发布时间：2023-10-08 17:40:07
绪论：一篇引人入胜的物联网的嵌入式技术，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
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
网络、通信、多媒体、信息家电时代的到来，以及未来物联网（The Internet of things）和泛在计算（Ubiquitous Computing）的发展，为32位嵌入式系统的高端应用提供了空前巨大的发展空间，形成了巨大发展市场。据Forrester预计，2016年全球物联网产值可达6200亿美元的规模。2020年市场上将有500亿个联网装置。
目前，我国嵌入式系统的发展十分迅速，其发展正从嵌入式系统走向嵌入式产业，巨大的市场需求不断加速嵌入式系统的产业化进程。
一、嵌入式系统概述
现代计算机技术分为两大分支：通用计算机系统和嵌入式计算机技术。
通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算，技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。由国防科大研制的天河二号通用计算机系统，以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能，成为目前全球最快超级计算机。
超级通用计算机主要用来承担重大的科学研究、国防尖端技术和国民经济领域的大型计算课题及数据处理任务。如大范围天气预报、卫星照片整理、原子核物理的探索、制定国民经济的发展计划等。
而嵌入式计算机系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。
嵌入式计算机系统与通用计算机系统的本质区别在于系统应用不同。嵌入式系统是将一个计算机系统嵌入到对象系统中。这个对象可能是庞大的机器，也可能是小巧的手持设备，用户并不关心这个计算机系统的存在。嵌入式计算机系统的技术要求是对象的智能化控制能力，技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。
早期，人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装，在大型设备实现嵌入式应用。然而，对于众多的对象系统（如家用电器、仪器仪表、工控单元……），无法嵌入通用计算机系统，况且嵌入式计算机系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同。这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。
二、嵌入式系统发展现状
目前，我国嵌入式系统市场处于快速增长时期，我国政府充分认识到它的重要作用，在政策、资金等方面给予大力支持。2004年国家发改委、科技部、商务部联合颁布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，把嵌入式产业作为国家发展的一个重要领域。
相关统计表明，2012年我国电子制造规模达5.45万亿元，位居世界第二；电视、程控交换机、笔记本电脑、显示器和智能手机等主要电子信息产品的产量居全球首位。
我国嵌入式系统的应用主要分布在电信、医疗、汽车、安全和消费类等行业。来自2010-2011年度的行业调查数据显示，目前嵌入式产品应用最多的三大领域是“消费电子、通信设备、工业控制”，所占比例分别是26% 、17%和13%，三大领域所占比例之和接近60%
1.信息家电
信息家电是融合了计算机技术、数字通信技术的消费电子产品，是3C （Computer，Communication and Consumer Electronic）融合的产物。
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，人们可以远程控制家里的电器设备，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。
信息家电是网络上的家电，而不是PC的外设。信息家电本身具有一定的智能，并支持某种统一的、标准的通信协议和控制协议，能够互相识别，而不必像计算机外设那样必须受PC控制。信息家电的出现将推动家庭网络市场的兴起，同时家庭网络市场的发展又反过来推动信息家电的普及和深入应用。
2005年6月，微软、索尼等17家国际企业推出的数字家庭标准，进一步为信息家电的发展扫清了技术屏障。不到一个月，以联想为首的5家中国企业也迅速结成“闪联”，希望能在信息家电市场大展身手。
信息家电的不断发展打开了嵌入式系统最大的一个市场，信息家电也为家用电器的更新换代创造了契机。据预测，进入21世纪，信息家电的市场份额将高达数万亿美元。面对如此巨大的市场，电脑和家电企业无不为之动心。世界著名的电脑和家电企业如IBM、夏普、微软、英特尔、康柏、苹果、松下、NEC、东芝等都大力开发研制自己的信息家电产品。我国的许多公司如海尔、联想、长虹、海信、TCL等也投入信息家电的开发工作。
目前信息家电在产品取向上有两种：一是在传统的家用电器之上应用信息技术，使之能够与网络连接。二是在传统的家用电器之外应用信息技术开发新的产品。而这些数字融合产品，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。
2.移动计算设备
移动计算设备也是嵌入式系统的重要应用领域。移动计算设备包括PDA、手机、平板电脑、笔记本电脑等。
目前，PDA与传统手机实现融合，出现一个新的产品：智能手机。智能手机就是一台嵌入式系统。借助移动互联网的发展和全球制造成本的降低，这两年智能手机需求有了极大的提升。
2011年，智能手机出货量只占到全部手机的35%，2012年这一数字为46%。随着智能手机的价格逐渐降低，尤其是2012年，中国已经出现了多款性价比极高的智能手机，这直接刺激了大量用户放弃传统手机选择智能手机。
据市场数据跟踪公司IDC预测， 2013年全球智能手机出货量预计将占54%，这意味着智能手机出货量首次超过非智能手机。
同时，2013年全球平板电脑出货量也将超过台式个人电脑，2014年将超过笔记本电脑。IDC还推测，2013年平板电脑的出货量将比上年增加48.7%，达到1.9亿台，创下史上最高记录，而台式个人电脑将减少4.3%。
3.自动化与测控仪器仪表
我国的工业生产需要完成智能化、数字化改造，智能控制设备、智能仪表、自动控制等为嵌入式系统提供了巨大的市场。在金融业、电力系统和服务业，嵌入式也在发挥着越来越重要的作用。
测控仪器仪表遍及大中小企业，测控仪器仪表种类繁多，新型的测控仪器仪表无一不是嵌入式系统。水、电、煤气表的智能化、远程自动抄表。安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。
在工控和仿真领域，几乎所有的计算机控制系统都采用嵌入式系统，象分布式控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）等大型复杂的控制系统，更离不开嵌入式系统的应用。目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式系统在应用中，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
三、嵌入式系统发展趋势
可以预见，随着信息产业发展的第三次发展浪潮的到来，嵌入式系统会获得更为巨大的发展契机。所谓信息产业发展的第三次发展浪潮是指无处不在的泛在计算和物联网。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：一是物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；二是其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继通用计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
目前，物联网已经成为我国国家发展战略，其受重视的程度不言而喻，2012年2月14日，中国的第一个物联网五年规划——《物联网“十二五”发展规划》由工信部颁布。同时，教育部工信部授权理工科高校开设物联网课程，为学生传授物联网相关知识。部分大学开始增设“物联网工程”专业并实现招生，为未来物联网的发展培养储备人才。
新的发展给嵌入式系统带来新的理念，2011年4月，Intel、微软、通用汽车、高通、飞思卡尔、ARM. TI和三星等公司在旧金山联合成立了“Smart技术世界”。Smart system（智能系统或智慧系统）的特点是：1、处理器不是我们以前用的最简单的8位处理器了，而是32位处理器或SOC等。2、内含高层次的嵌入式操作系统。3、有联网功能，彻底解决原先嵌入式系统的孤岛现象。
新的发展对嵌入式系统带来新的技术革命。第一，嵌人式设计要从面相对象到面相角色转变，物联网的计算是跟时间有关的。第二，需要软硬件协同设计技术。第三，需要嵌人式软件建模、自动分析和验证技术。
总之，由于我国对物联网发展的大力扶植和产业推动，必将会更快速地推动智能化电子应用领域的扩张，越来越多的嵌入式设备将会走进我们的生活，改变我们的生活，为我们展现更精彩的世界。
基金项目：邵阳市科技局2012年科研资助项目（J1215）
参考文献：
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[4]张春毛，戴青云.嵌入式系统及其发展前景[J].石家庄职业技术学院学报，2006（4）.
[5]王田苗.嵌入式系统设计与实例开发[M].北京：清华大学出版社.2003
答：回顾计算与应用的三次发展浪潮，第一次浪潮始于大型机时代，产生于上世纪80年代。第二阶段以PC机为主，始于上世纪90年代初，由于PC互联，诞生了互联网。第三个阶段是无处不在的泛在计算，产生了物联网。
但物联网的成熟还要有个过程，估计需要一二十年才会有相应的应用模式。首先，90年代末，我们谈论嵌入式系统（后PC），2009年提出了智慧地球、物联网。预计应该再过七八年才会出现今天互联网一样的成功商业模式。
我们可以回顾第二次浪潮是怎么走过来的：PC机出现十年后才有了互联网；Yahoo开创了互联网运营的成功商业模式，后来Google和阿里巴巴等成功运行了这种商业模式，前后历时十左右。因此要诞生一种成功的商业模式需要时间。在物联网发展中，首先要发现物联网的雅虎，找到成功的商业模式。
问：物联网为嵌入式系统带来哪些机会？
答：物联网包括感知层、网络层和应用层。实际上，最下面的感知层在物联网产业链里只占8%，感知层包括RFID、传感器等物理设备。网络层，即系统集成的费用、价值只占20%～30%。因此，物联网里硬设备/看得到的东西在产业链里只占30%～40%，真正的产业效应是在应用和服务，即软件产业上。可见，物联网产业不是生产型的产业，而是信息服务的产业，这是物联网的本质。例如，提出智慧地球的公司不是芯片公司，而是做信息服务的IBM公司。
问：物联网有哪些关键技术？
答：物联网是信息和物理的融合。美国把CPS（信息融合物理系统， Cyber-Physical Systems）作为计算机的一个颠覆性的革命而提出来。因为现在有了计算机，它的处理对象是数字的。而物联网/CPS要处理的对象是连续的，跟时间有关，原有的计算体系实际上已不适合物联网/ CPS。
问：CPS有何特征？
答：CPS融合了3C：计算、通信和控制。尤其控制很重要，因为所有的设备都要控制，因此需要嵌入式系统。
但是难点有几个：⒈对象现在不是静态的，而是动态的。⒉嵌入式设备要连起来，这不是一件简单的事情。很多人一定还记得，比尔盖茨在90年代末曾提出了维纳斯计划，要实现智能家庭/智能冰箱/智能洗衣机等联网，最后以失败告终。这其中有两个原因，第一是不合时机；第二，一些设备本身不具备联网、浏览器等功能。这怎么办？人们在总结了这些功能之后，就提出了信息平台的中间件OSGi（Open Service Gateway Initiative）架构，由众多公司和机构组成了开源组织——OSGi联盟，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与互联网连接的中间件。
问：成功的物联网应该是什么样？
答：必定有一朵“云计算”；否则将会是一堆废铜烂铁。同时，云计算要有地上具体应用的对象；否则将是一朵浮云。
目前云计算已在日本落地。汽车已成信息终端：通过云计算平台GAE（Google App Engine） 实现汽车远程信息服务；还有新型急救医疗系统、电力银行和电影院的实况转播等。如果物联网没有后面的云计算，也就没有后面的60%、70%的真正的应用，同样道理，如果云计算不落地，永远只是一个流云。日本自认为有三朵云落地—车联网、智能电网、混合云。所以物联网和云是分不开的。
嵌入式系统新理念——Smart System
问：有的公司的战略叫Smart System，有的叫Intelligent System，它们有区别吗？
答：都是一样的。2011年4月，Intel、微软、通用汽车、高通、飞思卡尔、ARM、TI和三星等公司在旧金山联合成立了“Smart技术世界”。Smart system（智能系统或智慧系统）的特点是：⒈处理器不是我们以前用的最简单的8位处理器了，而是32位处理器或SoC。⒉内含高层次的嵌入式操作系统。⒊有联网功能，彻底解决原先嵌入式系统的孤岛现象。
新理念带来新技术
问：这会对嵌入式系统带来哪些新的技术革命？
答：嵌入式设计要从面相对象到面相角色转变，物联网的计算是跟时间有关的。第二，需要软硬件协同设计技术。第三，需要嵌入式软件建模、自动分析和验证技术。
问：难点是哪些？
答：嵌入式系统是面向特定应用的专用系统。因此，可用软硬件协同设计把该特定应用的多余的软硬件裁减掉，其中也包括OS。
