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          嵌入式系統的應用領域原來如此廣闊

          2018年12月10日 18:01:44 來源:網絡

          隨著工業4.0、醫療電子、智能家居、物流管理和電力控制等快速的發展和推進,嵌入式系統利用自身的技術特點,逐漸成為眾多行業的標配產品。嵌入式系統具有可控制、可編程、成本低等,它在未來的工業和生活中有著廣闊的應用前景。

          嵌入式系統的十大應用

          1、智能交通

          智能交通系統(ITS)主要由交通信息采集、交通狀況監視、交通控制、信息發布和通信5大子系統組成。各種信息都是ITS的運行基礎,而以嵌入式為主的交通管理系統就像人體內的神經系統一樣在ITS中起著至關重要的作用。嵌入式系統應用在測速雷達(返回數字式速度值)、運輸車隊遙控指揮系統、車輛導航系統等方面,在這些應用系統中能對交通數據進行獲取、存儲、管理、傳輸、分析和顯示,以提供交通管理者或決策者對交通狀況現狀進行決策和研究。

          智能交通系統對產品的要求比較嚴格,而嵌入式系統產品的各種優勢都可以非常好地符合要求。對于嵌入式一體化的智能化產品在智能交通領域內的應用已得到越來越多的人的認同。在車輛導航、流量控制、信息監測與汽車服務方面,嵌入式系統技術已經獲得了廣泛的應用,內嵌GPS模塊,GSM模塊的移動定位終端已經在各種運輸行業獲得了成功的使用。

          2、智慧家庭

          隨著嵌入式系統在物聯網中廣泛運用,智能家居控制系統,對住宅內的家用電器、照明燈光進行智能控制,并實現家庭安全防范,并結合其他系統為住戶提供一個溫馨舒適、安全節能、先進高尚的家居環境,讓住戶充分享受到現代科技給生活帶來的方便與精彩。

          智能家居網絡通常能夠分為家庭數據網絡和家庭控制網絡兩種:家庭數據網絡,提供高速率的數據傳輸服務,如家用計算機和數字電視、視頻和音頻播放器、資源共享及高速上網等;家庭控制網絡,提供便捷的和低速率的控制和互連網絡,用于燈光照明控制、家居安防、家居環境監測以及家庭應急求助等功能。智能家庭控制網絡是智能住宅系統的重要組成部分,家庭控制網絡子網和遠程管理是該系統的重點和難點。與家居數據通信網絡的應用目的不一樣,數據通信網絡中音、視頻等大數據傳輸需要高速的數據通信接口,而家居控制系統需要的是經濟、低功耗的控制網絡,該控制網絡的主要功能在于設備的連接與控制,基本上無需高速的通信方式來支撐。在這些設備中,嵌入式系統將大有用武之地。

          3、機電產品

          相對于其他的領域,機電產品可以說是嵌入式系統應用最典型最廣泛的領域之一。從最初的單片機到現在的工控機、SOC在各種機電產品中均有著巨大的市場。工業設備是機電產品中最大的一類,在目前的工業控制設備中,工控機的使用非常廣泛,這些工控機一般采用的是工業級的處理器和各種設備,其中以X86的MPU最多。

          工控的要求往往較高,需要各種各樣的設備接口,除了進行實時控制,還須將設備狀態,傳感器的信息等在顯示屏上實時顯示,這些要求8位的單片機是無法滿足的。

          以前多數使用16位的處理器,隨著處理器快速的發展,目前32位、64位的處理器逐漸替代了16位處理器,進一步提升了系統性能。采用PC104總線的系統,體積小,穩定可靠,受到了很多用戶的青睞。不過這些工控機采用的往往是DOS或者Windows系統,雖然具有嵌入式的特點,卻不能稱作純粹的嵌入式系統。

          4、智慧醫療

          它通過打造健康檔案區域醫療信息平臺,利用最先進的物聯網技術,實現患者與醫務人員、醫療機構、醫療設備之間的互動,逐步達到信息化。嵌入式技術未來智慧醫療的核心,其實質是通過將傳感器技術、RFID技術、無線通信技術、數據處理技術、網絡技術、視頻檢測識別技術、GPS技術等綜合應用于整個醫療管理體系中進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術,從而建立起實時、準確、高效的醫療控制和管理系統。

          在不久的將來醫療行業將融入更多人工智慧、傳感技術等高科技,使醫療服務走向真正意義的智能化,推動醫療事業的繁榮發展。在中國新醫改的大背景下,智慧醫療正在走進尋常百姓的生活。

          5、機器人

          機器人技術的發展從來就是與嵌入式系統的發展緊密聯系在一起的。最早的機器人技術是50年代MIT提出的數控技術,當時使用的還遠未達到芯片水平,只是簡單的與非門邏輯電路。之后由于處理器和智能控制理論的發展緩慢從50年代到70年代初期,機器人技術一直未能獲得充分的發展。

          近來由于嵌入式處理器的高度發展,機器人從硬件到軟件也呈現了新的發展趨勢。嵌入式芯片的發展將使機器人在微型化,高智能方面優勢更加明顯,同時會大幅度降低機器人的價格,使其在工業領域和服務領域獲得更廣泛的應用。

          6、環境工程

          如今我們的生存環境受很大因素影響,氣候變暖、工業污染、農業污染等,在傳統的人工檢測下,無法實現對大規模環境的管理。嵌入式系統在環境工程里的應用包含很多,如水文資料實時監測、防洪體系及水土質量監測、堤壩安全、地震監測、實時氣象信息等,通過利用最新的技術實現水源和空氣污染監測,在很多環境惡劣,地況復雜的地區,嵌入式系統將實現無人監測。

          7、智能家電

          它是將微處理器、傳感器技術、網絡通信技術引入家電設備后形成的家電產品,具有自動感知住宅空間狀態和家電自身狀態、家電服務狀態,能夠自動控制及接收住宅用戶在住宅內或遠程的控制指令。

          隨著人工智能時代的來臨,嵌入式系統在智能家電里扮演著核心的處理角色,除了進行數據運算,還能通過各種信號對電器產品的性能和壽命進行監控管理,是產品的核心部分。

          8、智能汽車

          它是一個集環境感知、規劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統,它集中運用了計算機、現代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術,是典型的高新技術綜合體。

          近年來,交通事故的頻頻發生,讓智能汽車操作系統成為新的市場需求,通過先進的電子技術讓司機更安全的駕駛。嵌入式系統將應用在汽車的智能溫度調控、汽車MCU系統、車載娛樂系統、智能導航、智能駕駛和汽車雷達管理等方面。

          9、工業自動化

          工業4.0作為國家戰略,已經在逐步地推進,未來應用自動化技術實現工業生產和管理是一大趨勢,而嵌入式系統就是其中的關鍵技術之一。

          在工業自動化里面需要各種智能測量儀表、數控裝置、可編程控制器、控制機、分布式控制系統、現場總線儀表及控制系統、工業機器人、機電一體化機械設備、汽車電子設備等,它們將廣泛采用微處理器/控制器芯片級、標準總線的模板級及系統嵌入式系統。

          10、網絡管理

          互聯網的發展,產生了大量網絡基礎設施、接入設備、終端設備的市場需求,這些設備中大量使用嵌入式系統。如各類收款機、POS系統、電子秤、條形碼閱讀機、商用終端、銀行點鈔機、IC卡輸入設備、取款機、自動柜員機、自動服務終端、防盜系統、各種銀行專業外圍設備以及各種醫療電子儀器,無一不用到嵌入式系統。

          未來幾年,嵌入式系統可以說無處不在,有著非常廣闊的發展前景。

          總結:

          嵌入式系統的應用非常廣闊,如今嵌入式系統帶來的工業年產值已超過萬億美金。在國內,雖然嵌入式應用、開發很廣,但該領域卻幾乎還是空白。隨著我們進入到信息化時代,數字時代使得嵌入式產品獲得了巨大的發展契機,為嵌入式市場展現了美好的前景,同時也對嵌入式生產廠商提出了新的挑戰,但我們有理由相信嵌入式技術將在國內發揚光大

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