物联网技术之智能嵌入技术

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。

智能嵌入技术-嵌入式技术

基本概念

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。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

基本特点

嵌入式系统一般指非PC系统，它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器／微处理器、存储器及外设器件和I／O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件（OS）（要求实时和多任务操作）和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

1.嵌入式系统通常是面向特定应用的 嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的 系统中，它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。

2.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就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。

3.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力

4.嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。

5.为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。

6.嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

智能嵌入技术-在家居中的应用

控制器(MCU)已经在家庭和工业的各个领域得到了应用,通称嵌入式系统,因为计算机芯片是嵌入在有关的设备中的,没有自己独立的外壳。目前大多数嵌入式系统还处于单独应用的阶段,以MCU为核心,与一些监测、伺服、指示设备配合实现一定的功能。Internet现已成为社会重要的基础信息设施之一,是信息流通的重要渠道,如果嵌入式系统能够连接到Internet上面,则可以方便、低廉地将信息传送到几乎世界上的任何一个地方。随着嵌入式技术的不断进步和更广泛的运用,嵌入式系统在智能家居中的运用也会随之有更加广阔的发展前景。

嵌入式技术的概念

嵌入式技术是将计算机作为一个信息处理部件,嵌入到应用系统中的一种技术,也就是说,它将软件固化集成到硬件系统中,将硬件系统与软件系统一体化。嵌入式具有软件代码小、高度自动化和响应速度快等特点,因而进入21世纪后其应用越来越广泛,例如,各种家用电器如电冰箱、自动洗衣机、数字点电视机、数码相机等广泛应用这种技术。

嵌入式系统是指将应用程序、操作系统与计算机硬件集成在一起的系统。它以应用为中心,以计算机技术为基础,而且软硬件可以裁剪,因而是能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统。这种系统具有高度自动化,可靠性高等特点。嵌入式系统主要由硬件和软件两部分组成,嵌入式系统的硬件主要包括以下几个模块,嵌入式核心芯片(嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器、嵌入式片上系统) 、存储器、I/O 端口等。而嵌入式系统软件由嵌入式操作系统和相应的各种应用程序构成。有时把这两种结合起来,应用程序控制着系统的运作和行为,而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

嵌入式核心芯片的特点

嵌入式的关键部分还在于核心芯片的选择,嵌入式核心芯片的特点有:

(1) 可扩展的处理器结构,以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。

(2) 嵌入式微处理器必须功耗很低。

(3) 对实时多任务有很强的支持能力。

(4) 具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强大的存储区保护功能,同时也有利于软件诊断。

 嵌入式技术在家庭智能控制系统中的应用 

嵌入式技术,在家庭智能控制系统中的应用,特别是DSP 的应用和发展,使得系统的语音和图像处理能力大大增强,不仅可以最大限度地利用硬件投入,而且还避免了资源浪费。嵌入式技术的应用,使得系统的架构更加清晰简捷。系统的软件采用分层设计,不仅方便维护,而且大大提高了代码的利用率, 缩短了开发周期。此外,由于嵌入式技术是伴随In2 性能,可以增加更多的网络应用。嵌入式Internet 的广泛应用必将使家居控制变得更加自动化、智能化和人性化。

嵌入式技术是在Internet的基础上产生和发展的,因此它具有更加卓越的网络在智能家居控制中,具有安全性和能快速地与外界进行信息交换,这就要求计算机对存储器、运算速度等性能指标要求比较高,而嵌入式系统一般情况下都是小型的专用系统,这样就使得嵌入式系统很难承受占有大量系统资源的服务。如何实现嵌入式系统的Internet 接入、"瘦"Web 服务器技术以及嵌入式Internet 安全技术, 是嵌入式系统Internet 技术的关键和核心。