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分享 || 什么是嵌入式与物联网以及它们之间的关系

互联网着重信息的互联互通和共享,解决的是人与人的信息沟通问题;物联网则是通过人与人、人与物、物与物的相联,解决的是信息化的智能管理和决策控制问题。物联网比互联网技术更复杂、产业辐射面更宽、应用范围更广,对经济社会发展的带动力和影响力更强。 


嵌入式系统的发展经历了三个阶段。

第一阶段是以单片机为核心的低级嵌入式系统,没有操作系统支持,通过汇编语言直接控制系统。
第二阶段是以嵌入式微处理器为硬件核心、简单操作系统为软件核心的初级嵌入式系统。嵌入式CPU出现并具有高可靠性和低功耗性能。
第三阶段是以物联网为平台,大数据和云计算等技术为支持的高级嵌入式系统。嵌入式系统与物联网相融合,应用于家居、交通、医疗等领域。
这三个阶段展示了嵌入式系统从单一功能到多样化应用的发展历程,并且不断与新技术相结合,推动着嵌入式系统的进一步创新和发展。

嵌入式简介

嵌入式系统是一种专门设计用于特定应用领域的计算机系统,通常作为设备或装置的一部分而存在。它结合了硬件和软件,并具有可定制、高可靠性、低功耗、紧凑体积等特点。嵌入式系统可以用于各种数字接口设备,如家电、汽车、工业控制系统等。它们可以执行特定任务,通过控制逻辑实现功能,并满足应用系统对性能、成本、尺寸等方面的严格要求。有时候,嵌入式系统还会包括机械组件等附属装置,形成一体化的解决方案。

 

嵌入式的特点:

1.专用性强:硬件和软件都是为特定应用设计,专用性体现在嵌入式微处理器的专用性上,使得系统小型化、高效率、高性价比和高可靠性。

2.实时性好:满足系统响应时间的限定要求,例如超市电子秤和鼠标键盘等应用。

3.多样性丰富:系统架构、处理器类型、硬件平台、操作系统和应用软件具有多种选择空间,以适应不同领域的需求。

4.低功耗、高可靠性、高稳定性:适应恶劣环境和长时间连续运转的需求,如工业监控装置。

5.代码短小精悍:在硬件资源有限的情况下保证系统性能和性价比。

6.专用的开发工具和环境:需要专业人员使用基于通用计算机的开发工具进行设计和开发。


物联网简介

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。

 

物联网可被理解为物品相互连接的互联网。这里有两个层面的意思:首先,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的扩展和延伸;其次,物联网将用户端扩展到了物品之间,实现了物品之间的信息交换和通信,即物物相连。通过智能感知、识别技术和普适计算等通信感知技术,物联网广泛应用于网络的融合中,因此被视为继计算机和互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,更像是一种业务和应用。因此,应用创新成为物联网发展的核心,以用户体验为中心的创新2.0则是物联网发展的关键。

 

物联网的特征:
 

首先,物联网广泛应用了各种感知技术,通过部署大量传感器,实时地采集不同类型的环境信息。这些传感器定期更新数据,并通过互联网传输到指定的目标。

其次,物联网是建立在互联网基础之上的广泛网络。它利用各种有线和无线网络技术与互联网相连接,实现海量信息的传输。为了确保数据的准确性和及时性,物联网必须适应各种不同的网络和协议。

再次,物联网不仅仅提供了传感器的连接功能,还具备智能处理能力,可以对物体进行智能控制。通过结合传感器和智能处理技术,物联网利用云计算、模式识别等智能技术,分析和处理海量数据,以满足不同用户的需求,并探索新的应用领域和模式。


嵌入式与物联网之间的关系

1.嵌入式系统是物联网的基础:

嵌入式系统是指内置在其他设备或系统中,用于控制、监测和执行特定任务的计算机系统。它通常由微处理器、存储器、传感器、执行器和操作系统等组成。在物联网中,各种物联网设备(如智能家居设备、工业传感器等)都是基于嵌入式系统构建的,它们通过嵌入式系统实现数据采集、数据处理和控制功能。

2.物联网连接了大量的嵌入式设备:

物联网的核心概念是将各种物理设备连接到互联网上,实现设备之间的互联互通。这些物联网设备通常是由嵌入式系统构建而成的。通过物联网技术(如传感器、通信模块等),这些嵌入式设备可以相互交换数据、共同协作,并通过云平台进行远程监控和控制。

3.嵌入式系统为物联网设备提供计算和控制功能:

物联网设备通常需要进行数据采集、处理、存储和控制等操作。嵌入式系统通过搭载各种硬件和软件组件,为物联网设备提供计算、数据处理、通信和控制功能。例如,一个智能家居设备可能包含嵌入式处理器、传感器和执行器,通过嵌入式系统实现温度监测、灯光控制、安全报警等功能。

4.物联网需要支持嵌入式系统的底层技术:

物联网平台需要支持嵌入式系统所使用的底层技术,以确保设备之间的互联互通和稳定运行。这包括通信协议(如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等)、实时操作系统(RTOS)、功耗管理、安全性等方面的技术。物联网平台可以提供对这些底层技术的支持和集成,简化物联网设备的开发和部署过程。

5.嵌入式系统的进步推动了物联网的发展:

随着嵌入式系统技术的不断进步和发展,物联网设备变得更加小巧、节能、智能。嵌入式系统的硬件、软件和通信技术的改进使得物联网设备具备更强大的计算和通信能力,从而推动了物联网应用的普及和发展。例如,新一代的嵌入式系统芯片提供更高的性能和更低的功耗,使得物联网设备在成本和能耗方面更具竞争力。



随着人工智能、大数据和云计算等技术的不断发展,嵌入式系统将变得更加智能化和高效化。未来的嵌入式系统将具备更强大的计算能力和更灵活的应用场景,能够支持更复杂、更智能的物联网设备和系统。物联网将深度融合各行各业,成为推动数字化转型和智能化升级的关键驱动力。

我们有理由相信,嵌入式系统和物联网将在未来继续为人类社会的发展和进步发挥重要作用,为我们的生活和工作带来更多的便利和可能性。


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