陳建偉 侯新輝 王艷南（沈陽理工大學(xué)，信息科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110159）

嵌入式系統(tǒng)在電子信息技術(shù)中的意義

陳建偉 侯新輝 王艷南（沈陽理工大學(xué)，信息科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110159）

隨著社會和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子系統(tǒng)與信息交換在社會生活中發(fā)揮著越來越顯著的作用。電子信息工程就是集合了兩者的特點而成立的學(xué)科，是一門以計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)為主，電子設(shè)計、編程控制為輔的前沿交叉學(xué)科，具有極強的生命力和極強的實用性。社會中的各個行業(yè)領(lǐng)域、人們的日常生活都與電子信息技術(shù)產(chǎn)品息息相關(guān)，小到智能家電，手機汽車等民生用品，大到航空航海航天，導(dǎo)彈制導(dǎo)芯片等國防軍事用品，均有電子器件與信息的存在。隨著社會的進一步發(fā)展，各個行業(yè)必然需要引進越來越多的電子信息技術(shù)人才來促進本行業(yè)的發(fā)展。

世界科學(xué)技術(shù)經(jīng)歷了三次飛速發(fā)展。按照隨之而來的社會情況，可以將其概括為蒸汽時代，內(nèi)燃機時代和信息時代。目前全世界正在迎來第四次工業(yè)技術(shù)的革新，產(chǎn)業(yè)界和科學(xué)界將其稱之為“工業(yè)4.0”?！肮I(yè)4.0”的概念來自于德國，是以智能制造為主導(dǎo)技術(shù)，充分利用信息通訊技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)空間，將制造業(yè)推向智能化的過程。在推進第四次工業(yè)革命的進程中，電子信息技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)揮著無可替代的作用。

1 嵌入式系統(tǒng)與電子信息技術(shù)的關(guān)系

嵌入式系統(tǒng)是一種用于特定應(yīng)用場合而專門進行設(shè)計的、特殊的計算機系統(tǒng)，因為完全嵌入受控設(shè)備內(nèi)部而得名。嵌入式系統(tǒng)具有內(nèi)核小，實時控制性強，專場專用，系統(tǒng)極為精簡，需要專業(yè)開發(fā)人員依靠開發(fā)環(huán)境進行系統(tǒng)設(shè)計與維護的特點。嵌入式系統(tǒng)為監(jiān)控工廠運作設(shè)備的系統(tǒng)，執(zhí)行具有特定要求的、預(yù)先設(shè)定好的任務(wù)，這些要求都與個人電腦有較大區(qū)別。在實際應(yīng)用中，帶有數(shù)字接口的設(shè)備，比如智能洗衣機，智能手表，汽車或者各種帶自動化的家電設(shè)備，都內(nèi)含嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)中少部分系統(tǒng)包含操作系統(tǒng)，但大多數(shù)的嵌入式系統(tǒng)都是由單個、按照時序或者邏輯預(yù)先設(shè)定好的程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)控制的。因為嵌入式系統(tǒng)在絕大多數(shù)情況下只針對某一特殊設(shè)定的任務(wù)，所以，可以對設(shè)備系統(tǒng)進行最優(yōu)化設(shè)計，最大限度的減小系統(tǒng)尺寸，降低生產(chǎn)成本。因此，嵌入式系統(tǒng)適用于批量生產(chǎn)的設(shè)備。嵌入式系統(tǒng)是信息技術(shù)，電子技術(shù)，計算機技術(shù)，電路設(shè)計與機械設(shè)計技術(shù)相互交融的結(jié)果，所以其必然是一個技術(shù)與知識密集型的行業(yè)，而且嵌入式系統(tǒng)技術(shù)被包含在電子信息技術(shù)之中，是電子信息技術(shù)中無可替代的一份子。所以，結(jié)合其特點和功能，嵌入式系統(tǒng)在電子信息技術(shù)中具有極其重要的意義。

2 嵌入式系統(tǒng)在產(chǎn)業(yè)集成化中的作用

產(chǎn)業(yè)集成化是指各個行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈之間縱向或橫向連接，形成一個新的產(chǎn)業(yè)技術(shù)核心，是由技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新和市場創(chuàng)新的全方位集成，核心產(chǎn)業(yè)、相關(guān)產(chǎn)業(yè)和支持產(chǎn)業(yè)組成。一般的產(chǎn)業(yè)集合中，核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)和支持技術(shù)產(chǎn)業(yè)是縱向聯(lián)系，核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)和市場、相關(guān)產(chǎn)業(yè)為互補性的橫向聯(lián)系。產(chǎn)業(yè)集成化是信息飛速發(fā)展的當今社會中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的新變化，改變了傳統(tǒng)的分工模式，使各個部分有機結(jié)合，推動了整個市場的發(fā)展和變化。

產(chǎn)業(yè)集成化是以產(chǎn)業(yè)模塊化為前提，將價值鏈上的企業(yè)、組織和對象分為可以獨立運行的子系統(tǒng)，再將其按照一定規(guī)律組合起來，構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)，形成集成化效應(yīng)。產(chǎn)業(yè)集成化是將產(chǎn)業(yè)鏈中的各個過程進行組合，那么就必須要有統(tǒng)一的信息鏈，以便于隨時隨地進行產(chǎn)品追蹤和信息交換。那么在構(gòu)建集成化的過程中，嵌入式系統(tǒng)終端是必不可少的一環(huán)。嵌入式系統(tǒng)可以集成在每一工業(yè)過程的產(chǎn)品中，也可以集成在生產(chǎn)機器上進行實時的控制與信息傳遞。只有使用了集成嵌入式系統(tǒng)的智能終端和元器件，才能確保在產(chǎn)業(yè)集成化中橫向與縱向的信息可以實時共享，方便對產(chǎn)品進行控制與追蹤，進一步體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集成化的優(yōu)勢。

3 嵌入式系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)搭建中的作用

隨著智能家電、物流管理的概念出現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)利用其自身的特點和強大的功能，牢牢跟上了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的腳步，并充分的在其中起到了無可替代的作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是工業(yè)4.0特點的集中體現(xiàn)，它的核心是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。想要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的功能，實現(xiàn)物品與物品之間的信息交換和通信功能，就必須將構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的終端采用內(nèi)含嵌入式系統(tǒng)的智能系統(tǒng)?，F(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅提供信息交換功能，還需要具有傳感技術(shù)的終端，并具有一定的智能和信息處理功能，實現(xiàn)對物體的控制。嵌入式系統(tǒng)憑借其嵌入物品內(nèi)部以及具有控制功能的特性，在已經(jīng)有的、成熟的結(jié)構(gòu)平臺上，與傳感元件部分進行結(jié)合，拓展了自身的功能，實現(xiàn)物聯(lián)和感知的能力。這些鮮明的特點，正說明了嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中的重要組成，經(jīng)過幾十年的演變，以嵌入式系統(tǒng)為特征的智能終端隨處可見，改變著我們的生活，推動著產(chǎn)業(yè)與國家的發(fā)展。作為物聯(lián)網(wǎng)中不可或缺的一部分，嵌入式系統(tǒng)充分的把物聯(lián)網(wǎng)的特點展現(xiàn)了出來，更加深刻的解釋了物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)。

4 嵌入式系統(tǒng)在自動化及其平臺構(gòu)建中的作用

自動化技術(shù)，是指生活生產(chǎn)中系統(tǒng)、機器、設(shè)備或生產(chǎn)流水線，在沒有人或很少人的參與下，按照要求實現(xiàn)預(yù)期目標的技術(shù)手段，廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防，科研和交通運輸?shù)雀鱾€行業(yè)。自動化平臺的搭建是電子信息技術(shù)在生活生產(chǎn)中的一個應(yīng)用實例，突出了電子信息技術(shù)在生產(chǎn)生活中的重要性。在自動化平臺的搭建過程中，同樣需要使用大量的嵌入式系統(tǒng)終端，并且這些終端在自動化平臺中處于控制單元的地位。為了保證系統(tǒng)可以在工作環(huán)境中按照要求去工作，就必須要用特別設(shè)計的嵌入式系統(tǒng)對設(shè)備進行控制、對信息進行處理，并且還要搭配傳感技術(shù)對信息進行采集。因此，嵌入式系統(tǒng)在自動化平臺中的作用相當于核心，無可取代。

綜上所述，電子信息技術(shù)涵蓋了社會中的各個行業(yè)。隨著社會的發(fā)展，智能化與自動化要求的提升，電子信息技術(shù)在社會中的地位越來越高，而在其中起到關(guān)鍵性作用的，是嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)依靠其軟硬件可裁剪、可嵌入器件內(nèi)部的特點，適用于大部分工業(yè)與生產(chǎn)生活的情景，是未來實現(xiàn)工業(yè)4.0必不可少的核心技術(shù)。而且電子信息技術(shù)作為前沿交叉學(xué)科，必然具有前瞻性和發(fā)展性，因此嵌入式系統(tǒng)在電子信息技術(shù)中所占據(jù)的地位將不言而喻。