物联网时代的嵌入式系统机遇

2011-03-17 14:23:10来源: 单片机与嵌入式系统应用

摘要: 嵌入式系统是物联网平台的半边天。物联网、云计算给嵌入式系统带来新的机遇。单片、嵌入、物联是嵌入式系统的三个基本特性,体现了嵌入式系统的三个时代特征。物联网是多学科的大科技概念,要有多学科视野,嵌入式系统应该用自己的语言来诠释物联网。目前,物联网平台的许多嵌入式技术已经成熟,建设物联网的大型国家工程迫在眉睫。

关键词: 嵌入式系统;物联网;云计算;物联网平台;物联网国家工程

中图分类号: TP39文献标识码: A

Age of the Internet of Things: Opportunities for Embedded System
He Limin(Beihang University, Beijing 100191, China)
Abstract: Embedded system holds up half the sky of the Internet of Things platform. The Internet of Things and cloud computing bring about new opportunities for embedded systems. Single chip, embedding and connection of things are the three basic characteristics of embedded systems. The Internet of Things requires a multidisciplinary perspective, and embedded system should interpret the Internet of Things in its own language. At present, many embedded system technologies for the Internet of Things platform are already mature, and it is a matter of urgency to construct major national projects of the Internet of Things.
Key words: embedded system; the Internet of Things; cloud computing; the Internet of Things platform; national project of the Internet of Things

物联网、云计算不是炒作,是嵌入式系统物联与互联网技术在高级阶段上交叉融合变革的时代产物。当物联网热闹过后,必然会进入一个理性时代。深入了解嵌入式系统的物联史,有助于厘清物联网、云计算的本质。目前,物联网、云计算领域中,缺少嵌入式系统视角。物联网系统构建、物联网系统工程应用,是物联网时代嵌入式系统的新机遇。

1单片、嵌入、物联三位一体的嵌入式系统

    单片机与嵌入式系统是不同时代概念的同一事物,经历了许多不为人知的诞生环境与发展历程。单片机概念出现在PC机诞生之前,PC机诞生后才有了嵌入式系统概念。无论是单片机还是嵌入式系统,它们都呈现出单片、嵌入、物联的三位一体的特征。“单片”机强调的是形态,“嵌入式”系统强调的是应用形式,“物联”则是它们的本质。

    1971年,Intel公司推出了世界上第一个微处理器,即4位微处理器4004。随后又推出了8位的8008。 1974年,8008发展成8080,成为第二代微处理器,其目的是代替电子逻辑电路器件,应用于各种电路系统和设备中,由此开始了嵌入式处理器的尝试。随后,众多的单片机(微控制器)应运而生,如1974年Mostek公司与仙童公司的3870系列单片机、1976年Intel公司的8048单片机、1977年GI公司的PIC1650系列单片机、1978年Rockwell公司的6500系列单片机,以及1980年Intel公司推出的MCS51系列单片机,这些单片机本质上都是嵌入式处理器基础上的微控制器。1981年8月12日,IBM公司在Intel 8088微处理器基础上,推出了全球第一台个人计算机,即IBM PC。

    PC机出现后,计算机走出机房,成为大众工具。计算领域、工业控制领域都寄希望于计算机,由此诞生了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大概念。嵌入式计算机系统企图沿袭PC机的模式,走单板机、工控机、单片微型计算机(6801系列)的道路,却进入死胡同。在计算机界,“嵌入式计算机系统”死亡了,“嵌入式系统”却始终存在,以至于20多年后,单片机有了“嵌入式系统”的称呼与视角。

    实际上,在PC机诞生前,单片机也经为嵌入式应用寻找到了最佳的“微控制器”应用模式。当时由于强调的自己独立的单片形态,称之为单片机,即实现单片形态嵌入式应用的微控制器,控制的是物理对象。因此, “单片”、“嵌入”、“物联”是单片机或嵌入式系统三位一体、与生俱来的本质特性。

2嵌入式系统发展的三个时代

    从上述的历史论证中,可以清晰地体会到单片机、嵌入式系统是不同时代、不同学科视角引伸出来的概念。按照目前约定成俗的“嵌入式系统”称谓,可以将嵌入式系统划分成三个时代,即单片机时代、多学科融合时代、物联网时代。

2.1单片机时代(1974年~20世纪末)

    单片机时代,即单片机诞生后在电子技术领域中独立发展的时代。主要任务是传统工具的智能化改造。从事单片机应用的大多数是电子技术领域的人员。虽然计算机界人士意识到计算机面临“计算”与“智能化控制”两大挑战,并提出了通用计算机与嵌入式计算机系统两个分支的概念,却在发展嵌入式计算机系统上走入了微型计算机(工控机、单板化、单片化)的死胡同。加上嵌入式应用与对象紧耦合的特点,无法承担起嵌入式应用的重任,因而退出了单片机应用领域。单片机时代是电子技术领域单打独斗的时代,在这种情况下,许多单片机界人士并不知道什么是嵌入式系统。

2.2多学科融合时代(21世纪第1个十年)

多学科融合时代与后PC时代有关。通用计算机摆脱了嵌入式应用的羁绊后,进入到20多年飞速的发展时期。计算机从群众性科技向Intel与微软的垄断性科技发展,与此同时,嵌入式应用的巨大市场诱惑,使大批计算机界人士转入单片机应用领域,并将“嵌入式系统”概念激活。这一时期的嵌入式系统是多学科交叉融合的发展时期。多学

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关键字:嵌入式系统  物联网  云计算  物联网平台  物联网国家工程

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qrs/2011/0317/article_4827.html
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