到了巨大的推动作用。

由于地质调查工作的特殊性，以及野外地质调查设备的限制，物联网技术在地质调查领域的应用研究工作却鲜有人涉足。地质调查是物流（地质样品等原始地质资料）、信息流（对地质现象的数字化描述）的结合，将物联网引入地质调查，利用物联网的嵌入式技术、传感器技术、网络技术，可以充分实现地质调查的数字化、信息化，势必会促进地质调查工作全程数字化、信息化，提高地质调查工作的质量和效率。传统的地质勘测技术，在数据的收集以及数据的记录方面的工作效率不高，各个工作环节之间的连接不够机密，使得区域地质勘工作的工作量变大，效率降低。然而，网络技术的引进实现了设备之间的互通与联系。将所有设备连成一个庞大的网络系统，从而大大的提高了区域地质勘测的工作效益，保障了数据的准确性，是非常值得推广和应用的计算机技术。

一、物联网嵌入式技术

物联网（Internet of Things）是指将各种信息传感设备，物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。发展物联网的关键在于射频标签、传感器、嵌入式系统及传输数据计算等领域。其中，嵌人式系统是以应用为中心.以计算机技术为基础.软硬件可裁剪.适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。因此.嵌入式系统一般指非PC系统.它包括硬件和软件两部分。硬件包括微处理器、存储器及外设器件和I/O端口等。软件部分包括操作系统软件（OS）和应用程序.应用过程控制着系统的运作和行为，而操作系统控制着应用程序与硬件的交互作用。

二、区域地质勘查工作流程

1、室内准备阶段：主要对罔区内已有大（中1比例尺遥感、重力、航磁、化探和地质、矿产资料进行全面系统收集和综合研究

2、野外工作阶段：主要进行地质填图和矿产调查的野外工作，并同步开展遥感影像解译结果的检查与验证，以及物探、化探异常的评价与查证，进一步深化解释推断成果，对重要基础地质问题和矿产问题开展专题性研究。

3、综合整理阶段：这个阶段主要是对地学信息多源化问题的研究。根据综合推断结果编制最终成果图件，编写研究成果报告。解决地质调查工作的全程数字化、信息化.现阶段的主要难点是解决野外地质数据采集的数字化，以及这些设备与计算机、网络的互联、互通。

三、嵌入式系统在野外测试设备中的应用

1、嵌入式系统及其特点

嵌入式系统是一种文时操作系统.它是硬件与软件系统的结合，它的优势是利用很少的软、硬件资源实现自动控制功能。经过几十年的发展已由早期以C8051芯片组为代表的软、硬件资源少、功能单一的系统，发展到当前以ARM 系列芯片为代表的软、硬件资源丰富、功能强大的嵌入式系统。

2、在野外测试设备中的应用

随着计算机技术的不断发展.嵌入式技术作为一种与其相伴相生的新型科学技术，在很多领域巾都得到了广泛的推广。尤其是一些智能设备以及导航设备终端上应用，使其在我们的生活和生产中的发挥了十分重要的作用，也方便了人们的生活。区域地质勘测工作，由于工作的环节较多，流程复杂，若在其具体操作中，运用智能勘测设备，会大大提高勘测效率和准确率。嵌人式系统在各种野外测试设备中的集成，使这些设备具了独立的计算能力，在提高测试速度的同时测试过程也逐渐智能化，通过串口、USB 口等有线方式或WIFI、蓝牙等儿线方式，测试数据能即时传输到计算机中。

四、物联网技术在区域地质调查中的应用

1、物联网

物联网是互联网的扩展 是近年来一个发展迅速、应用广泛的技术。它并不是全新的技术，它是已有的射频识别（RFID）、无线传感器网络（WSNS）、嵌入式技术与互联网技术的集成，互联网将分布在各地的计算机连接起来，实现了计算机问的资源共享与利用，物联网通过集成在各种设备、物体、甚至人体中的嵌入式设备，通过网络将这些设备、物体连接起来，形成M2M、M2P网络，实现这些物体的信息互联与资源共享。

2、物联网与野外测试设备

地质调查工作存在一定的特殊性.并且还会受到多种因素的制约。物联网技术在地质勘查领域中的应用，实现了地质物流和信息流的有效统一。并且利用物联网嵌入式技术，能够实现其工作过程的数字化，信息化。从而提高了勘测工作的准确性，以及时效性。

3、在区域地质调杏中的应用

以智能手机为核心的野外客户端.用于野外地质路线上地质观测点的地质现象数字化采集，以及与各种集成了嵌人式系统的便携式野外测试设备在观察点定量化测试数据的实时交互。集成于智能手机的GPS用于采集地质观测点的坐标、时间信息，并通过麦克风、摄像头、触摸屏以音频、视频、照片、手绘草图的多媒体方式记录观察点的地质现象.同时集成于智能手机的RFID读写器利用EPC电子标签地质样品进行编码，便携式设备在观察点的定量化测试数据也实时传送给智能手机，这样采集的各种地质信息都被赋予时空信息，便于后期的资料整理及专题地图的生成。服务器端包括：IIS、SQL Server、GIS、基础及专业地质数据库、RFID系统等5类服务器。

计算机网络技术，在各个领域中的具体应用，使得很多工作实现信息化的工作模式，这是时展的要求，也是历史的必然趋势，区域地域勘测工作中，物联网嵌入式技术的应用，使得野外勘测设备实现了智能化，信息化的工作模式，各个设备之间的联系高度紧密。使得数据的采集与分析 更加的快速、准确。我国计算机技术工作人员，在面对已有成绩的同时，还要不断的研发新的技术，使嵌入式网路技术在地质勘测领域能够发挥更大的作用。为国家的经济作出更多的贡献。

参考文献：

物联网的嵌入式技术精选篇3

关键词：物联网 嵌入式系统 EPC RFID

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)08-0083-01

1、嵌入式系统简介

嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”。从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。[1]

嵌入式系统从最初的Intel 4004微处理器芯片到后来的16位6800芯片至今，其结构功能不断完善。至今，嵌入式已应用或将应用到人们的日常生活当中各个方面了：小到最常见的手机、MP3、PDA，大到智能楼宇、航空航天，以及谷歌近期研制当中的自动行驶汽车。

2、物联网

2.1 物联网简介

随着互联网所引导的全球信息产业的不断推进，物联网得到了巨大的发展空间。试想一下在工作的休息时间，便可操纵家里的电冰箱、洗衣机；在走到商场门口，手机中便收到了该商场的促销活动消息；驾车途中随时更新路况信息，从而选择最优的行车路线。这一切的实现都将依赖于物联网的发展。

物联网的英文名称是“The Internet of things”。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。[2]

物联网技术并不是一个单独的技术，而是多种已有技术的融合：如互联网技术、嵌入式系统技术、传感器网络技术、通信技术、RFID技术、EPC技术。下文将对RFID和EPC技术作详细介绍。

2.2 物联网的体系结构

物联网包含感知层、网络层、应用层三层。最底层负责采集物和物相关的信息;第二层是异构融合的泛在通信网络,包括现有的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网,通信网络对采集到的物体信息进行传输和处理; 第三层是应用和业务,为手机、PC 等各种终端设备提供感知信息的应用服务[3]。

2.2.1 RFID与嵌入式系统

感知层是物联网中的重要的感知节点,它融合了传感技术、嵌入式技术等。其中RFID（Radio Frequency Identification射频识别技术，下同）是感知层应用的典型代表。

RFID是一个简单且价格低廉的的无线系统。主要由阅读器和标签两部分构成,每个标签具有唯一的标识码,安装在物体上。阅读器发射某一特定频率的无线信号来触发标签电路将内部的数据送出,从而读取芯片中的信息,实现对标识码的读取。电子标签不需要电池，只有阅读器需要电池供电，这大大减小了电子标签的成本和体积，提高了标签的通用性。该系统可大量应用于物体的实时跟踪与监测,因此它在医疗、交通、物流等方面都有非常广泛的应用。

RFID本身就可以通过嵌入式来实现。它满足了物联网在低功耗、微型化、廉价等方面的非功能性需求。由于嵌入式系统种类丰富多样且无处不在，并且可以将其网络化形成传感器网络，从而成为构成其的重要成分。

那么RFID与嵌入式系统之间的关系如何？[4]首先是射频前端的特殊设计；再一个就是嵌入式系统设计方面，主要是把RFID作为一个组成部分。RFID产品的嵌入式系统设计看起来难度不大，因为只要RFID读写设备是固定式设备，基本上基于嵌入式Linux平台，主流产品目前是国外厂商实力较强，本土产品的操作系统还待完善。

2.2.2 产品电子编码EPC

EPC（Electronic Product Code，产品电子代码）是目前比较典型的物联网应用体系结构。EPC系统主要由EPC编码、EPC标签与EPC读写器、EPC中间件、对象名解析服务(ONS)、实体标记语言(PML)构成。

EPC作为一项融合技术,包含了可用于单品识别的编码技术、RFID、计算机技术。EPC的概念是由MIT的Sanjey Sarma和David Brock两位教授于1999年10月提出的,其核心思想是为每一个产品提供惟一的电子标识符EPC;通过射频识别技术（RFID）完成数据的自动采集;电子标签上只存储EPC码,而对应于EPC码的解析通过与互联网相连的服务器来完成。[5]

3、嵌入式系统和物联网之间的区别与联系

物联网是集多种专用或通用系统于一体，因而备具有信息采集、处理、传输、交互等功能；嵌入式系统强调的是嵌入到宿主对象的专用计算系统，相对物联网而言更具备专用性，实现某些单一特定对的功能。因而物联网的功能包括了嵌入式系统的功能，但随着嵌入式系统的不断发展，其功能日趋复杂化。如现今发展已经比较成熟的手机、GPS定位等系统，均可以直接融入到物联网当中。

从技术的角度来看，首先物联网与嵌入式系统融合了非常相似的技术，其次物联网技术中又包含有嵌入式系统技术。举例来说，物联网和嵌入式系统均具备如电子硬件技术、软件技术；而在RFID（射频识别技术）、传感器技术、通信技术等方面物联网是必须具备的而嵌入式系统不一定全部具备。

目前的很多嵌入式系统，只要能提升系统设备的网络通信能力和加入智能信息处理的技术都可以应用于物联网。两者之间的系统构成也非常相似。唯一嵌入式系统不具备的是标签识别模块。[6]

4、结语

物联网的热潮将带给嵌入式系统新的生机，而嵌入式系统又将不断完善优化物联网的建设。在RFID,EPC，传感器等多个领域，嵌入式系统将以其独特的功能和特性在物联网中展露出新的亮点。

参考文献

[1]百度百科 嵌入式系统 /view/6115.htm.

[2]百度百科 物联网/view/1136308.htm.

[3]朱洪波,杨龙祥,朱琦.物联网技术进展与应用[J].南京邮电大学学报(自然科学版),第31卷 第1期第3页.

[4] 王莹.物联网为嵌入式系统带来机遇[J].电子产品世界出版社,《电子产品世界》编辑部 2010,17卷(5期) 第25页.

物联网的嵌入式技术精选篇4

【关键词】嵌入式　物联网　M2M

一、什么是物联网

目前，流行观点大多是引用国外的。早在1999年，国外有人提出物联网(The Internet of things)的概念：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。这就是物联网概念的雏形。其实，准确的讲，这是一个研究电子标签和物流的外国机构提出的，所以说这应该是一个物流网的概念。就像现在有人提出的车联网一样，是物联网的一部分。

国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。这是从表面现象来描述的物联网，或者说是叙述物联网可以做的一些事。

物联网，顾名思义就是物物相连的互联网。让每个物体都连起网来，理论上讲目前没有什么技术障碍，完全可以实现。关键是没有必要让每个物体都联网。物物相连是美好愿景，可以肯定的是再过若干年也不可能每件物体都有联网的需求，如果仅仅从字面上理解，从造势的角度谈物物相连，强调物联网的万亿级的产业规模是可以理解的。

M2M业务的物联网。M2M最早是电信运营商提出的一种业务模式，也是现阶段物联网最普遍的应用形式。M可以是人(Man)，也可以是机器(Machine)，M2M泛指人、机器之间建立连接的所有技术和手段。据统计，目前全球机器的数量至少是人类数量的四倍，这意味着M2M技术有着无比广阔的应用前景。在M2M领域，通信运营商由于具有现成的网络覆盖、随时随地的接入能力，成为当然的应用提供者。

还有人概括说：物联网就是基于物理世界的互联网。这个定义描述的产业规模是客观的，也是有据可依的。但是，不管是机器还是人，都要先赋予智能化的功能才可以连起网来。比如：我们人类可以通过电脑、智能手机等手段上网。那么物体要想上网也要通过这些手段。这种方式就是把计算机嵌入到物体中去。所以把物联网定义为：是基于互联网的嵌入式系统。嵌入式系统就是计算机应用的一种形式，赋予物体嵌入式系统，它才具备上网的条件。物联网=嵌入式系统+互联网。

二、嵌入式、物联网、与云计算之间的关系

嵌入式是一个物联网项目中物体端嵌入的专用计算机技术，是一个可裁减、低功耗、高可靠性、按需定制的计算机。

物联网则是通过专用计算机系统在物体信息处理传输的一种应用，也可以把物体看作云计算的端口或者节点，大量的物体联网会产生海量的数据存储和计算，这就会用到云计算。云计算是海量数据处理的一种概念，当众多远端智能设备把数据传到服务器群组时进行高速处理，即是云计算，或者叫虚拟计算。云计算也是一种商业模式，即由专业的人做专业的事。比如：一个超级云计算中心，可以为各行各业提供计算服务，按上机时间计费。这样避免了单位花巨资买计算设备，而且计算设备的利用率也会提高，由专业的人员进行计算设备的管理和维护。

从另一个意义上来说“云”就是一种服务模式。在现实生活中有很多属于云概念的实例。比如每个人都有银行卡，银行卡在结算时只是起到身份证明和加密处理的功能。通过磁记录装置读入持卡人的身份和密钥，然后由嵌入式计算机通过网络把数据传输到远端的服务器进行计算处理。当你的银行卡丢失，可以迅速挂失，只要没人用你丢失的卡支取之前，银行都可以冻结你的账户，有效的保护了你的资金。这种操作既是云计算也是一种云服务。

生活中有些简单例子也是这种服务模式，比如社会上对企业提供财务审计服务的会计师事务所。当有些规模较小没有专业财务人员的企业，需要工业会计、商业会计、审计、财务评估等等业务时，事务所都可以派出专业人员为你服务。这很像云计算的商业模式，只是云计算特指计算机的工作模式。

三、结论

物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制。专业上讲就应该是智能终端的网络化。嵌入式系统无所不在，有嵌入式系统的地方才会有物联网的应用。所以，物联网就是基于互联网的嵌入式系统。从另一个意义也可以说，物联网的产生是嵌入式系统高速发展的必然产物，更多的嵌入式智能终端产品有了联网的需求，催生了物联网这个概念的产生。物联网通过专用嵌入式系统(计算机系统)在物体信息处理传输中，产生的海量的数据存储和计算，这就会用到云计算。可以预见，未来的物联网将会渗透到人们工作、生活、社会的各个角落，使人们的工作生活更加科学化、信息化、智能化。嵌入式技术网络技术进而导致的物联网技术必将对未来人类社会产生深远的影响。

参考文献：

物联网的嵌入式技术精选篇5

摘 要：数字化即时通讯网络已经称为现实生活和经济发展的帮手，这是有了它的帮助，人们的生活水平不断的提高，生产效率得到不断的提升。而如何更好的利用即时通讯网络，许多专家和学者进行了不断的研究和创新，我们试图从开发移动通讯网络的新业务方面进行探讨，从而为更好利用它为人们提供更多的帮助。

关键词：数字化通讯网络物联网网络安全交通运输数学模型电力通讯网络

一、引 言

众所周知对于一个事物最为精确的描述是使用数学语言来进行刻划，数字化的信息由于能够提供更为清晰、准确的信息从而收到人们的欢迎。随着我国经济的不断发展，网络技术也在不断更新，从最初的模拟信息发展到现在的数字化信息时代，各种新兴的服务在为人们提供更好地服务。人们可以利用数字化信息网络（我们简称网络）更加方便地查找信息或进行交流，而网络通信技术的发展更是给人们带来了更加便捷的沟通方式，它打破了原有的时空界限，使得人们的交流更加的顺畅，真正实现“地球村”的梦想。

对于人们生活和工作影响最为直接是即时通讯网络，即时通讯中的即时，就是指快速、马上的意思，因此即时通讯是指通过某种技术达到快速、便捷的沟通，可以在线与人进行交流并与之视频或是语聊。人们常接触的即时通讯网络包括手机通话、QQ（MSN）通话等，随着移动通信技术的普及，相应新业务如手机购票，手机刷卡购物等业务已经开始在经济生活中发挥作用。而如何更好拓宽更多的新业务，使得即时通讯网络的效益最大化、效率更大化，是我们所面临的新的课题，现在，我们就试图从使用现状及拓宽新业务方面进行探讨。

二、移动通讯网络使用的现状

前面已经提到了移动通讯技术给我们生活带来的方便和快捷，但是在现有的情况下人们对移动通讯技术的应用大多还仅仅局限在通讯的基础功能：

1.基础的功能：人们经常使用的通话，短信功能（校讯通等）；

2.网络功能：提供上网，网络软件的开发使用，诸如UCWEB，QQ等，满足了人们随时随地上网的需要；

3.消费功能：移动通讯网络开发商和经销商进行合作，实现了直接使用手机消费的业务，例如手机购票、手机刷卡等等业务。

虽然有手机购票、手机刷卡等新业务的出现，我们仍然认为移动通讯技术还应该有更为宽广的应用范围，能为经济的发展提供更为强劲的推动力，所以我们试图开展移动通讯网络新的业务。

三、移动通讯新业务的开发

1.电力系统上的应用

随着我国电力系统的迅速发展以及电力系统经营和管理体制的改革，电力作为商品进入了市场。目前电力系统所采用传统的抄表方式，既耗费大量的人力物力，又无法避免手工抄写和计算带来差错，更重要的是对数据的处理分析也严重滞后，所以不能及时发现问题、解决问题。多年来，寻求简单可靠的自动远程抄表方法，一直是一个热门话题.目前已推出的抄表系统覆盖了很多应用领域。其方法的应用都有其局限性，因此，研发了一种基于GSM无线通信网络的远程抄表系统。在文献【1】提出了基于GSM 网络通讯的研究上使用电表集抄系统，它的工作原理：无线远程抄表中心的工控机，通过其自身的RS-232串口与GSM无线数传装置相连，以便同抄表仪进行通讯。中心工控机将电表离散的各种信息通过系统程序转换成为便于管理部门进行数据分析、管理的实用信息。利用该系统还可进行各时段的用电量分析。抄表仪的主要功能有数据通讯、数据存储、数据管理、异常监控等。抄表仪上电后，GSM无线模块开始寻找网络， 处于工作状态。GSM无线模块间用AT指令进行通讯，抄表仪串口0一旦接到监控中心用CSD方式发来的命令，便依照通讯协议，由串口1向电表查询各种有关数据；若抄表仪呼叫，监控中心不应答， 抄表仪改用SMS方式，将告警信息上传给监控中心。从工作原理可以看出，这是数理统计学和计算机学有机的配合。

本系统利用GSM通讯再把数据传到控制中心的中央数据库中，用户可以实现对电量等数据的统计分析、历史电量查询、异常用电监控、各种告警信息的查询和报表及统计图形的打印输出等功能。GSM远程抄表系统的应用，杜绝了人工抄表产生的误抄、漏抄、抄表时间不统一等现象，提高工作效率和数据准确率，减轻劳动强度，减员增效。GSM网络已在我国得到了广泛普及，它的抄表范围与GSM通讯网覆盖范围一致，通过利用网络资源降低了该系统的建设和运行维护费用，实用性强。因此，GSM远程抄表系统的研究具有重要的意义和广阔的应用前景。

2.物联网上应用

物联网产业的热潮正在席卷全球 它被誉为继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。早在1999年物联网（The Internet of things）的概念就被提出来。它是指通过射频识别 RFID 红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备按约定的协议，把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别，定位、跟踪、 监控和管理的一种网络。2005年，在突尼斯举行世界峰会上，国际电信联盟(ITU)，给出了物联网的定义，物联网主要解决物品到物品 (Thing to Thing， T2T)，人到物品，(Human to Thing， H2T)，人到人 (Human to Human， H2H) 之间的互连。“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。业界认为，物联网可以提高经济效益，大大节约成本；可以为经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟、中国等国家和地区都在投入巨资深入研究探索物联网。

由于物联网产业链非常长，物联网的产业链构成也异常复杂，涉及终端制造商、模组厂商，应用开发商网络运营商、系统集成商、最终用户等诸多环节。对于这样一个上万亿的物联网产业，各个环节各厂商的核心竞争力各有所长，只有价值链各环节强强联合，优势互补，才可能提供面对用户的完整的端到端的产品解决方案，共同培育和发展市场。要进行强强联合，就必须遵守一定的规则，也就是说必须标准化。数字标准化是价值链各环节进行联合的基础，没有标准化，无法精确分工，没有分工，也就无法实现联合.从技术层面看，现阶段已经具备大规模开展典型物联网应用的能力。但要成功，急需从整个产业链的横向分工上进一步明确，从标准化，开放性，互通性方面进一步规范和加强，才能实现物联网产业的规模化发，从实际操作方面来说，我们需要建立合理的数学模型进行操作和预测；

对于网络运营商想要主导物联网的发展，需要分为三个阶段。第一阶段：物联网基础架构建设阶段。这一阶段关键建设内容包括物联网业务支撑平台建设，物联网企业标准规范制订和重点行业应用的规划和准备。网络运营商通过完整的物联网，开展业务支撑平台建设方案，凭借丰富的建设经验，帮助客户快速建设物联网基础架构；网络运营商通过对国内国际物联网标准规范的密切参与，对标准发展动向的深刻理解和把握，帮助客户快速制订完善自身的企业规范；建立经验丰富的商业咨询队伍，帮助客户确定重点行业应用，并制订相应商业计划，同时提供行业应用解决方案。

第二阶段：示范应用阶段。这一阶段关键建设内容包括重点行业的物联网示范项目实施，系统集成商和应用/器件提供商合作，以及通过模组M2M( Machine To Machine)移动网络运营商的无线网络为平台，采用多种传输方式（SMS/GPRS/WAP/等），通过行业终端，服务于USSD/MMS行业用户机器到机器的无线数据传输业务)加强对感知终端的控制，利用自身掌握的行业客户资源，帮助运营商在重点行业示范项目落地；提供感知层关键器件等和应(RFID WSN )用，并承担系统集成商的脚色，帮助运营商迅速形成重点行业方案；提品系列齐全的模组系列，并根据M2M重点行业需求实现贴身定制。

第三阶段：规模拓展阶段。这一阶段关键建设内容包括强化以客户为核心的产业联盟，充分发挥前期示范项目的辐射效应以及通信网络的优化，以适应物联网规模发展。建立强势的产业联盟；降低关键器件制造成本，筛选更加优秀的客户，提高行业解决方案竞争力，帮助项目规模推广；提供网络优化的完整解决方案，支撑物联网顺畅的发展。

3.嵌入式系统的应用

21世纪初，以智能产品为代表的嵌入式系统，其应用广泛，领域特色突出，发展空间巨大。嵌入式系统是继IT网络技术之后，又一个新的技术发展方向。从20世纪70年代单片机的出现到今天各式各样嵌入式微处理器、微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了30多年的发展历史。嵌入式系统具有体积小、功能强、能耗低、可靠性高以及面向行业广泛的突出特征，目前已经广泛应用于经济和社会发展的各个领域。

随着计算机技术和智能产品对其它行业的广泛渗透，以应用为中心的分类方法变得更为切合实际，也就是按计算机的嵌入式应用和非嵌入式应用将其分为嵌入式计算机和通用计算机。通用计算机具有计算机的标准形式，通过装配不同的应用软件，以类同面目出现并应用在社会的各个方面，其典型产品为PC；而嵌入式计算机则是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中。

嵌入式系统将在“后PC”时期大显身手。嵌入式系统是根据应用的要求，将操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中，从而实现软件与硬件一体化的计算机系统。作为嵌入式系统灵魂的嵌入式操作系统是随着嵌入式系统的发展出现的，它是嵌入式系统发展到一定阶段的产物。嵌入式操作系统的出现，将大大提高嵌入式系统开发的效率，改变以往嵌入式软件设计只能针对具体的应用。在嵌入式操作系统之上开发嵌入系统将减少系统开发的工作量，增强嵌入式应用软件的可移植性，使嵌入式系统的开发方法更具科学性。大量的嵌入式系统已经应用于交通、工业控制、数控机床、智能工具、工业机器人、服务机器人及信息家电等各个行业，正在逐步改变传统的工业生产和服务方式。

后 PC 时代，家用电器将向数字化和网络化发展，电视机、微波炉、数字电话等都将嵌入微处理器并通过家庭网关与Internet连接，构成家庭信息网络。届时，人们可以通过移动网络远程控制家里的电器设备，实现远程医疗、远程教育，可以视频点播，实现交互式电视，还可以提供各种网上服务等。而这些服务中的各类数字融合产品，都离不开嵌入式系统的支持，可以说嵌入式系统是家庭信息网络、IT融合的重要技术基础。

人类社会正逐步进入后 PC 时代，嵌入式系统在不断解决现有问题的同时，也在向更深的方向发展，而且，以其越来越先进的技术和越来越广阔的应用领域，必将成为后 PC 时代的擎天柱。可以相信，未来的电子技术就是嵌入式系统技术的天下。相信通过介入嵌入式系统的移动网络将有美好的发展前景。

四、移动通讯新业务的开发需注意通讯网络安全性

网络的安全性的重要是不言而喻的，客户的信息需要网络运营商进行保密，但是如何做到让客户放心的目的，运营商应该从以下方面入手。

1.访问权限的控制：访问权限是在身份认证的基础上，防止非法用户进入系统及防止合法用户对系统资源的非法使用；

2.防火墙技术：防火墙安装在内部受保护的网络与外部 Internet 网的节点上，用于对数据包的过虑、数据包的透明转发、阻挡外部攻击进入防火墙之后的服务器中。它是一种能提供网络信息安全服务、实现网络和信息安全、且本身具有较强抗攻击能力的网络设备。它能保护网络信息不被外部网络非法受权者访问。是内、外网之间的第一道屏障；

3.数据加密技术：加密技术是保护计算机网络上传送信息不被非法者恶意篡改、窃取的一种措施和手段，也是其他一些安全技术的基础和核心；

4.入侵检测技术：入侵检测技术被认为是防火墙之后的第二道闸门，它是实时网络违规自动识别和响应系统，它位于有敏感数据需要保护的网络上或网络上任何有风险存在的地方，对内部攻击、外部攻击和误操作提供实时保护；

5.防病毒技术：防御计算机网络病毒应从两方面入手，首先应该提高网络管理人员和网络管理人员和网络使用人员的安全意识；其次是使用正版的防毒、杀毒软件，实时查、杀病毒；

6.操作系统：在操作系统的安全防御上，国际普通认可的方法是系统内核进行安全加固，构成一道安全屏障，从而抵御病毒、黑客对计算机网络操作系统攻击等。

综上所述，数字化即时通讯技术还在不断地发展与创新中，只要我们能够合理地利用即时通讯技术，它会给我们的交流与沟通带来巨大的便利，使我们不再因为沟通的问题而发愁。同时，我们也应对即时通讯技术的发展予以高度重视，不能只是单纯地为了盈利而发展，而应该是为了更好地服务于社会而发展。为了更好的利用数字化通讯网络，我们应该在实际的操作性下功夫，建立合理的数学模型，把新业务的开发能够得到更多人的认可。

参考文献：

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物联网的嵌入式技术精选篇6

1.物联网背景下的嵌入式系统教学课程

1.1物联网的概念

物联网的概念始于20世纪90年代末期。当时的物联网，主要是针对物与物、人与人之间的互联互通，提供技术支持。这个新型的概念和技术出现后得到了理论和工业界的充分关注。

1.2嵌入式系统的理论教学内容

嵌入式理论教学内容主要包括ARMffC：入式微处理器、嵌入式操作系统、应用和前沿发展等内容。以嵌入式开发技术掌握为教学目的。具体的授课内容包括；系统概述、微处理器的原理；实用操作、移植交叉开发、物联网在嵌入式系统教学中的应用等。物联网应用背景下的嵌入式课程体系框架如图1所示。

2.物联网基础上的嵌入式系统实验概述

2.1理论结合实践

物联网基础上的嵌入式系统实验设计采用的是层次化的实验环节，包含基础知识、动手能力、创造性思维等等。例如，嵌入式实验开发平台上，主流的串行接口和以太网接口，GPS全球定位系统模块，总线接口等等。这些接口和物联网的应用背景是通过层次化的实验设计展开的。内部包含了实验的要求和实践阶段的不同设置，整体层次的设计从浅显到深入，实验层次不同，对应的组织形式也不同。例如基础性实验的目的用于熟悉物联网，实验层次的循序渐进，为了实践的开发和设计打下了基础。而综合性的实验和实践是为了提高物联网的应用能力。

2.2实践与合作相结合

在物联网中间层的嵌入式网关设计中，根据模块接口的采集，终端的经纬度信息得到无线数据手法模块中的传感器的温度和日照等的环境信息，通过ARM处理器打包成UDP数据包，将之通过以太网网络接口传送到基站的服务器中。

整个流程为，从以太网网络进行接入，将数据传送到嵌入式处理器，通过GPs模块接口进行无线数据的收发，再传送到嵌入式处理器中，最后到达外部存储器。

在物联网的技术支持下，学校组织学生成立了第二课堂，组成了以物联网为主题的学习小组，对项目进行模拟实践和开发。例如GPS数据采集和处理的课题小组，要对操作系统、网络协议栈的移植、多任务的GPS模块的接口数据进行打包，UDP数据包发送到网络等众多内容进行实践。在团结合作中，兴趣小组的同学各自有分工合作，最终实现了将终端传感器传送了了基站的网络服务器的实验目标。

3.嵌入式系统教学的现状

坚持对嵌入式系统的教学的创新进行探索，包括课程设置、基础知识的传授、教学软硬件平台的搭设、实践教学的组织等等。目前在教学中存在以下特点。

在嵌入式系统的教学中，课程定位的方向以及应用不同。有的院校侧重于底层和系统文件的构建，有的院校侧重于应用以及软件的开发。

在嵌入式系统教学的课程中，由于院校课程定位的不同，因此在课程设置上也有所不同，有的偏重于硬件的设计，有的以电路设计为主，有的偏重语言程序的设计。

在嵌入式教学的学时分配上，有的院校侧重于课程的要求，有的院校侧重专业的核心课程，有的院校侧重专业的通识课程设置，有的院校将其作为辅修课程，因此在学时的安排上各有不同。

在教学内容上。嵌入式系统课程中理论和概念较多，因此学生容易感到枯燥，对于知识体系的架构来说，积极性不高会导致学习效果不佳，同时嵌入式教学平台目前的种类偏多，但是配套的操作系统却没有跟上。

嵌入式教学体系具有若干缺点，首先，在传统的教学模式中，教师的主导性地位过强，教师只会将教材中的章节进行讲解。但是基础理论往往于实践脱钩，使得理实一体化难以实现。有限的课程中，教学内容多用于理论学习，能够强化学生实践能力的实践课程较少。

嵌入式系统教学中以网路协议栈、文件系统、数据库管理系统、媒体压缩和解压缩系统等等的数据实验平台众多，但是真正能够以为学生提高学习成效，加强软件基础为目标的课程设置不多。

4.基于物联网项目驱动的嵌入式系统教学架构

当前，高等院校的教育体系中，对教学项目进行构建，对教学课程进行设置，往往是围绕着工程能力的培养展开的。物联网技术的发展背景下，嵌入式系统的课程教学体系必须也有相应的调整，才能应对当今时代和社会发展的需要。

企业的生产过程以及实际的应用价值，是教学内容在选择上参照的依据。高等院校培育的学生，必须要获取实践机会，提升决策和实施的能力，并且能够制定物联网系统规划，培养对物联网项目的u估能力。

嵌入式系统教学的知识点一般较为碎片化，通过学校与企业合作的形式，将这些碎片加以重组。例如，在物联网企业的要求下，教学项目设立了一个以某企业的产品为主项目的子项目，在子项目中将任务具体化，分解到每个学生身上，学生参与到项目中，成为教学的主体，在真实的企业生产情景下，感受到物联网学习的氛围以及学习内容。

项目启动后，课程被分解为小组学习的模式，学生担任项目中的角色，大约4～5个学生分为一个项目团队。项目中，学生成为企业员工，担任开发程序中的角色。在实习中，学生的角色可以进行轮转和互换，以便于课程结束后，学生能够对项目的全部流程有深刻认识。

在项目进行过程中，学生的实际能力表现都是项目考核和评价的内容。每个学生在团队中的表现以及工作成果都被记录下来作为将来接受课程评价的依据，学生的能力也通过项目的开展不断提高，为将来进入社会成为工作岗位的中坚力量打下了牢固的基础。

在具体的项目教学中，学生以开发成员的身份进入项目小组中，根据实际项目设计目标研究项目任务书，进行项目的需求分析、项目的设计、项目的实现和系统测试。

以具体的项目内容为例，实践项目要求通过嵌入式uNux系统，进行各个计算机流程的操作，包括系统裁剪、电机控制、驱动文件加载、交叉下移，平台嵌入式编译等等。在模块化教学的情景下，学生可以学习如何设计系统结构和接口，在理实一体化的模式下将项目软硬件系统通过设计和编码进行实现。

在项目完成之后，教师、企业、学校组成专门的评价小组，对照工作任务要求，逐项检查项目完成情况。对不足的部分要求学生进行分析和修改，并要求项目小组内的同学和不同小组的同学开展互相评价、总结，以综合的考评成绩作为对学生的考核结论。

物联网的嵌入式技术精选篇7

【关键词】物联网;ARM;无线;车辆管理

近年来，随着社会经济快速发展，人们的生活水平不断提高，机动车辆越来越多地进入百姓家庭，住宅小区“停车难、管理乱”的问题日趋突出。智能小区车辆管理正在逐步趋于规范和科学，实现小区车辆智能化管理已经成为必然的发展方向与研究热点。

1.系统设计方案

利用物联网、嵌入式、无线传感网等技术，实现智能小区车辆管理系统，将智能无线传感器安装在车辆、智能小区信息采集点，通过无线感知周边的温度、湿度、光线、位置等信息。在无线传感器节点内同时集成CPU、无线通信模块、天线、电源等，使得该无线传感器节点具备与周边传感器节点协作、通信的功能，组成无线传感网络。每个节点即是信息的采集点又是路由中转点，采集到的数据通过路由算法在各个节点中传送，最终到达嵌入式智能小区网关。小区网关基于S3C6410与嵌入式Linux操作系统平台之下，能有效运行协议转化软件，将无线传感网传输的数据通过以太网发送到智能小区控制服务器，服务器接收到数据后发出相应的控制命令，经由智能网关发送到每个无线传感节点。通过智能小区车辆管理无线传感网，实现对智能小区内车辆的管理和控制，提高智能小区内车辆的管理效率。整个系统由出入口管理系统、停车场管理、小车辆区管理，无线节点管理四部分构成，其系统框图如图1所示。

图1 系统框图

2.关键技术介绍

2.1 物联网关键技术

2.1.1 物联网的概念

物联网（IOT）是指将所有物体通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、等信息传感设备，按约定的协议，与互联网相连接起来，实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。和传统的互联网相比，其特征和优势一它是各种感知技术的广泛应用，二它是一种建立在互联网上的泛在网络。

2.1.2 射频识别技术

RFID是射频识别技术的英文缩写，又称电子标签、无线射频识别，是一种非接触式的自动识别技术。一个完整的RFID系统硬件通常由标签（Tag）、阅读器（Reader）天线（Antenna）组成。其中，标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象;阅读器读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式;天线在标签和读取器间传递射频信号。目前，RFID技术已经被广泛应用于物流系统、电子收费系统、安防系统、供应链系统、车辆识别系统等各个行业。

2.1.3 车牌识别技术

车辆管理工作智能化的发展趋势也让通信技术以及计算机技术被广泛应用于车辆管理领域中，其精度强、自动化程度高的特点在车辆管理领域逐渐突显。其中车牌识别技术就是在此过程中引起广泛关注的重要技术之一， 车牌识别是通过计算机的视频及模式识别功能，对车辆拥有的唯一车牌号进行定位识别的系统技术。技术的主要环节包括对图像开展预处理、对车牌进行定位、对字符进行分割以及对字符进行识别。

2.2 嵌入式技术

嵌入式系统（Embedded system）是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电气工程师协会的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，因此能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产，所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。近年来，随着医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等方面的不断风靡，嵌入式系统利用自身积累的经验，在已经成熟的平台和产品基础上与应用传感单元的结合，扩展物联和感知的支持能力，发掘某一领域物联网应用，成为物联网系统技术的重要组成部分。

2.3 无线传感技术

无线传感网，简称WSN，是指由一组随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的传感器以自组织方式构成的无线网络，用于实时监测网络覆盖区域的各类监测对象的信息。WSN综合了传感器技术、无线通信技术、嵌入式系统技术、分布式信息处理等技术，是一项集成了多学科的技术领域，已成为构建无线物联网的重要技术。

3.关键技术实现方法

3.1 车辆识别

RFID读写设备主要完成车上卡片与主机上的信息的交换，用于识别车辆信息以及完成收费等一系列服务，此部分要求模块稳定度高，灵敏度高，可以实现2米以上读卡，读卡速度可以设定，至少是lOms，相同ID信息输出时间间隔设定为2分钟以上，与上位机通信采用232接口，系统可以在很短时间内稳定地实现收费等系列服务。摄像头作为RFID读写器的辅助设备，可以在缴费、登记时对车辆进行监控、抓拍，防止在无人值守情况下发生车辆作弊行为。系统图像采集模块采用基于CMOS图像传感器的OV7620感光器件及OV511微处理芯片组成的USB接口摄像头。

3.2 无线传感网络

系统利用CC2431协议技术和NesC技术进行无线传感节点的软硬件设计，为构筑智能小区内车辆在无线传感器网络，每个传感器节点需要同时具备传感器及计算功能。无线传感节点硬件采用8051 MCU控制单元及CC2420 RF传输芯片相结合的SoC TI CC2431，以支持使用TI CC2431 ZDK的Zigbee协议，并通过TinyOS 2.x实现实时传感器网络。在CC2431的控制下选择不同的传感器以实现不同的数据信息的采集。软件采用无线传感器网络的专用操作系统TinyOS 及TinyOS下具有类形式组件（component）结构的NesC语言来开发节点程序，完成不同传感器的程序编写以实现数据采集和无线传输，达到数据采集功能，并通过对无线传感网MAC协议的优化和改进，最大限度减少电池的能量消耗，延长传感器的使用时间。

3.3 嵌入式网关

要完成有线和无线的通信、融合，需将无线节点发送的数据通过智能小区嵌入式网关或智能家居嵌入式网关进行协议转换，并通过以太网发送到小区控制主机，同时将主机的指令通过嵌入式网关转换为无线指令发送到无线传感器节点。系统中采用基于S3C6410微处理器与嵌入式Linux相结合的智能小区网关，并完成Linux下的协议转化软件的编程。

4.结论

本系统提出了一种将物联网技术与嵌入式、无线传感网技术相结合，利用先进的控制技术实现智能小区车辆管理系统方案，是一种高效、方便快捷、科学的车辆管理手段。能体现智能小区车辆管理要求高可靠性、高实时性、高安全性、低维护性，实现信息资源共享和任务综合管理特点。

参考文献

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物联网的嵌入式技术精选篇8

只有当承载着“移动计算”、“网格计算”、“人工智能”等技术的嵌入式软硬件平台真正成熟和普及后，“普及计算”才能成为现实，所以，目前“嵌入式计算时代”应该才是比较准确的说法。

科学技术发展的逻辑也注定了时展的下一步必然是“嵌入式”。当PC和互联网变革人和人之间的交互方式后，下一步必将变革人和物、物和物之间的交互方式。随着RFID(射频识别)、WSN(无线传感网络)等嵌入式技术的应用，人们与周边物体间、物体与物体间的实时通信和自由交流变成现实，互联网随之将发生根本性变化，物体将以与人同等的“用户”身份融入了互联网，从而创造出一个更大、更复杂的“物联网”。

这样，嵌入式技术将把人类及其生活、生产设备以前所未有的方式高度统一和高度紧密联系到一起，使人类的生产和生活真正开始完全意义上的数字化、网络化和智能化。

国际嵌入式产业发展形势

在新一轮汽车、通信、信息电器、医疗、航空航天等行业智能化装备的巨大需求拉动下，全球嵌入式产业发展迅猛，成为带动IT发展新的增长点；嵌入式系统在整个社会的信息化进程中扮演极为重要的角色；嵌入式技术和产业的发展态势以及对未来工业革命将产生的巨大影响已引起世界各国高度关注。

INTEL、微软、IBM、Oracle、AMD等跨国巨头无一例外将业务重心转移到了嵌入式产业上来，纷纷制定嵌入式发展战略，大举进攻嵌入式市场，旨在将通用IT领域的统治地位扩张到嵌入式领域来。欧盟则制定了“嵌入式智能系统高技术研究计划(ARTEMIS)”，把嵌入式技术上升到一个重要的战略高度进行发展。

在亚太地区，政府计划成为推动嵌入式系统市场发展的动力，作为世界上最先进的消费电子产品生产大国，日本的嵌入式系统产业的发展在全球处于领先地位，自实施普及宽带和移动互联网的“E-Japan计划”提前完成后，目前日本政府正在大力推行实现“泛在网络”的“U Japan计划”。韩国则提出了类似于泛在网络的“传感网络”概念，并制定了名为“u―Korea”的传感网络发展计划，其中的“IT839计划”更具体地推进传感网络等基础设施和嵌入式软件的发展。

嵌入式系统产业：中国企业的契机

以CPU为代表的硬件技术和以操作系统为代表的软件技术是电子信息技术的两大核心技术。在通用计算机行业，几乎都是被“Wintel联盟”所垄断，但嵌入式系统的兴起和发展给我国民族企业带来了巨大的机遇。

嵌入式系统本身的特性决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。嵌入式系统工业是以行业应用为中心的芯片设计、操作系统设计和应用软件开发。

嵌入式行业涉及面广，领域差异大，处理器和操作系统没有形成完全统一的标准，是难以垄断的高度分散产业，很难有厂商能够占据绝对控制地位。这使得我国集成电路行业的弱势在嵌入式硬件方面变得相对不明显，同时在基础软件方面开源Linux给我国发展自主操作系统提供了机会，这相当于让我国的嵌入式厂商与国际厂商在核心技术上站到了同一起跑线上。

同时我国具有世界上最大的嵌入式市场和最多的人才资源，所以高度分散的、以应用为中心的嵌入式产业给我国企业提供了追赶世界的最好机遇。

IP+SoC：我国集成电路产业的契机

上世纪六、七十年代我们错过了发展硬件的机遇；八、九十年代由于没有自己的硬件系统作为依托，又没能形成自己的软件体系。二十一世纪初由于芯片产业的进一步分工，“IP+SoC”的新兴产业模式为我国在芯片产业上提供了突破口。

目前国际上微处理器根据应用的领域不同分为通用高性能微处理器和专用嵌入式微处理器。

通用微处理器追求高性能，主要用于工作站和高性能个人计算机系统，已属于垄断行业，而嵌入式处理器主要用于配备嵌入式实时操作系统运行面向特定领域的专用程序，应用极其广泛，传统的Wintel体系难以适应其简易化、个性化、人性化等多种需求，嵌入式系统成为市场主流，其巨大市场和技术需求推动了以IP核为基础的SOC产业的迅猛发展。

相对于美国、日本和韩国等发达国家，中国集成电路产业起步晚、基础薄弱、知识产权保有量低，单纯依靠原始创新实现产业跨越式发展非常困难。但中国拥有众多的代工厂，为推广国家IP核标准和复用提供了资源保证。

中国集成电路设计企业可以依托国际先进的IP核技术，实现引进吸收再创新和集成创新，实现大规模、复杂化的集成电路设计。

因此利用商业化IP核面向嵌入式系统应用领域来设计大规模的复杂系统成为中国芯片设计业实现跨越式发展的一种机遇，抓住IP核设计这一难得的发展机遇，以SoC设计为突破口，可以实现集成电路产业的技术跨越和产业升级。

Linux：我国基础软件的契机

基础软件指以操作系统为核心包括数据库、中间件和Office等重大应用软件的技术体系，操作系统是软件产业的基础和龙头，它能左右软件产业发展的方向，也是软件产业最大的利润来源。

长期以来我国软件产业主要是在应用软件方面，在基础软件方面基本上是空白，我国软件产业基本属于下游产业。这种现状不仅使中国软件企业利润低、受制于人，而且给我国国家信息安全留下极大隐患。所以我国必须依靠自主创新重点发展基础软件，逐步建立自主、完整的软件产业体系，最终使我国成为一个软件强国。

近年来，以Linux为典范的开源软件的兴起为我国自主创新建立起自己的基础软件体系提供了最好的机遇和条件，它打破了私有软件对操作系统等领域的垄断，首先支持了中国基础软件，圆了我国发展自主操作系统的梦想，其次使我国企业在软件开发中降低了成本，增加了企业竞争力。

在微软垄断的桌面领域，Linux虽然还有很大差距，但在嵌入式领域，Linux已被众多行业视为首选，甚至专家预测Linux最终将在嵌入式领域占据统治地位。

所以，Linux为我国民族软件产业的长远发展带来历史性的机遇，不仅能使我国拥有独立自主的基础软件体系，改变长期以来受制于人的被动局面，而且在嵌入式领

域如果充分利用我国最大的市场优势，我国民族软件产业在与国外力量的较量中可以处于领先地位。中国软件业应该抓住机会，在国家创新战略的指导下，积极推广基于开放源代码的国产Linux操作系统，实现我国基础软件和嵌入式软件的跨越式的发展。

“中国制造”到“中国创造”的契机

完成从“中国制造”到“中国创造”的转变，我国才能在国际经济格局中获得更大收益，才能解决随着经济规模的扩大带来的资源压力和环境压力，同时这也是企业具有创新能力后由OEM到ODM升级的一个重要过程。

但长期以来，我国大部分企业缺乏核心技术，尤其是在集成电路芯片、基础软件和关键元器件等方面，基本上依赖于外国。

在制造业电子百强中，名列前茅的几乎都是中国嵌入式系统产业的排头兵。可见嵌入式系统产业在中国电子制造业核心竞争力中扮演了举足轻重的角色，不仅仅在电子信息制造行业，在很多传统的制造领域，嵌入式系统产业都扮演了提升整个产业升级的灵魂作用。

所以当今嵌入式产业的蓬勃发展为“中国制造”到“中国创造”的转变提供了最好的机遇，如果我国企业不希望一直扮演照单制造的角色，就需要抓住这个机遇，通过发展嵌入式系统核心技术使原来生产的低附加值的设备变成智能化的高附加值的设备，这个关键的核心技术可放在软件里，也可以放在芯片里，它们都是驱动硬件系统的灵魂，只有这样才能改变整个制造、“OEM制造基地”的被动局面。

我国的产业发展战略

嵌入式产业：“信息化与工业化融合”的产业链纽带

由全球嵌入式产业发展形势和我国产业发展战略可知，我国“自主创新”和“信息化与工业化融合”的方针与嵌入式产业的发展可谓不谋而合。

嵌入式产业作为当前先进信息技术的载体，其生命力和目标所在也正是“嵌入”到工业生产中去实现生产过程和产品的数字化、网络化和智能化。

而新型工业化是要转变经济发展方式，推动产业结构优化升级，本质上讲是提高生产要素和工业产品的高科技含量和附加值，从低级的传统工业品提升到高级的自主创新工业品，“嵌入式”信息技术无疑是最关键的环节。

嵌入式产业与工业化的融合将产生巨大的产业效应，在推进“中国制造”向“中国创造”转变实现中国从制造业大国向制造业强国转变的过程中，嵌入式产业本身也将迎来巨大的需求和发展机会。

《促进国民经济又好又快发展》中提出“发展现代产业体系，振兴装备制造业，淘汰落后生产能力”更是从“现代产业体系”即整个产业生态系统的高度对推进“信息化与工业化融合”提出了要求，嵌入式产业的“嵌入性”和先进性使其天生就是整个生态系统的纽带和融合剂、活化剂。

因此，我国产业发展战略无论对传统产业、信息产业还是嵌入式产业来说，既是目标也是机遇，抓住全球嵌入式产业发展给中国民族工业带来的历史性机遇，利用最大的内需市场优势和人才优势，我国整个产业有望形成一个良性循环的自适应产业链大系统。

这个系统从嵌入式产业的角度来看囊括了提业政策和支持的政府职能部门、嵌入式产业本身的纵向生态链、嵌入式产业与行业应用结合的横向生态链和提供嵌入式创新人才的高等教育系统，这个庞大的生态系统已初见端倪但尚未成熟，目前首要工作应是把握机遇，通过政策引导和支持，大力建设以面向应用、自主创新为特点的嵌入式产业链，使其充分发挥在产业链大系统中纽带作用。

自主创新：人才是关键

嵌入式时代为我国民族产业提供了一个历史机遇来打造自主自适应的嵌入式产业链：从硬件到软件从上游到下游包括芯片设计一芯片生产一嵌入式产品一操作系统一数据库及中间件一应用软件。

目前这条产业链仍面临脱节危机，最大的断点在于芯片设计和操作系统这两个关键环节，这是计算机最核心最基础的技术，也是我国最需要自主创新的环节。

中国IT业要自强，不能只靠贴牌生产，更要注重自主创新的基础研发，只有掌握芯片设计制造、操作系统研发等核心技术，才能真正改变中国企业与跨国公司在贸易、技术等方面不对等的地位，同时赢取更大商业利益。

毫无疑问，人才在嵌入式产业自主创新中具有战略性地位和作用。但我国的大部分IT人才都集中在处于产业链下游的应用软件领域，甚至众多企业和人才都在热烈追捧印度外包模式，这是一种急功近利的现象。

物联网的嵌入式技术精选篇9

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[2]史梁，董丽莎.高职院校嵌入式系统与应用专业教学改革模式探索与研究――以《嵌入式系统概论》课程为例[J].河南广播电视大学学报，2014，2（27）：100-102.

[3]段怡.论大学生信息素养教育的内容构成[J].高校图书馆工作，2004，24（3）：76-79.

[4]丰海.嵌入式课程建设中的“有所为，有所不为”[J].江西理工大学学报，2011，32（6）：72-74.

[5]李志军，张子红，王昊，等.以设计能力为主线的嵌入式系统教学改革[J].物联网技术，2014，4（10）：86-87.

[6]吴新生.基于高职学生特点的《嵌入式操作系统》课程教学改革[J].物联网技术，2015，5（2）：105-106.

物联网的嵌入式技术精选篇10

关键词：串口设备；联网；嵌入式

随着互联网的快速发展，互联网已深入到各行各业、千家万户中了。互联网给人们的生产生活带来了极大的便利，互联网缩短了人们之间的距离，相隔很远的人可以利用互联网实现实时的面对面的交流。随着人类社会的进步，互联网与工业控制技术结合，实现工业控制系统的联网化是工业未来的必然发展趋势。

目前，在工业控制领域中，单片机系统主要是RS-232、RS-485和CAN总线协议通信，它们无法与互联网直接相连。由于这些系统普遍采用的是8位单片机，只有RS-232异步串行通信接口，要想实现与互联网的连接，那么就必须对通信接口进行物理改造、数据格式改造和通信协议的转化。而人们对串行通信接口的联网化要求越来越高，在这种需求形势下，Zworld公司推出了一种串口设备的联网服务器。它将嵌入式技术和互联网技术完美的运用到串口设备中，满足了串口设备联网化的需求。它能够有效实现对设备的远程控制和数据的远程传输，促进了工业控制技术的发展。

1 系统的设计思路

如图1所示为系统的组成结构图。我们可以看出，该系统由：上位机、嵌入式网络化装置和智能仪表所组成。而智能仪表就是串口设备，利用嵌入式网络化装置将以太网与串口设备完美连接起来，而上位机则利用网络对串口设备进行实时的监测。由于该系统中的网络是以太网，于是就可以直接与Internet互联，利用远程主机就可以对系统实现远程控制和远程访问。

2 系统的具体设计

我们可以将该系统的设计分成硬件设计和软件设计。

2.1 硬件设计

ARM处理器是ACORN计算机有限公司面向低预算市场设计出的第一款RISC微处理器。该处理器是32位设计，同时还配备了16位指令集，它体积小、功耗低、成本低、支持32位和16位的双指令集，同时还可以兼容2位和16位的器件。实践证明，ARM处理器是开发硬件的绝佳选择。

在本系统的硬件设计中，嵌入式网络化装置是核心，该装置采用32位的高速处理器S3C4510B，该处理器的芯片选择的是ARM7系列。在存储系统上，采用了一片HY20LV160，它构成了16位的Flash存储系统，容量为2MB，可以存放用户的应用程序、嵌入式操作系统和需要保存的数据等。另外，又选用了2片HY20LV160构成了一个32位的SDRAM存储系统，该系统的存储空间为16MB，它能存储嵌入式系统以及用户的一些数据资料等。

同时，增加了一个232-485的电平转换电路和TL16C554A芯片将S3C4510B芯片的串行通信接口扩充到了4个。

2.2 软件设计

软件设计是与硬件设计相配套的。软件设计既要完成串口设备与以太网的连接，也要完成数据包的处理、任务的调度、硬件的设备驱动等任务。随着嵌入式技术的发展，市场上的嵌入式系统越来越多，如：uC/OS、Linux、uCLinux等。uCLinux嵌入式系统是前几年出现的一种应用于微控制领域的嵌入式系统，在低端网络、工业控制、数据采集等领域都有广泛的应用。本文所采用的嵌入式系统就是uCLinux。通过软件设计，要能够有效读取串口接收到的数据包，然后再根据读取的结果计算出设备的运行状态，并将设备与互联网连接起来，最后就是将网络数据发送到各个控制器的串口上。嵌入式网络装置的软件设计主要是由人机交互界面设计、数据处理设计、数据包转发设计和网络通信设计这几个部分组成。在网络通信程序的软件设计上，我们设计了一个串口中断程序。利用这个中断程序，将通过串口的电力仪表数据放置在一个串口缓冲区中，将PC机通过网络传递过来的数据资料传输给智能仪表。这个串口中断程序的注册为：request_irq（0，uartirq_handler，UART_INTER-RUPT，“uartirq”，NULL）。在这个网络通信程序中，不同的数据传输采用不同的通信协议，可靠性要求高的数据传输采用TCP/IP通信协议，而可靠性要求不高的数据传输采用UDP通信协议。整个通信程序的数据流如图2所示：

在这个网络通信数据流中可以看出，TCP/IP应用程序处于整个程序的最高层，它调用Socker API的接口函数，进行网络的操作。紧接着的UDP、TCP处理模块就是所谓的通信协议模块，不同的数据通过不同的通信协议进行传输。

[参考文献]

[1]邓钦文.基于ARM和Linux的嵌入式Web服务器研究与实现[D].湖南大学：2010年.

物联网的嵌入式技术精选篇11

关键词：物联网；CPS；感知中国；嵌入式；RFID

1012的大市场

在1999年物联网概念就开始提出，实际上就是互联网向物联网的转移，要上物联网的设备是1012数量级，非常巨大。但我们现在的Internet网的利用率该产品还很低，只有2％-5％。目前嵌入式设备需要联成网络，但嵌入式设备一般无浏览器，需要建立信息平台，实现低端和高端的连接。

与物联网相关的热调

感知中国、物联网、智慧地球、CPS(Cyber-Physical System，信息融合物理系统)等与传感网络相关的词汇最近很热……

物联网的概念最早是从RFID(射频识别)技术这个领域来的，1999年专门做RFID的EPC global前身――麻省理工Auto-ID中心提出。它当时指每一个物品上都贴一个电子标签，这样通过后台信息系统构成一个借助于Internet、所有物品都能互相联系起来的一个物联网。但是这个概念当年并没有太多人关注，真正受到关注是从2005年ITU(国际电信联盟)重新定义了物联网的概念。它主要是从信息和通信的角度去考虑，集中在三个“Any”(anytime、anyplace、anyone)去获取信息。从此概念能看出，RFID技术、传感器技术以及嵌入式智能技术是物联网的基础部分，即底层技术。

物联网的发展主要是2008年IBM从商业角度提出所谓的“智慧地球”。物联网有三大层，底层是感知层，中间是网络层，上层是应用层。基于此，智慧地球的核心技术有三个i：instrument，传感技术(物联化)；interconnected(互联化)；intelligent(智能化)。

目前，学术界流行一个词CPS。我们人类社会生活在两个世界上，一个是信息世界，一个是物理世界。信息世界跟物理世界的融合，就称为CPS。中国计算机学会微机专业委员会嵌入式学组组长、复旦大学的陈章龙教授一年前开始研究CPS，但是他和IBM和Intel等公司去探讨时，这些商用公司说他们知道CPS，但现在不会去做CPS、因为做CPS风险很大。CPS实际上就是信息和物理系统的融合，即三个c：1，把物理设备Computer化；2，通过通讯(communication)和后台连起来；3，Control。这不是把CPS单独拆离开来一个一个的系统，从控制层面来看，是整个的一个大系统。这样一来，我们的计算机就要有一个变更性的革命，因为我们计算机处理的是数字的、离散的、跟时间无关的对象，而现在如果是CPS，处理的对象则是模拟的、连续的、跟时间相关的，那么所有的理论、语言都要配套重来。所以美国也是首先在自然资金里面展开这个方面的探索工作。

总理2009年8月到无锡考察时，提出重视发展“感知中国”。目前要做的工作是三个方面：把传感系统和3G中的TD技术结合起来：在国家重大科技专项中，加快推进传感网的发展：尽快建立中国的传感信息中心。

不仅感，还要知、行

陈章龙教授认为，“感知中国”的感知耐人寻味，“感”是传感器通过RFID对信息的采集和传输：关键是“知”，就是要通过处理计算，并返回去，才会产生真正的价值。

无线传感器网络在国内已经炒了十年，现在重新拿出来，我们一定要认真考虑以前的十年炒无线传感器网络为什么没有“量变成质变”?因为我们只发展了“感”，还没有去“知”。

中国科学院自动化所的关强博士提出要重视“知”和“行”。物联网的架构包括几层：基础层、传输层，还有执行，即所谓感知的“知”和行动的“行”，控制、中间件、公共信息服务，最后结合到具体的应用去。

嵌入式的机遇

无论是物联网三要素(感知行)，还是智慧地球3i，CPS的3C，实际上都是在讲一件事：人、机、物的和谐发展。这对嵌入式系统的要求是什么?陈童龙教授认为第一要多功能化、低功耗、微型化，这些已经都在做了，比如无线传感器的结点的智能汇集，传感器的设计趋向一体化。由于嵌入式系统无处不在，有的可做得很小，例如智能灰尘，它里面的一些软件，即嵌入式软件也需要很小。

第二，嵌入式系统要网络化。假如现在就把互联网复制到物联网，这在技术上是行不通的，因为我们面向对象是数据，是连续的、动态的、是非结构化的。所以浏览就不能简单地设为嵌入式浏览器，因此需要在低端和高端之间建立信息中间件，OSGi(Open Service Gateway initiative)应运而生(图2)，是开放性的机构，专门针对汽车电子、家庭网络、移动设备和工业环境等特定领域的互联网中间件的应用。例如，OSGi联盟专门成立了一个名为汽车专家组(Vehicle Expert Group)的特别机构，为OSGi在汽车电子领域的应用制定规范。

关强博士从RFID应用角度介绍了嵌入式的发展机会。他说，很多案例是通过一定的技术手段来实现从终端到终端，一般来说是闭环应用。闭环只在一个特定的范围或是应用领域之内，还达不到开环，譬如公共领域的信息服务。因为实际上物联网的发展受制于应用模式，如果要做到开环，会面临复杂的问题：要找怎样的一种商业模式、基础设施由谁掏钱。

欧洲一家专门研究物联网、智能系统集成的协会对物联网的预测是四个阶段：

・2010年之前从RFID技术角度去讨论；

・2010到2015年电子标签、传感器网络实现更深层次的信息交互；

・2015到2020年实现互联物品智能化；

・2020年实现全面的智能化。

技术层包括以下几类(图3)：RFID标签、读写器等基础设备。还有传感器、传感器网络、传感设备。传输层(这也是ITU重新定义物联网的原因)主要是在网络层考虑，从网络技术、通信技术去考虑。我国提出利用3G去传输物联网，但这里还是涉及许多问题，比如信息终端，还有现在的操作系统，像中国移动推出的OMS操作系统，如果真正涉及到基础设施，还有工业以太网、交通、离散控制领域等特殊的网络，当然基础设施上还有一些软件的工作，比如中间件、中间件的功能、实时信息处理、海量的数据怎么处理。如果实现物联网应用，一定要正开环，因为开环要为公 共服务，涉及到更多的问题。

目前，物联网相关标准还很多，但总体上。与理想的物联网标准还差得很远。

那么RFID与嵌入式系统之间的关系如何?关强认为，首先是射频前端的特殊设计；再一个就是嵌入式系统设计方面，主要是把RFID作为一个组成部分。RFID产品的嵌入式系统设计看起来难度不大，因为只要RFID读写设备是固定式设备，基本上基于嵌入式Linux平台，主流产品目前是国外厂商实力较强，本土产品的操作系统还待完善。

应形成本土战略

到此看来本文就该结束，但本国家863计划信息技术领域专家组组长、北京航空航天大学校长怀进鹏院士提出不要成为国外理念的实验场，应该探索自己特色之路。他指出，物联网和智慧地球是美国人提出的，是否这次我们再为美国做注解。注解其发展的合理性，和中国成为其一个巨大的应用示范、产业化开动前期的一个试点?

通常来说，如果你自己提出了一个新概念。想坚持下来也许比较难，但是他们有了我们说我们也曾经想过了，这样再拿来更容易得到支持，尤其在特定的应用服务范围内。所以当时863小组在规划时认为，要借鉴国外的发展模式，再结合我们自己的重大的问题、重大的任务来进行谋划。我们需要思考三件事：第一，一种发展的畅想，能否在重大技术、产生重大突破的机会没有到来之前，我国有可能引领并坚持一些方向，也许最后还能形成国际社会的趋势；第二，在信息技术未来发展当中，建立以纯技术驱动为主的，结合以应用为创新模式的这种互动方式，也许在最近五年甚至十年当中，重大应用的突破对孕育和推进技术的发展带来机会，具体体现就是在网络和通讯技术上。最后，需要走从参与到主导的模式。

五年十年后面临互联网应用大突破

对于网络化，很多国内外专家和产业界有一个共识，到2020年前后，信息技术将会遭遇到渐进式改进难以持续发展的重大障碍，或者另一种解释是，十年之内在信息技术领域，想要在技术上取得重大突破的可能性比较小。而男一种机会孕育着重大技术突破的，就是应用当中新模式所带来的大规模应用技术、集成性技术或系统集群技术的突破，它的重要性将会凸显。而再往后发展的20年当中，可能出现信息科学在一些基础的微电子、电路、体系结构、模型、算法和重大系统带来的突破，但这时一定是重大应用所汇聚的系统级的技术和基础研究的新突破。

物联网的嵌入式技术精选篇12

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关键词：智能硬件；嵌入式系统；Real Sense；3D；物联网

DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2015.10.004

智能硬件与嵌入式系统

复旦大学计算机系教授陈章龙：第一智能硬件背景，总结一下后智能手机的计算机业态是怎样的。第二，在2011年，IDC曾经提出来一个SmartSystem，实际上它也是在探讨这一个过程。第三，2015年5月交大的有EMBA到美国考察说，“中国在搞互联网+，美国已经进入了新硬件时代”。今天的内容是这三个东西结合在一起，合成一个话题。

在集成电路领域有摩尔定律，那么在计算机里面，有一个贝尔定律。贝尔定律是什么呢？意思是每10到15年，计算机技术有一个重大演变，就是它的业态的一个转变。实际上现在的情况，的确朝这个方向在走。

1946年，有了房间大小的计算机；17年之后，IBM推出IBM 360系列计算机；80年代IBM出现了PC台式计算机，1994年开始，开始出现笔记本电脑。2000年开始有智能手机。现在开始提出后智能手机时代。2014年，CES（国际消费类电子产品展览会nternational Consumer Electronics Show，简称CES）的会议上，Intel提出来后智能手机想法。

平均每10年，计算机要发生一次变化。那么后智能手机的时代以后，计算机是怎么样的呢？这是业界都在考虑的问题。2011年之际，有人提出了一个Smart System。这个概念提了以后，没有在业界普及，很快被其他的声音淹没了，与此同时美国在互联网大数据背景下，提出了以创客、极客为主要创业对象和新的硬件东西。这个所谓的硬件，不是常规的、国内可以复制的，而是指可以用节能的东西能够得出来的一些硬件，用一些与众不同的硬件。那么什么样的人才叫创客呢？创客首先要有创意的理念，没有创意的理念去搞创客，这是没意思。换句话说，建模式的创客，是创不出什么东西的。

现在很受大家欢迎的，工业4.0或者工业物联网等是两种不同的叫法。在德国，工业4.0是以实体的经济加上互联网，就是十互联网的形式；美国是互联网+的方式。

以前互联网都是碎片化，现在逐步晋升到行业化。大家也比较关注可穿戴的市场，那么这些巨大的市场，对于嵌入式系统提出了很高的要求。黄昌详教授在国内首先提出一个新型“信念一物理融合系统”的CPS。那么什么是CPS呢？实际上是要对计算机的体系架构要有一个根本性的革命，举个例子来说，第一代计算机是46年诞生，现如今已有70年历史，当时计算机做什么呢？就是做数字计算气象预报，方程计算。现如今，所谓物联网世界等，物理世界的架构对象已经变了。

前一个阶段，嵌入式系统开发应用的人，在平板手机的冲击下迷失了方向，无论是互联网、物联网，找不到自己的角色，就不能实行这个东西、很迷盲。比如大家一提到CPS，首先是变化，原来都是面向计算机，是面向对象的设计，现在是面向APP角色变化。其实是我们的对象是动态的，一直在变，而以前都是静态的变化，是非结构化的。那么计算机，特别是嵌入式系统怎么去适应这样的变化。对于当前来讲，陈章龙教授认为这两个主题应该是可以很好地去考虑的。第一迷失了方向，无论是工业4.0、物联网，我们都要从我做起，从自我做起，把这个行业去融合进去，从自我特长做起。第二是安全相关基础的硬件和软件的设计。

Real Sense技术与IoT应用

Intel亚太研发公司汤迪逊：RealSense是英特尔针对摄像头开发的一种技术，3D摄像头简单。英特尔RealSense其实是一种交互的手段，能够更好地体现立体的场景。从原理上来说是一模块上两个摄像头，通过两个摄像头的位置差别，判断出具体的场景深度的信息。深度的话，就有三维的概念在里边，这样可以通过三维信息去做很多事情。比如可以捕捉手势、捕捉面部表情，或者把更好的把面部和背景分离开来。因为面部距离和背景的距离是不一样的，利用这样的场景，可以更好地为场景中的物体建模。

对于整个Camera，产品线是包括两类FRONT-FANING和REAR-FANING。但这两类其实在分法上只是针对这个笔记本和平板类的分法，最大差别就是感知的距离不太一样，FRONT-FANING是对着前面的一个摄像头，所以可能只需要1.5米左右的距离就足够了。但是REAR-FANING是在平板后面有一个摄像头对着外面拍的，特别是户外的场景，需要有比较长的感知距离。现在能够做到比较精确的深度判断是3米左右，那么过了3米之后它还能判断，因为距离越长它误差就会越大，那希望今后能够做到10米的比较精确的判断，这样它应用场景就可以丰富很多。因为2-3米还是非常近景的环境。而分成F系列和R系列，相对来说，内部的技术有细微差别，最大的差别就是它们的感知距离会不太一样。

3D Camera是个母模块，整个内部构造简单并不不复杂。它其中是左右两个红外的摄像头，利用两个摄像头的位置差，射到同样一个场景之外，用距离的差异来判断距离。中间还有一个摄像头，用来捕捉人眼可以看到；其他有一些处理模块信息，包括里面有简单ASeck，用来处理这些所有信息的。

英特尔开始研发这项技术，并没有考虑到嵌入式的场景，更多的是从笔记本包括手机这些场景去切入的，希望能够在这些消费类场合中，有更好的应用场景。但其实广阔来看，不单单是在一些个人的消费类场景中，而且在一些公共场合，甚至在一些工业场合都是有非常多用户，这里就举了一些例子，它可以对一个人体三维进行建模，比如说你在家里装修，或者工作中，如果你用3D摄像头把你整个家里的环境做个扫描之后，可以去建模，然后去模拟，或者去设计把家庭做成什么样子。还有在电子商务，现在比如流行O2O，改善在线购物体验，可以在很多场合考虑使用RealSense 3D Camera技术去使购物的人更加有临场感。因为有深度信息，所以它可以借用深度信息来调整曝光，甚至你可以对于不同的背景和前景、曝光度量改善整体一照片质量，这些都可以用算法来实现。

物联网的嵌入式技术精选篇13

关键词：嵌入式系统；现状；发展前景

1.引言

随着计算机技术、互联网技术和单片机技术的深入发展，嵌入式系统得到大规模的应用。各种各样的新型嵌入式系统设备在使用频率上已经大大超过个人计算机。人们已经拥有大大小小各种嵌入式技术的电子产品，小到手表、MP3等微型数字化产品，大到车辆导航、家用电器、多媒体电器；而在服务行业和工业领域中，嵌入式技术的医疗设备、工业过程控制、各种智能ATM终端等正在逐渐改变传统的服务方式，提高工业生产效率。

2.嵌入式系统介绍

2.1嵌入式系统的含义

嵌入式系统（EmbeddedSystem）是一种具备软件及硬件的完整的计算机系统，但又不同于传统的通用计算机系统。根据英国电气工程师协会的定义，嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可剪裁，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统所用的计算机是嵌入到受控器件中的专用微处理器，只执行特定要求的任务，具有通用计算机所不能具备的为特定应用而设计的、高实时性、高可靠性和较低开发成本的专用计算机系统。

2.2嵌入式系统的特点

嵌入式系统与应用需求密切结合的，它具有很强的个性化，需要根据具体应用需求对软硬件进行裁剪，以符合应用系统的功能、成本、体积、可靠性等要求。⑴功能专一。嵌入式系统的专用性强，硬件和软件系统的结合相当紧密，一般系统的移植需根据硬件来进行，即便是系列一样或品牌相同的产品也必须根据各自硬件系统的改变做修改和完善；针对不同任务，系统还需进行较大更改。⑵系统精简。总体上，嵌入式系统没有明显的区分应用软件和系统软件，利于控制系统成本，也利于实现系统安全。⑶系统内核小。嵌入式系统在小型电子装置中的应用较为主要，与传统的操作系统内核相较要小得多。当前嵌入式系统的内核通常是一个只有几千字节到几万字节的微内核，在实际的使用过程中根据需要进行功能扩充或者删减。⑷嵌入式软件开发须使用多任务的操作系统。为保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，用户需要自行选择匹配RTOS（Real－TimeOperatingSystem）开发平台。⑸较长的生命周期。嵌入式系统与产品的具体应用有机集成于一体，更新与换代可以同步进行。

3.嵌入式系统的发展现状

从上世纪70年代嵌入式系统问世以来，先后经过了从单片机到嵌入式CPU再到嵌入式操作系统几大发展阶段。进入二十一世纪，随着网络、通信、多媒体技术的不断进步，家庭百兆光纤网络普及、移动网络从3G到4G的快速更替，在信息化、智能化、网络化发展的推动下，嵌入式系统也已进入到一个高速发展的全新时代——基于Internet为标志的嵌入式操作系统时代。嵌入式系统已成为继PC和Internet之后，IT界新的技术热点。我国在个人领域中，嵌入式产品以个人商用为主，主要应用于个人移动的数据分析与处理、通讯和消费产品软件，例如智能手机、数字网络机顶盒、数字平板电视等产品，均是采用了基于Internet技术的嵌入式系统来操作使用；而在商业领域中，嵌入式系统更是延伸到消费电子、安全防务、电子商务、物流管理、自动控制、汽车智能化、电力系统管理等各大领域，嵌入式系统发展已经全面开花。随着工业化进程的发展，集成电路和新型元器件生产工艺与技术在产业中不断进步，64位以上芯片级的嵌入式技术的开发更是给嵌入式操作系统以强大的硬件支持。现在不但有各大公司的微处理器芯片，还有配套学习和研发使用的各种开发包。低层系统和硬件平台通过多年的研究开发与改进，技术相当成熟，可以实现各种功能。软件方面，日渐成熟的软件系统，如嵌入式实时操作系统Microsoft、VRTX、QNX和VxWorks等，以及中科院开发的嵌入式操作系统Hopen、我国科银公司的DeltaSystem嵌入式软件开发平台等，都给嵌入式系统的发展提供了广阔的开发平台。2013年中国的嵌入式市场规模已超过500多亿元人民币，而预计到2016年，中国嵌入式软件市场规模将达到1000亿元人民币，三年间平均年增长率高达33%左右。据估计，目前全球嵌入式软件市场的规模已经超过1000亿美元，并将以每年超过30%的速度不断增值。嵌入式系统背后拥有着无限大的发展空间，诱人的市场吸引了全世界IT商界巨头纷纷进军嵌入式市场，国家政策也对嵌入式软件行业实行“增值税优惠”的政策倾斜。嵌入式已然成为整个软件业的重要发展支柱，并且形成了一个充满无限商机的庞大产业。在“技术以人为本”的软件技术产业中，嵌入式行业正以其应用领域广、人才需求大、就业薪酬高、行业前景好等众多优势，获得越来越多应用开发人员的关注及青睐，使得无数研发工程师转而投入嵌入式这一行业。

4.嵌入式系统的发展前景

嵌入式系统的市场是巨大的，嵌入式系统的应用几乎无处不在：移动通信、数字办公、家电应用、交通运输、互动娱乐等无不有它的踪影。体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等嵌入控制器独有的特点与优势，使其被广泛运用到教育、国防、工农业、科学研究以及日常生活等各个领域，对各行各业的技术进步、自动化发展、产品更换、提高生产率等方面起到了十分重要的促进作用。全面信息化时代及数字智能化时代使得嵌入式产品的发展获得了巨大的契机，为嵌入式市场呈现了繁荣的发展前景，但同时也对各个嵌入式厂商提出了新的要求及挑战，从中我们可以看出嵌入式系统未来的几大发展趋势：⑴系统化所谓系统化，就是从前期的硬件生产到应用系统开发直至后期的软硬件维护升级一条龙生产，将嵌入式开发塑造成一项系统工程。这势必需要嵌入式系统的生产商不但能够对用户提供嵌入式软硬件系统本身，并且还可以提供功能较齐全的硬件开发工具和后期软件包的支持。⑵网络化随着因特网技术的成熟、带宽的日益提高，网络化、信息化的要求会进一步提高，特别是伴随着物联网概念的问世，互联网已经将网络从人与人之间扩展到人与物、物与物之间，万物相联将成为未来生活的发展动向。未来的嵌入式设备为了满足网络发展的需求，不仅要求在硬件上提供相关的网络通信接口，还需要在软件上嵌入更多更加通用的命令程序以及各类通信协议。因此，这也使得未来的洗衣机、手机、冰箱甚至电灯泡等电子设备的功能将不再单一，结构也会更加繁复。⑶精简化网络化为嵌入式系统提供巨大的发展空间，但同样也会带来巨大的挑战。如上所述网络发展使得嵌入式系统的应用范围在不断扩展膨胀，设备的功能越来越先进、结构越来越复杂、内嵌程序命令越来越多，但从经济角度来看，当产业发展到一定阶段就必须降低能耗与成本来最大化的实现收益。因此嵌入式系统的开发也务必与产业发展的需要一致，必须要求嵌入式系统在不影响功能的基础上，能够尽最大可能的提炼、简化系统内核及程序算法，以便降低软硬件的能量消耗与成本。未来的嵌入式产品将是软硬件密切相结合的设备，只需留存和系统功能紧密关联的软件系统与硬件元器件，选用最佳的程序算法和编程模式，使用最少的资源实现最理想的功能，来优化系统性能。⑷人性化嵌入式系统的发展必须依仗嵌入式设备的推广，而用户对设备系统的使用体验是关键。嵌入式设备越能提供友好的用户界面和易于操作的应用系统，就越能让设备与用户进行亲密接触。因此提供友好的多媒体人机界面、更加智能化的应用系统，使用户不需要嵌入式的知识就能快速、便捷的掌握嵌入式产品的使用方法，是未来嵌入式系统开发的方向之一。⑸开放化安卓系统的流行让越来越多的人认识到Linus系统及开源式系统开发，同时也逐渐意识到开源式开发的优势与未来发展趋势。目前越来越多的嵌入式产品采用开源嵌入式操作系统，它使得嵌入式产品更加开放，操作自由、应用广泛、兼容性高，也更容易让嵌入式系统得到推广并不断得到完善。

5.结束语

嵌入式系统是这个后PC（Post-PC）时代的擎天之柱。相信随着科技及生产工艺的进步，人们科技素养的提高，未来的电子技术就是嵌入式系统技术的天下。

参考文献：

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物联网的嵌入式技术精选篇14

关键词：嵌入式技术；实际应用；前景

据IEEE的定义，嵌入式技术是应用于控制、监视、辅助、移动等用途的专用计算机系统，其软件硬为经过剪裁、定制、调整以适应在实现所需功能的前提下，进一步实现更少的资源占用、更佳的可靠性、更低的成本、更小的体积、更低的功耗性要求的最终计算机系统产品。嵌入式技术既是计算机技术、半导体技术高速发展的产物，又是计算机软硬件技术飞速发展的产物。研究嵌入式技术的实际应用与发展前景首先必须了解嵌入式系统的技术特点。

1 嵌入式技术特点

嵌入式技术虽然与通用计算机一样可以分为软硬件两大部分，但是由于其“嵌入”的要求，嵌入式技术还存在着一些独具的特点。嵌入式技术的特点简言之就是其高专用性、高易控性、高精简性、高实时性、低成本性、低功耗性与低资源占用性。

2 嵌入式技术的实际应用

众所周知，嵌入式技术目前在全球的应用已经远远超过了通用型计算机的应用，随着嵌入式技术的不断发展，嵌入式技术的应用与通用型计算机的应用之间的距离还将越来越大。嵌入式技术不仅存在于我们触手可及的电饭煲、冰箱、电视、洗衣机、手机、遥控器等电器设备之中，而且也存在于我们每天使用的通用型计算机之中，键盘、鼠标、硬盘、路由器、显示器、USB集线器等外设也都是应用了嵌入式技术的设备。

2.1 嵌入式技术在军事国防领域的早期应用

互联网是计算机技术应用于军事领域的一个副产品，不仅互联网，其实计算机本身的发明也是由于军事发展的需要而催生出来的。继计算机与网络之后，嵌入式技术在军事领域的应用突飞猛进，我国的航空航天以及军工设备制造等军事工业的早期嵌入式应用对于我国军工产业的蓬勃发展居功至伟。

2.2 嵌入式技术在工业领域的大规模应用

工业领域是仅次于IT领域与军事领域的嵌入式技术应用领域，嵌入式技术在工业领域内的大规模应用为工业自动化插上了腾飞的翅膀，工业控制中的工控设备、智能仪表、数控设备等使得工业在现代化在发展国民经济与改善生活品质方面功不可没。

2.3 嵌入式技术在消费电子领域的广泛应用

消费电子领域是近年来突然掘起并极速发展的一个新兴领域，小到智能玩具、移动存储、通信设备，大到信息家电等都是在嵌入式技术发展与成熟过程中的产物。现在这些消费电子产品已经完全占据了我们的生活，尤其是网络化的通信设备与智能家电设备已经成为了我们生活之中的近在咫尺、方寸之间的不可或缺之物。

3 嵌入式技术的前景

3.1 嵌入式技术未来军事应用前景

嵌入式技术在军事上的应用前景最为广阔，小到随身携带的最小化的作战单元支持系统以及未来将要实现的比小米粒还小的嵌入到每一位士兵皮下的战场智能识别系统，大到大飞机的制造与航空航天事业。嵌入式技术的军事应用首推未来的最小化的作战单元支持系统，这一系统集成了最为先进的包括计算机技术在内的许多顶尖科技，其特点为该作战单元支持系统既可以做为路地行进工具，又兼具喷气空中快速移动装置，还配备有远距离精确打击武器系统[1]。未来的航空航天业将会应用越来越多的可靠的嵌入式技术。美国近期高调宣布的将在2015年陆地作战中全部应用机器人也再次将嵌入式技术在军事上的应用推向了高潮。

3.2 嵌入式技术未来工业领域应用前景

工业领域的嵌入式应用将主要在机器人自动化装置方面进行大规模的应用，未来的工厂将更多地装备工业生产机器人，以取代较为昂贵的人力资源。嵌入式技术最为擅长的就是将各类设备“智能化”，配合遥控、传感、数据处理与分析技术的嵌入式技术，其处理速度、反应速度、劳动强度均完美超越人类智能，不仅在某些程式化的工业生产过程中取代人工，还将在更多的领域取代操作工人以实现工业生产的全自动化[2]。

3.3 嵌入式技术在消费电子领域的应用前景

嵌入式技术未来在消费领域还将掀起几个浪潮，其中之一就是随着3C的融合，全部集成网络功能的家电设备所构筑的未来可以全面人机互动的后现代化家庭网络总线。所有的家电都可以接入到这条家庭网络的总线之上，这条家庭总线是不远的未来所有家电产品必需的配置，这些全部接入到家庭总线的家电产品全部集中到家中的一台电脑或专用的智能家庭控制终端上，家中的全部灯具、窗帘可以按月份选择定时开关时间，洗手间、走廊的灯具可以选择单独声控。水、电、气、热表的读数随时可以从电脑或控制终端上读出。通过家庭总线，设备与设备之间可以进行交互，人与各种电器设备之间亦可以交互，也可以透过任何电器设备直接与互联网交互，后现代家庭总线既可以是有线的也可以是无线的形式。届时，煮饭的进度、空调的运行状态、音响的背景音乐等等都可以达到随心所欲的操控程度。操控设备可以是家中的电脑，也可以是家中每个人都配备在手腕之上的表形控制终端，控制终端也是一种嵌入技术设备，该设备可以以柔性防水液晶屏显示分布于住宅周围的监控传回的画面，遇紧急情况可按嵌于较深部位的红色报警按钮，当地的警区立即可以看到报警的具置。

4 结语

嵌入式技术不仅目前在我们的生产生活之中有着十分广泛的应用，在不远的将来，其应用前景将更加广阔与深入。我们不仅无法离开嵌入式技术，而且嵌入式技术与我们的生活融合得更加紧密。最后值得一提的是嵌入式技术也不仅仅局限于硬件设备，诸如嵌入式移动数据库、各种嵌入式APP、以及嵌入式语音交互技术、甚至更加有利于交互的无线通信协议软件。目前，上述的部分前景已经实现或正在科研攻关之中，未来生产生活的方方面面的改观均将有赖于嵌入式技术方能得以实现。

[参考文献]

[1]张晶，等.嵌入式系统概述[J].电测与仪表，2003，（4）：43-44.