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物联网的嵌入式技术精选(九篇)

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物联网的嵌入式技术

第1篇:物联网的嵌入式技术范文

【关键词】嵌入式系统;物联网;智能监测

嵌入式系统的设计工作中,设计者更多的将精力放在嵌入式系统体系结构上,使系统变得更灵活。笔者认为,通过利用抽象的ADL体系结构描述语言对嵌入式系统进行实验和系统的设计,可以应用于更多的硬件之中。总的来说,对抽象级嵌入式系统设计方法的探讨不仅是为了提高嵌入式系统的设计效率,也为物联网监测系统的实际作用起到了较大的支持效果。

一、嵌入式系统概述

嵌入式系统问世已经有一段时间了,其协议也逐渐变得更加稳定和通用。就目前来看,市场上基于嵌入式系统的产品在逐渐增多,再加上随着几个大型企业的推进和改革让很多芯片和模块的发展逐渐走向稳定的道路。所以嵌入式系统的开发环境主要是依托于执行特定任务的系统芯片之中。由于嵌入式系统在开发中具有相当的难度,所以ADL体系结构和设计语言多应用于抽象级嵌入式系统的开发。

基于ADL体系结构设计的语言和设计方法。ADL体系结构应用在很多软件系统的开发之中,从目前的情况来看,我国对硬件体系结构的研究主要停留在非形式化的基础之上。很大程度上依赖于硬件设计的传统经验。在目前的硬件开发中,很难描述不同组成部件之间的组合关系,导致开发人员对硬件的实际结构难以理解或难以形式化分析。而从经济角度出发,基于结构的硬件研发手段又是目前主要的应用手段,所以在实现实际结构之前应该进行虚拟化的模拟,这也就是抽象级嵌入式系统开发的核心理念。从这个角度来说,抽象级嵌入式系统的开发对物联网的监测管理具有相当重要的作用。

二、物联网的技术与安全性分析

物联网就是物物相连的互联网。所以,物联网的核心仍是互联网。物联网作为新兴的理念来说,主要是为了建立商品之间的信息交换网络。目前来看,这项技术的工程很大,需要逐步研究实现。物联网的建设过程也会逐步扩大,并对安全保护方面采取更先进的技术。下面笔者就从物联网面临的具体安全问题出发,对安全性进行具体的论述。

1.数据遭受攻击的具体影响。

第一,数据伪造是数据攻击的常见情况,攻击者利用伪造的读写器记录标签,让数据被中途拦截,然后攻击者利用伪造的数据发送出去,达到数据攻击的目的。

第二,重传攻击也是物联网RFID技术常遇见的问题之一。攻击者通过中途拦截而将有效信号在RFID系统中进行重传而对系统进行另一种攻击。

第三,对数据的追踪,对数据的追踪一般不同于前两种攻击,追踪一般会对数据的发起地以及接受地进行判断,更多的是进行对数据路径的攻击。

2.物联网RFID技术的安全问题对比。

物联网RFID技术本身对安全性的要求是很高的,但是RFID技术并没有低廉的安全技术方案,RFID技术随安全性能的升高而经济投入越大,也就是物联网发展缓慢的原因之一。如何降低RFID安全成本是物联网RFID技术的主要发展方向。

同时,物联网作为一个设备较多、网络较复杂的综合性网络来说,其发展过程经历着不同层面的技术革新。如果不能让各项技术相互连通,则会造成整个商业模式无法正常运行,因此,推动建立安全性物联网是现代电子商务发展的主要方向之一。

3.物联网中的信息安全意识。

物联网中的物与物和物与人之间的互联,需要大量的信息交换和信息传输。信息的交换与信息传输又离不开信息的存储。所以综合来看,比起传统网络,物联网对信息安全的要求更高,所以物联网中的信息安全意识也就更突出,要将信息安全建设放在物联网建设的首位,利用合适的管理平台,和完善的商业模式构建出新技术下的物联网。并利用新技术型的物联网打开市场,推动电子商务行业的发展。

三、基于嵌入式系统物联网监测系统的设计

由于物联网是通过RFID、红外线、全球定位等技术共同按约定协议将物品与互联网连接的技术手段,所以对物联网监测系统的设计也具有相当的难度。嵌入式系统在物联网检测系统中的应用主要是对检测系统平台结构的管理以及对系统方案的设定。下面笔者就根据这两点对基于嵌入式系统的物联网监测系统进行深入的研究和论述。

1.智能监测系统的系统结构。

本文主要研究的内容是嵌入式监测系统,所以需要基于嵌入式监测系统的管理模式进行外设模块的建立。

首先,对USB摄像头模块的应用,根据图像采集的需要对USB摄像头的芯片以及图片处理器进行选择,嵌入式系统可以自动识别USB摄像头设备并予以应用。

其次,GPRS无线传输模块。无线传输功能的实现对嵌入式监测系统的改善较大,一般选用西门子和摩托罗拉GPRS产品的情况较多。再次,RFID模块,这个系统主要确定物品的具体身份,是物联网建设的核心内容。

最后,LCD显示屏。对显示屏的使用是控制物品各项参数的必要方法。通过对监测系统平台结构加以设计和完善能为嵌入式监测系统的正常使用提供保障。

2.对系统具体方案的设定。

抽象级嵌入式系统由于其技术特点决定,是最适合工业以及工程远程操控。这是因为工业生产设备的远程操控比较简单,传输数据较少,而且对系统的通信技术性价比的要求较高。所以嵌入式系统正是工业设备远程操控的最佳选择。所以在实际过程中,嵌入式系统的监测主要包括:RFID对物品的身份监测、数据库的信号变化、记录时间,重量地点等内容、判断是否正常、控制报警系统、对冗余数据进行清零或存储。

在嵌入式监测系统设计完成后,如果需要对代码层进行修改,则只需要修改顶层的有关参数即可。利用XML代码的灵活,保证了模板文件对应的设计比较正确,也能保证整个设计的正确性和可靠性。

四、结语

总的来说,对嵌入式系统的应用主要是为了避免传统系统的设计方法中存在大规模系统设计适应度不足的问题。也就是说,嵌入式系统能够更方便快捷的管理和监测物联网系统。所以在本文中,笔者通过研究认为,利用嵌入式系统对物联网监测系统进行建立和管理可以在一定程度上减少物联网RFID技术的安全成本,也能增强云计算数据传输时的安全性。

参考文献

[1]刘秀菊.基于嵌入式系统物联网的智能监测系统设计[J].计算机测量与控制,2012,20(9):2375-2377,2388.

第2篇:物联网的嵌入式技术范文

关键词:智慧农业 嵌入式系统 体系建设

中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0141-02

随着计算机信息技术的发展,我国传统农业正在加快向现代农业转型,而智慧农业将成为现代农业未来发展的趋势。智慧农业将农业看成一个有机联系的系统,依托嵌入式技术、感知技术、互联互通技术、智能化技术等综合、全面、系统地应用到农业系统的各个环节,使得农业系统的运转智能化、多功能,大力推进农业科技创新。

智慧农业所涉及的关键技术包括嵌入式技术、检测技术、通信技术等。嵌入式是当前发展最快、应用最广、最有发展前景的信息技术应用领域之一。目前,许多高等院校的计算机、电子、软件等专业针对市场需求,开设了嵌入式系统相关课程,也在逐步完善适应社会需求的嵌入式系统的教学体系。本文基于智慧农业背景,结合都市型现代农业开设嵌入式课程的经验,对农林院校嵌入式课程教学改革进行了探讨。

1 智慧农业物联网嵌入式系统

智慧农业是最近兴起的一个概念,出现的时间很短,目前还没有一个公认的定义。中国农业大学李道亮教授认为: 智慧农业是以最高效率地利用各种农业资源,最大限度地降低农业成本和能耗、减少农业生态环境破坏以及实现农业系统的整体最优为目标,以农业全产业、全过程智能化的泛在化为特征,以全面感知、可靠传输和智能处理等物联网技术为支撑和手段,以自动化生产、最优化控制、智能化管理、系统化物流和电子化交易为主要生产方式的高产、高效、低耗、优质、生态和安全的一种现代农业发展模式与形态。

要建设智慧农业,就要依托物联网等先进的科学技术。物联网(The Internet of Things,简称IOT)的概念是在1999年提出的,2005年国际电信联盟(ITU)的ITU互联网报告,对物联网做了如下定义:通过二维码识读设备、射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统和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,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

智慧农业物联网唯一的物联源头是嵌入式系统。随着嵌入式系统的各个领域应用需求的多样化,嵌入式技术已成为当今电子技术发展的主流。

本文基于嵌入式技术,针对农林院校计算机专业嵌入式系统方向课程体系的特点, 通过一系列教学尝试,对计算机专业嵌入式系统方向的课程体系建设进行了一些探索,使学生在保证专业原有课程的基础上,根据专业方向的不同,侧重点有所差别,将智慧农业贯彻课程体系始终,使学生在软件和硬件设计方面都得到很好的锻炼,最终为都市型现代农业培养全方位的信息技术人才。

2 嵌入式课程体系建设

(1)我校计算机专业嵌入式系统方向培养和教学目标。

我校计算机专业嵌入式系统方向培养目标培养侧重嵌入式软件设计开发的嵌入式系统开发人员。根据学生的接受能力,嵌入式系统的学习体现层次性、渐进性、注重实践性,尤其侧重培养在农业领域中的嵌入式系统应用能力。(图1)

嵌入式系统课程体系的设置体现“注重工程能力培养的嵌入式系统人才知识体系”,学习侧重嵌入式软件设计部分。嵌入式系统教学体系教学目标是掌握四个“1”,即“一种主流嵌入式微处理器、一门开发语言、一种嵌入式操作系统、一套开发工具”,嵌入式开发语言主要有汇编语言、C和C++语言、Java语言等;嵌入式操作系统主要有Windows CE、Linux等;集成开发工具主要有Windows CE开发工具、ADS等。

(2)嵌入式系统课程体系。

北京农学院计算机与信息工程学院自2011年设置了计算机专业嵌入式系统方向,根据自由选择的原则在大学三年级实施特定方向培养,同期购买了30套嵌入式开发实验平台设备,可实现每人一台的教学环境。

嵌入式系统课程体系大致可分为:基础课程、专业基础课以及专业课。

基础课程在大学一、二年级开设,主要学习理工科的一些基础课程,如高等数学等。

专业基础以及专业课的开设时间以及内容如表1所示。需要特别说明的是根据我校“3+1”本科人才培养模式,大学前六个学期完成的是课内学习,旨在掌握较宽厚的基础知识和扎实的专业知识,最后一学年有计划地到校内外实调基地进行为期一年的实践和实训,所以第七学期和第八学期是专业实习和毕业设计实习环节。

嵌入式导论课程:介绍嵌入式的主要应用领域、嵌入式软件开发的基本概念、嵌入式软件开发的基本流程和基本方法、嵌入式系统的特点。

嵌入式操作系统课程:介绍嵌入式系统基本知识,嵌入式操作系统与通用操作系统的差别。结合典型的嵌入式操作系统对操作系统的基本构成、工作机制、系统移植剪裁和实时任务调度等内容进行介绍。我校根据具体情况选择、Linux、WinCE等嵌入式操作系统进行教学。

嵌入式程序设计基础:介绍嵌入式系统体系结构、嵌入式系统设计的基本方法、软件编程及设备接口和驱动等。通过该课程的学习,学生了解和掌握必要的嵌入式系统设计方法学的概念、方法和工具嵌入式程序设计基础,掌握嵌入式系统的基本原理与设计开发思想,学生能完成简单的嵌入式系统的软硬件设计。

JAVA开发语言:介绍Java语言的体系结构、Java语言的基本概念和程序设计的基础知识、面向对象的程序设计的思路和方法。培养学生的编程能力,使学生能够运用Java语言作为完成应用程序设计。

嵌入式接口技术:介绍键盘接口、LED显示器接口、触摸屏、通信接口、中断接口、A/D和D/A转换、ARM的JTAG接口。

嵌入式高级编程:介绍Android嵌入式开发环境搭建的方法,项目结构;Android的体系结构,嵌入式软件开发流程;嵌入式特性开发,多媒体开发,数据存储开发,联网开发等开发方法,学生通过实践能达到独立完成开发单机、网络嵌入式软件的能力。

3 嵌入式课程实践教学

(1)层次化实验实践教学。

实验室选用UP-Magic6410嵌入式实验开发平台,着重培养学生在该平台下进行嵌入式Linux程序开发的相关环境搭建与软件设计方法的能力。针对各模块以及嵌入式系统的应用背景,按照由浅入深,不同课程层次对应不同实验项目等原则,组织设计了三个层次的实验,循序渐进,逐步提高,以满足不同阶段的实验和实践需求,分别为涉及嵌入式导论的基础性实验、涉及嵌入式程序设计基础的实操性实验、设计嵌入式高级编程的提高性实验。基础性实验多以理论验证为主,在于学习方法;综合性实验和提高性实验则多以应用为主,在于提高能力。三个层次的实验教学内容,为学生提高了动手能力,进一步的实践开发和毕业设计打下了良好的基础。

(2)通过项目案例,强化实践教学。

首先,依托教师实际的科研或工程项目,教师在实验课程实施时,可以按照模块化将案例的分解到各个部分,鼓励学生对实例所采用的技术和方案进行不同角度的评价,变被动知识灌输为主动探索思考,使教学理论知识与科研实践有机地结合在一起。

其次,在设计综合课程设计等综合性实验时,结合教师实际的科研或工程项目,在强调基础性知识掌握的同时,鼓励学生创新的综合设计。使得学生既掌握了一些具体的通用的嵌入式系统的开发方法,也能发挥主观能动性,独立设计并实现较完整的嵌入式系统,激发学习、创造热情。在课程设计综合实验中,考虑到学生水平差异,按照“自由组合、自主选题”的原则,要求学生课外查找资料进一步地学习,引导学生进行主动性学习,对某些问题进行深入的分析研究,进而提出自己的设计思想,此环节中设计思想的原创性也将作为课程考核的重要内容。

(3)鼓励学生参与科研项目,注重培养创新能力。

通过项目实践来锻炼和提高学生动手能力是非常重要的。我校实行导师制指导学生,在参与教师科研项目的过程中,本科生导师负责学生在整个科研期间从理论到具体操作的各个环节的指导工作,加强了指导力度。

学生在家禽食品安全追溯系统的嵌入式系统应用项目中,教师组织学有余力的同学成立兴趣小组,直接参与到前沿的课题和项目中去,将食品安全追溯系统按照生产链的六个环节分解成若干子题目,交由各兴趣小组,模拟项目的形式实践开发,真正做到“在学中做,在做中学”,以务实的项目培养学生的实践科研能力。

(4)鼓励学生积极参与课外科技活动。

近年来,高等院校加大了学生的课外科技活动开展的力度,笔者指导的学生参与了北京市大学生科研计划,利用嵌入式平台,对温室环境等参数检测,进而对温室大棚实现智能化控制,学生在该课题中,运用所学理论知识,系统的完成了整个项目,获得了北京市大学生科研计划成果二等奖,尤其值得一提的是,毕业的学生在担任京郊村官期间,将课题成果应用于所服务的村镇,取得了良好的效果。实践证明,鼓励学生参与课外科技活动,将会拓展学生的知识体系,并学以致用,对进一步提高学习兴趣以及培养合作精神发挥了至关重要的作用。

(5)做好毕业设计及毕业实习

我校实行的是采取“3+1”人才培养模式。以往学生在第八学期进行毕业论文和实习,部分学生在校内机房根据教师给出的题目完成毕业实习和设计论文,学生如果不走出去。就无法完成理论与实践的有机结合,部分同学虽然通过实习单位的学习完成毕业论文,但是毕业设计和论文的时间和质量也难以保证。因此,我们将毕业论文提前到第七学期安排任务,进行设计、论文的前期准备及调试工作,既可以保证充分的毕业设计时间又可以提高学生专业课的学习兴趣和主动性,做到有的放矢.提高设计.论文和专业课的学习质量。

针对在校学生缺少行业背景知识这一缺点,在教学中大力开展了与企业的合作,直接把学生派到相关企业进行实习和毕业设计,使得培养的嵌入式人才能够适应企业的需要,目前我院已经建立了中软、中国农业科学院信息所等校外实习基地,并签订了相关的实习协议。一方面学生在实践工程项目中完成毕业设计和论文,综合能力得到极大的提升,另一方面用人单位在与学校合作办学的过程中也为自己培养了急需的技术人才,实行了定单式培养,最终构筑高校.学生和企业获利的共赢平台,从而实现人才培养和社会需求的无缝对接。从以往经验来看,选择嵌入式系统开发课题并能按时保质保量完成课题的的学生知识面更广,就业面更宽,既可以从事软件开发,也可以适应硬件的开发工作。

4 结语

嵌入式系统作为应用性极强的课程,其教学体系建设是一项复杂而艰巨的任务,包括完整的课程设置体系结构、不断的丰富实践教学内容,获取更多的实践项目等内容。随着嵌入式在现代农业应用的迅猛发展,如何真正立足于农业院校发展特色,培养高素质嵌入式系统农业信息化人才,将是我们今后教学的方向和努力目标。

参考文献

[1] 李道亮.物联网与智慧农业[J].农业工程,2012(1):1-7.

[2] 朱仲英.传感网与物联网的进展与趋势[J].微型电脑应用,2010(1):1-3.

[3] 柳翔.嵌入式软件工程人才培养的探索与实践[J].计算机教育,2005,11:55-57.

[4] 马忠梅.嵌入式系统教学模式探讨[J].单片机与嵌入式系统应用,2008(11):5-8.

[5] 李岩,孙玉,孙丞春.嵌入式系统教学研究[J].电气电子教学学报,2006,(3):45.

第3篇:物联网的嵌入式技术范文

传感器技术传感器技术是从模拟信号转换为数字信号时就有了,传感器技术分为传感器和传感器网络两大部分,传感器是将物品的信息数字化,然后按照规律将信息输出,传感器网络则是有大量传感器节点构成,用于接收,采集,和处理感知对象的的各种信息,并将信息传给用户。物联网需要实现物物信息交换就是一个数字信号的交换,所以传感器技术是物联网必不可少的技术基础。3.2RFID标签射频识别技术是一种利用射频信号在空间耦合实现无接触的信息传输,并通过所传输的信息自动识别目标对象的技术。一个完整的RFID系统主要包括三个部分:标签,读写器及应用控制系统,RFID技术就像物联网的手,帮助物联网探取到每一个物体的信息,同样也是构建物联网的基础。RFID的工作原理是,无源的标签接收到读写器发射的一定频率的射频信号而被激活,从而将产品信息发送出去,而有源的标签则在不断发送射频信号,这时读写器接收到以后,读取信息并将信息交给计算机,计算机通过运算做出相应的反应与指令,RFID可以有效的应用于自动识别和人工智能等领域。3.3嵌入式系统技术嵌入式系统技术我们并不陌生,我们的生活随处可见以嵌入式系统为特征的产品,大到卫星系统,小到mp3、手机。我们的生活正在被嵌入式系统改变着,我们的社会也因嵌入式系统技术而不断进步。嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、集成电路技术、传感器技术、电子应用技术为一体的复杂技术。作为物联网的核心技术,嵌入式系统技术是用于接收信息并处理这时物联网智能的一大体现,如果说传感器技术和RFID只是单纯的的收集物体信息,形如手,那么嵌入式系统技术便是物联网中的大脑,用于思考。

二、物联网在各类自然灾害防御上的应用

地震灾害方面一个基于物联网的地震报警系统的专利中提到,在车辆上安装地震探测装置采集地震信息,然后将采集的地震信息传输到物联网服务器,物联网服务器接收所述地震信息并进行分析处理,判断是否发生地震或将要发生地震,如果判断结果为是,则物联网服务器发出报警信号,否则继续信息采集和处理。这个发明充分利用车辆本身的供电系统和数据传输系统,并充分发挥了车辆分布范围广泛的优势。利用物联网服务器作为信息处理平台,可以完全发挥物联网服务器强大的数据处理优势。因为物联网的应用,使得该地震报警系统探测点分布范围更广,信息获取分析更加及时,而且最重要的是成本低。气候灾害方面目前,物联网技术已经被广泛的用于气象监测,气象预报和气象信息传输等方面,基于物联网技术,福建龙岩气象局和中国移动共同搭建了一个“灾害性天气监控预警平台”,同样的例子,安徽气象与电信合作,建立了一个绿色通道用于气候灾害预警信息,目的是促进防灾减灾工作信息化。在物联网改变了人们生活的今天,我们运用物联网技术将气候灾害的防御趋向信息化,趋向敏捷准确化,有效的避免毫无准备下的暴雪或干旱的袭击,从而保障人们生命财产安全。洪水灾害方面通过物联网结合气象系统,实现对降雨的时长,强度等信息的预先采集,建立防洪防汛预警系统,同时在排水管道,雨水泵站,河流湖泊等地方安装水位监测装置,随时采集水位及运行情况,全面而准确的了解排水管道网的水量负荷状况以及排放状况,如此以来可随时采取相应措施缓解强降雨或水位猛涨的压力,有效预防洪涝灾害;再者利用物联网技术对排水管道进行日常监控管理,可以做到及时维护管道,维修受损管道,防范于未然,加强防汛抗洪能力。

三、物联网在自然灾害防御上的应用的可行性分析

第4篇:物联网的嵌入式技术范文

关键字:物联网工程;卓越工程师;嵌入式系统;人才培养

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(b)-0000-00

大力发展物联网产业将成为今后一项具有国家战略意义的重要决策[1],物联网是继计算机,互联网后又一个信息技术综合应用的代名词,掀起信息产业第三浪潮,其重要性显而易见,因此国家2011年在全国55所高校开设物联网专业,该专业是国家战略型新兴产业急需的且指定大力发展的电子信息类专业,未来有着很大的需求和发展空间。从2012年开始,我校实施了教育部制定的“卓越工程师教育培训计划”,该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务[2]。

物联网工程专业是我校特色专业之一,我校将物联网工程专业作为“卓越计划”重点培养专业之一,因此,结合“卓越计划”的要求,深入进行“嵌入式系统”课程教学改革势在必行,以学生为中心,以开拓知识视野、激发学习热情、培养实践能力为目的,为国家提供大批动手能力强,满足企业发展要求,适应社会经济发展需求的高质量各类型工程技术人才。

一、教学现状

目前嵌入式系统教学存与许多其它工科专业共存的问题[3]。比如,课时安排不合理,实验课时较少;重传统理论教学,轻实验教学;实验教学方式比较单一、实验内容陈旧,缺乏创新性,跟不上目前嵌入式发展水平;实验教学缺少对非智力能力和综合能力的训练;实验室嵌入式系统实验的设备过于陈旧,实验室管理制度不完善;不能利用校外有效的合作资源进行实验教学内容的拓展[4];课程考核方式不完善,往往单纯从理论考试成绩和实验结果评判,忽略实验过程,上述种种问题,导致目前许多学生学完嵌入式系统课程之后,即使考到高分,依然不能独自完成教学大纲要求之内的相对简单、容易实现的嵌入式系统项目的开发,学生完全处于纸上谈兵阶段,这样培养出来的学生不符合卓越工程师的要求,更不符合企业和国家所需要的复合型工程技术人才的要求。

二、以创新实践能力培养为原则的改革

1. 开展研究性学习

在理论教学中,改变传统填鸭式教学方法,老师不再只是对着现有的课本或者PPT直接讲解嵌入式系统的理论知识,而是通过提出目前实际嵌入式系统研究和开发过程中遇到的问题,或者将已有嵌入式产品中存在的问题作为探究背景,通过设置让学生和老师之间展开开放式讨论和自由提问的环节,让学生积极参加到课堂活动中来,最后,将老师的点评总结作为课堂内容的点睛环节,旨在将枯燥的基础理论知识是如何运用到实际嵌入式系统开发中、以及如何解决实际问题的过程讲解给学生。通过这种研究性的学习方式,给学生留下更加深刻的印象,激发学生学习嵌入式系统开发的兴趣,使学生对嵌入式系统的理论知识的本质有更加深刻的认识,在以后的学习过程中将知识熟练运用到实践开发项目中去。

2. 开放设计性实验

去除以往实验结果单一,过程机械化,没有拓展性,缺乏综合型和研究型的基础验证型实验[5]。改用内容比较新颖,又不太复杂的开放设计性实验,比如,当前智能手机和游戏开发是一个很流行的研究方向,智能手机中简单游戏就是一个很好的嵌入式具体应用的例子,所以我们可以选取一些相对简单、开放性强、形式新颖、吸引力足的嵌入式系统开发的游戏案例来取代已经沿用多年的实验内容,使实验课的内容真正做到来源于实际案例,又促进实际嵌入式系统开发的功能。开放性设计实验不仅丰富嵌入式系统的实验内容,而且使实验本身更加有趣、贴近生活。更重要的是在进行上述开放性设计实验的过程中,学生可以亲身体会到实践是如何检验真理、理论与实践之间如何相互促进的道理,在一定程度上可以激发学生学习嵌入式系统的兴趣,培养学生敢于创新、敢于探索、不怕困难的科研精神。

3. 以竞促学

学科竞赛是学生实践能力培养的一种重要方式,竞赛是对学生更高一层次的要求,是考察学生综合能力的一个重要方法[6]。目前诸如博创杯嵌入式比赛,“ZLG杯”中国大学生ARM嵌入式系统电子设计竞赛,微软嵌入式大赛,全国大学生电子设计竞赛等都是含金量较高的比赛,通过参加竞赛可以发掘出嵌入式系统这门课程真正的魅力所在,解决嵌入式系统实践环节中缺乏挑战与创新的不足,真正提升学生实际动手操作解决特定问题的能力,提高实践环节的质量。在比赛过程中不仅对学生嵌入式系统及其它学科知识的拓展有所帮助,而且能够培养学生团队竞争和配合意识。

4. 嵌入式系统实习实训

物联网专业作为“卓越计划”重点培养专业之一,对于实践训练要求自然极高,改变以往实习完全以老师讲解为主导,动手环节较少,完全违背实习实训方式,将学生带到当地对嵌入式研究具有一定规模的企业公司参加实习培训,了解目前企业嵌入式系统的研发流程和水平。同时将实习实训的主导权下放给学生,锻炼学生实际动手操作能力,以一种学生为主,老师为辅的实训方式让学生真正融入到嵌入式系统开发中来。

5. 改革考核方式, 体现综合能力

事实证明“一张试卷打天下”的考核方式往往并不能真正反映出学生对于知识的掌握和运用情况。为了督促学生认真做好嵌入式实验,真正考核学生实验动手和实验观察能力[7]。可将嵌入式系统课程成绩分为: ①笔试理论成绩,该项占40%,主要考察嵌入式操作系统概述、微处理器与调试技术、ARM体系结构和指令集、ARM开发工具和汇编程序设计、嵌入式存储器和接口技术等; ②开放设计性实验的成绩,该项占40%,主要考察每次实验课学生出勤次数,具体操作步骤,实验结果完成情况以及实验报告;③课外创新成绩,该项占10%,主要考察学生参加各种嵌入式比赛、实战项目开发和创新实验实践活动的获奖情况;④学期末的实习实训成绩,该项占10%,主要考察在实习实训阶段指定项目开发的完成情况。

结语

工程师是未来世界的塑造者[8]。嵌入式系统是一门实践性很强的课程,因此采用课内外、校内外相结合的实践教学体系,以卓越工程师的基本要求为导向,使学生能熟悉掌握嵌入式系统设计方法,掌握一种开发工具,熟悉一种调试方法,使学生在学完嵌入式系统课程后,能真正掌握最基本的嵌入式系统开发,成为一名合格优秀的卓越工程师。

参考文献

[1] 2009年11月3日总理向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话.

[2] 王娜君, 王杰, 李旦, 高胜东. 基于工程能力培养的实验教学改革探索[J]. 教育探索, 2011,(10): 49-50.

[3] 冼进, 贾德良, 毕盛. 嵌入式系统实验课的教学改革初探[J]. 实验室研究与探索, 2010, 30(8): 282-284.

[4] 周爱国. 大学生实践能力培养存在的问题及对策[J]. 教育探索, 2009, (1):74-75.

[5] 李秀娟, 张晓东, 鲁可, 张杰. “嵌入式系统”开放实验室建设与实践[J]. 实验室研究与探索, 2011, 30(5): 156-158.

[6] 殷建军, 张明武, 万军洲. 竞教结合的嵌入式系统实践教学改革[J]. 计算机教育, 2011, (6): 1-4.

[7] 俞建新. 略论嵌入式系统的实验教学[J]. 实验室研究与探索, 2006. 25(7): 741-745.

[8] 龚克. 转变观念大胆试验建立卓越工程师教育培养的中国模式[J]. 中国高等教育, 2010, (18): 10-12.

第5篇:物联网的嵌入式技术范文

关键词:ARM体系;嵌入式方向;实践课程设置

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)23-0221-02

引言:

随着嵌入式技术的广泛应用,许多高等院校计算机、电子、通信等专业针对市场需求,开设了嵌入式方向相关课程,然而同嵌入式技术的高速发展和巨大的产业需求相比,目前国内许多高校的嵌入式方向实践课程设置存在实验内容陈旧、缺乏实践锻炼、不能满足企业需求等实际问题。在对北京地区农业龙头企业和兄弟院校进行广泛调研的基础上,本文就目前嵌入式实践教学中存在的问题进行深入细致地分析,借鉴其他农业院校的成功经验,结合我院的实际情况和特点,为农业院校都市应用型嵌入式系统开发人才培养提供一些有益的实践教学思路,并进行了有益的实践教学研究与探索,取得了一些经验。

一、嵌入式方向实践教学的重要性与实验教学设置情况

1.计算机专业嵌入式方向实践教学的重要性。我校计算机专业嵌入式系统方向培养整体目标是注重工程能力培养的嵌入式系统人才培养,在教学中始终强调对学生的动手能力和实际解决问题的能力培养,尤其是在智慧农业领域中的嵌入式系统应用能力,因此,相关课程的实验课程教学尤为重要。

2.嵌入式方向实践教学课程设置情况及实践教学体系建设。嵌入式课程是实操性极强的课程,因此实践教学在嵌入式培养体系中占有重要的地位,它既是理论讲解的验证与升华,又是培养学生创新思维和独立分析解决问题能力的重要途径。我院嵌入式实验室选用UP-Magic2410/6410嵌入式实验开发平台,该平台是一套满足现代教学软硬件资源开发、编写灵活、启发创新需要的嵌入式学习平台。该平台具有组合和扩展性强的特点,能满足嵌入式基本教学、课程设计、创新实训的要求。

我校的嵌入式方向实践教学课程设置时间和学时大致如下表1所示。

二、嵌入式课程实践教学体系

我校开设的嵌入式系统实践实验教学内容分三层次,如图1所示。

1.基础层。包括嵌入式导论、嵌入式操作系统、嵌入式程序设计三门实验。嵌入式软件导论实验开出了认识实验平台、了解嵌入式硬件的使用方法、安装嵌入式Linux开发及操作系统软件、Makefile文件练习、配置嵌入式Linux开发环境、软件调试练习、嵌入式Linux开发流程、驱动移植实验、嵌入式模块实验、Android环境安装、配置、应用等实验项目。嵌入式Linux操作系统实验开出Linux常用命令文本编辑器的使用、编译与调试、U-Boot的移植、Linux内核移植与编译、Linux根文件系统移植、Android内核移植等实验项目。嵌入式程序设计实验开出了嵌入式Linux程序设计基础、多线程应用程序设计、串行端口程序设计、简单的嵌入式WEB服务器设计、嵌入式数据库应用实验、USB摄像头视频采集实验、安装与建立QT桌面运行环境、Linux内核移植与编译实验、LED驱动及控制实验、GPS通讯实验、温湿度传感器模块实验、综合实验等实验项目。

2.综合层。包括JAVA高级程序设计、嵌入式接口技术、嵌入式高级编程三门实验。JAVA高级程序设计实验开出了安装、熟悉编程环境和开发环境、三种流程控制实现、简单数据类型应用类和对象的设计和使用方法、面向对象的核心特性、接口、内部类和包、设计图形用户界面、Applet与绘图的简单操作等实验项目。嵌入式接口技术实验有汇编语言程序设计、存储器试验、输入输出实验、中断系统实验、并联接口实验、从A/D转换或D/A转换、时钟显示实验及串行通讯实验,微机接口技术综合应用等实验项目。嵌入式高级编程实验开出了Android的开发环境的搭建、创建一个Android项目、独立完成常见控件的添加和属性设置、独立完成小游戏的开发以及开发文档的构建使用、Box2D物理引擎进行游戏开发以及加速、综合开发等实验项目。

3.应用型实践层。主要指校企合作,让学生到企业中实践的教学形式。我院学生在专业实习和毕业设计期间,结合学生的意愿和兴趣,安排学生到相关的企业中去,在“用中学”。在这种基于项目的教学模式中,能调动学生的主动性。在企业实习中尽量选择软硬件平台设计、程序的设计开发等相关嵌入式方向的项目,通过这种实践活动,既能为企业选拔出所需的优秀人才,更能为学生提供理论与实际相结合,适应市场需求的嵌入式研发平台,进而使学生的专业综合素质得到大幅的提高,为未来的工作打下坚实的基础。我院与一些科研院所合作,比如东软、农科院信息所、大学科技园区等企业合作,直接把学生派到企业进行16周的专业实习和12周的毕业设计,使学生尽快熟悉就业环境,促进学校与企业的良好对接。

三、实践教学探索的体会

1.发挥我校办学特色,体现农业现代化实践教学,采用基于“项目”的教学方法。随着我院物联网温室大棚的投入和使用,我们让学生参与以嵌入式为核心的物联网温室大棚的控制全过程,在基于嵌入式的物联网温室大棚控制智能系统中,指导学生主要研究功能架构及软、硬件系统设计,测试整体系统的性能。重点讲解物联网温室大棚智能控制系统,其中硬件系统设计主要有无线传感器节点设计、数据处理采集系统的设计、ZigBee无线组网的设计等等;软件系统设计主要有软件功能的总体设计思想以及软件功能模块的流程图。这种带学生在物联网温室大棚实地参观讲解控制过程和在上位机上用程序实现的“项目”的教学方法使嵌入式课程的开发与实现过程更加直观和可控。

2.实验教师积极引导学生学习兴趣。嵌入式实践教学是一门软硬兼施的课程,既有软件的设计开发又有硬件底层设计的实现,难度较大,往往容易让学生产生畏难的情绪。这就要求指导教师从嵌入式课程需要和学生的学习实际能力出发,选择适合的实验平台和实验项目,提高学生的学习兴趣和主动性,变“要我学”为“我要学”。学生的学习热情提高,学习成绩及能力也随之提高,更适应用人单位的需要,2013年计算机专业毕业生的就业率提高至100%。

3.重视与嵌入式实验教学平台研发企业的合作,获得最直接的技术支持。我院嵌入式实验室使用的是由博创公司开发的嵌入式实验系统平台UP-Magic2410/6410,该平台能开出嵌入式课程的绝大部分硬件、软件实验以及综合设计类实验,涉及面非常广,不易于教师对实验的选取和把握。厂商根据自己的研发理念为教师提供相关培训,不但有利于厂商及时获得客户使用信息改进相关产品,更能弥补学校课程资源的不足,有效地培养师资队伍。

4.我们组织学生参加了电子设计大赛、程序设计大赛等活动,并指导学生参加国家级与北京市的大学生科研计划项目,学生们在科技竞赛中得到了极大的锤炼,这些经验和积累也充实到学生的学习过程之中。学生多次获得北京市及国家的各种竞赛一、二、三等奖及优秀奖等。通过参与到各大赛事的活动中,进一步提高了学生运用所学理论知识、技术解决实际问题的能力,并促进学生学习积极主动性,培养了良好的团队合作精神与创新精神,促进了学生的快速成长,指导教师在此过程中也会积累丰富的大赛经验和技术成果。

5.存在的不足。由于UP-Magic2410/6410能完成软、硬件的实验,尤其是软件实验调试时间长,如果是针对问题的创新实验则耗时会更长。目前许多学校嵌入式实验学时设置严重不足,建议实验课程设置中增加实验学时。

四、结语

随着嵌入式技术的高速发展,嵌入式方向课程实践教学地位日趋重要。笔者结合长期的工作经验,提出了“三个层次”的实践课程体系,教学中采取基于项目的实践教学方式,学生在实践教学中不但学到了扎实的专业知识和技能,而且为学生走向工作岗位打下良好的基础,最终达到计算机专业嵌入式方向的教学和培养目标。

参考文献:

[1]聂晓文,肖,陆庆.嵌入式课程实验体系教学改革探讨[J].实验科学与技术,2010,(4):78-80.

[2]吴磊.嵌入式教学与实验的研究[J].实验室研究与探索,2011,30(11):103-104,167.

[3]陈佳闻嵌入式实验教学系统开发与应用[J].山东农业大学学报(自然科学版),2011,42(3):448450.

[4]文全刚,陈守孔.嵌入式方向课程设置与教学[J].计算机教育,2007,(9):25-27,37.

[5]俞建新.略论嵌入式系统的实验教学[J].实验室研究与探索,2006,25(7):741-745,757.

[6]牛小玲.嵌入式系统实验教学的探讨[J].实验室科学,2006,(4):20-21.

第6篇:物联网的嵌入式技术范文

关键词:物联网技术;安防系统;校园安全;应用

引言

随着计算机的日益普及,物联网这一新兴产业随之发展壮大,几乎涉及我们生活中的所有行业。目前,物联网在教育领域中被广泛应用,网络学习空间、多媒体教育等成为教育的主流,物联网已成为学校向前发展以及为国家培养人才的重要组成部分,为解决校园安全事故多发问题,物联网这一重要技术被应用于校园安全系统中,以此提高校园安全建设。

1物联网技术简述

1.1物联网的概述

物联网这一词最初被提出是在1999年,其主要是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、气体感应器等传感设备,按照约定协议,将任何物品与互联网相连,进行信息交换和通信,来实现智能化识别、定位、跟踪、监控等的一种网络,简单来讲就是物物相连的互联网[8]。物联网是新一代信息技术的重要组成部分,其基础核心仍然是互联网,是在互联网基础之上的延伸。

1.2物联网的应用

物联网用途广泛,几乎被应用于所有行业之中,遍及智能交通、环境保护、政府工作、学校教育等各种领域[6]。物联网的系统应用可以被归类为两方面:其一,物联网可以用来解决生活中的问题,这种问题尚未被发现或没有解决方案时,进行创新,如ParrotDisco无人机的发明[4]。其二,物联网可以应用于工作系统中来减低资源配置,优化系统如物联网与移动互联相结合等。

1.3物联网的体系结构

物联网具有感知延伸层、网络层、业务和应用层等三层结构[5]。其中感知延伸层,指对外物的感知,包括了信息的采集、捕获与识别等。网络层,以网络为主体,进行信息的传递,根据感知层的业务特征,进一步优化网络的特性,实现物与物间的相通。而业务和应用层则是起到物联网的信息处理以及应用的作用,对于物联网的各类型应用,实现信息的储存、应用的决策等。

2校园安全的重要性

安全是社会发展的前提条件,只有安定的环境,人类个体的生命安全得到保障,安全,是历来人们关注的重点。而作为为国家培养人才的基地,学校校园的安全更为重要。在学校,学生有时也难免面对各种危险,这些危险有时是学生本身鲁莽造成的,而有的却是外来威胁。本人曾经就各年龄段的学生进行采访其身边的安全事故发生情况,如表1,其中小学生有近85%回答并未在学校目睹过安全事故的发生[3]。而初中生却逐渐增多,这个调查结果显示,随着年龄的增长,学生的自由度越发高的同时,其身边事故发生几率也在逐渐增加。

3物联网在校园安全应用中的主要技术

3.1传感器技术

物联网在校园网安全应用中,传感器技术很普遍,以教室随处可见的监视器为例,若想要将监控器所看到的画面准确显示在计算机中,就需要传感器将所照摄的图像转换为数字信号后,计算机才能对其进行处理。

3.2RFID射频识别技术

RFID射频识别技术主要融合了无限射频技术和嵌入式技术,是一项综合型的技术[7],RFID在自动识别、物品物流管理上有着广阔前景,而学校也经常能看到它的应用。如高校校园的一卡通,在高校生活中,无论是食堂吃饭、水房打水、还是进出宿舍用的大都是同一张校园卡,因为RFID技术的融入,不论是公寓门禁还是吃饭打卡,其只有具有对不同卡片的识别功能才能更好地应用。

3.3嵌入式系统技术

嵌入式系统技术是综合计算机软件、硬件、传感器技术、集成电路技术等为一体的复杂技术[8]。经过几十年的发展创新,以嵌入式为特征的智能终端产品几乎随处可见,小到目前人手一部的手机,大到航天卫星系统等,嵌入式系统改变人们的生活,推动了社会的发展,而在学校各种安全防护设备中,正是因为嵌入式系统,才能将各项技术更加灵活运用。物联网此三种重要技术若是以人体来做比喻,传感器对于物联网就相当于人类的五种感官,用来感受外界的事物;网络之于物联网就相当于人类的神经系统,指挥着人体的行动;嵌入式系统对于物联网就相当于人类的大脑,指挥着人体的一切行动。

4物联网技术在校园安全中的实际应用

4.1感知校园边界系统技术

把物联网应用于高校安全工作中,把校园教师及学生的活动进行有效的传递,运用感知校园边界系统,对学校的教学、学生、校园等方面进行全面管理,确保师生的人身安全。

4.2安装场所监控系统技术

高科技应用可以使得学校安全稳定工作更便利,把物联网应用于学校安全工作中,对校园周边环境以及师生活动及时有效的监测,提升校园安全管理水平的同时,节省人力物力。

4.3门禁系统

在许多高校之中,基本每栋学生公寓都安装有RFID门禁系统[6],允许在内居住的学生刷卡进入公寓。甚至每间宿舍的房门也由门锁改为了门禁形式的感应器,宿舍内部人员刷卡进入,若发生暴力开锁事件,则会向公寓数据中心发出警报,最大程度地保护学生的财产安全。在门禁系统未在校园实行之前,不论是校园还是学生公寓都处于一种完全开放式状态,高校大学生几乎都有诸如电脑等贵重物品,且大都对于学校安全有一种盲目的信任,电脑、钱包、银行卡、手机等放置在公寓是大多数学生的选择,入室偷盗事件时常发生,造成学生笔记本、手机、钱财的丢失,而物联网技术的应用,门禁系统的设置,在最大程度上保障了学生的财产安全。

5总结

目前,物联网已经被应用于各种行业,然而其仍处于完善阶段,物联网本身所具有的潜力,使其在校园应用中更加广泛,国家应着重发展物联网技术,抓住机遇,促进该技术进一步发展。

参考文献

[1]田建勇.刍议物联网技术在校园安全中的应用[J].信息系统工程,2015(3):70-70.

[2]王姣娜.基于物联网技术在校园安全管理中的应用[J].信息与电脑:理论版,2014(8):112-112.

[3]李冬月,贾宇琛.物联网在校园安全中的应用[J].无线互联科技,2015(13):37-38.

[4]王晓雨.物联网技术在高校校园中的应用探讨[J].数字技术与应用,2016(12):230-230.[5].

[6]周备锋.探究物联网技术在高校安全管理中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2013(19):47-47.

[7]程雪松.物联网在校园安全中的应用研究[J].中国科技纵横,2013(24):45-45.

第7篇:物联网的嵌入式技术范文

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。

第8篇:物联网的嵌入式技术范文

BlackBerry高级副总裁兼QNX负责人John Wall表示:“不安全的物联网设备以及嵌入式系统以爆炸性速度发展,为安全和软件解决方案的开发提供了巨大的机遇。 因此,BlackBerry QNX嵌入式软件和基于Certicom椭圆曲线密码技术的解决方案拥有强烈的市场需求。借助新的VAI计划,我们将进一步拓展相关市场,并扩大嵌入式应用程序的销售渠道,因为这些应用程序需要高度可靠、安全的软件解决方案。”

VAI计划的合作伙伴将提供技术和服务支持,包括了BlackBerry的QNX Neutrino实时操作系统、QNX Momentics工具套件、QNX虚拟机、 QNX应用和媒体开发工具包、QNX无线框架、QNX安全操作系统、QNX医疗操作系统、Certicom工具包、Certicom公钥基础包和Certicom资产管理系统。 应用范围包括了汽车系统、医疗手术机器人、智能电网、列车控制系统和工业自动化系统。

以下评价引自VAI计划的早期合作伙伴,包括诚迈科技、中科创达股份有限公司、晨云软件科技、Micon Global以及Mission Embedded: “我们与芯片供应商、OEM厂商和ODM厂商密切合作,在全球和中国开发具有高性价比的全套嵌入式解决方案。很高兴有机会继续加深在安全认证的BlackBerry QNX系统嵌入式软件领域的研究,以进一步加快、保障智能家电、自动收费系统和公交系统等产品的建设,并降低相应成本。”――杨海,诚迈科技执行副总裁兼联合创始人

“中科创达将继续通过软件和服务为客户创造更多价值。借助BlackBerry的VAI计划,我们将为客户提供更为强大的软件平台,在全球及中国的工业、物联网、医疗和虚拟现实市场中部署和应用BlackBerry QNX嵌入式安全软件。我们的专业工程师团队与BlackBerry QNX团队携手合作,帮助客户加快关键的、下一代系统的设计、开发、集成和测试工作。” ――杨宇欣,中科创达股份有限公司副总裁

“作为BlackBerryQNX VAI划台湾地区的成员,我们将为使用BlackBerry QNX嵌入式软件(包括安全认证的实时操作系统、中间设备、Ⅰ型虚拟机及多媒体软件和工具)的电子制造服务(EMS)企业提供增值体验。VAI计划将帮助客户加快在工业、交通、医疗和物联网市场的嵌入式系统集成速度,并进一步缩短产品上市的时间。”――姚勋丞,晨云软件科技销售副总裁

第9篇:物联网的嵌入式技术范文

看着电视上那堆主持人撕心裂肺大叫着“买上网卡送电脑”,你会不会感到好奇,是什么样的电脑这样便宜?这个问题我们已经在第9

>> 开源嵌入式系统的搭建 小议嵌入式系统的应用 关于嵌入式系统的探讨 嵌入式系统的应用分析 嵌入式Linux系统的学习 嵌入式系统设计的研究 畅想未来的嵌入式系统 嵌入式系统的中嵌入式处理器的分类与选型 嵌入式系统的未来方向:智能系统 基于嵌入式系统数字温度的测试系统 嵌入式系统中的处理器 基于嵌入式系统在教学中的应用 嵌入式系统在物联网中的应用 嵌入式在功耗检测系统中的应用 嵌入式系统中Java技术的应用 嵌入式系统设计中的低功耗技术 嵌入式系统在车载电子中的应用 医疗器械中嵌入式系统的应用 嵌入式系统开发中的设计模式 闪存在嵌入式Linux系统中的应用 常见问题解答 当前所在位置:

3买嵌入式“电脑”不要迷信“主频”

既然我们身边很多数码设备、家用电器都是一台使用嵌入式系统的“电脑”,那是不是也要向买电脑一样,要买处理器快的,内存大的……其实不然。正如我们前面所说,嵌入式系统大多采用“精简指令集”的处理器,并且是为实现特定功能进行了开发和优化,执行效率很高,例如很多高清播放机中使用的Sigma Designs 8635芯片,主频只有400Mhz,却能轻松应付各种编码的1080P视频,比很多使用通用CPU加高档显卡的计算机都强。因此,频率不是嵌入式系统的主要性能指标,我们在购买嵌入式系统的数码产品或家电时,更需注重的是看“功能性”和“兼容性”,能够实现你想要的功能,并能够和你现有的家电或数码产品兼容,就是一台好“电脑”。

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