从整合创新时代到服务创新时代的嵌入式系统

何立民

北京航空航天大学



从整合创新时代到服务创新时代的嵌入式系统

何立民

北京航空航天大学

今天，几乎所有的电子产品都已完成从传统电子向数字化电子的过渡。按科普说法，数字化电子产品，是内部嵌有微型电脑的电子产品；按业内的行话，数字化电子产品是嵌入式系统基础上的智能化产品系统。

嵌入式系统进入我国已有30年历史，从20世纪80年代初单片机开始的传统电子系统智能化改造，到90年代演进为微控制器的智能化电子产品创新；本世纪初开始了嵌入式系统的整合创新，如今，嵌入式系统进入到一个服务创新时代。

回顾嵌入式系统产业发展史

单片机、微控制器或嵌入式系统都是20世纪70年代从微处理器分化出用于控制领域中的智力内核，是同一个东西在不同时期的不同称谓。“单片机”突出其单芯片形态，“微控制器”突出其智能化控制能力，“嵌入式系统”突出其嵌入对象系统中的应用模式。

20世纪80年代初，单片机引入我国后，迅速进入传统电子技术领域，开始了传统电子系统的智能化改造。传统电子产品迅速升级换代，并引发了传统电子行业的技术改造热潮。这一时期，开发电子产品的主角不再是电子产品企业，而是半导体厂家与群众性的产品开发队伍。专利性知识产权被产品知识产权所取代，产品研发与技术转让的热闹景象是这一时期的主要特点。

90年代，进入微控制器的智能化电子产品的创新时代。这一时期，电子产品迅速走出传统电子领域，新兴数字化电子产品层出不穷，如VCD/DVD、BP机、手提电话、PDA、MP3等。新兴电子产品的出现，引发了传统电子产业模式的变革。半导体厂家将创新知识成果集成到半导体器件中，使知识创新与创新知识应用彻底分离，将传统电子产业的一体化封闭型结构，变革成半导体厂家与乡镇企业上下游相互依赖的扇形产业结构。这种扇形产业迅速扩展，严重地冲击了传统电子产业。这一时期的创新电子产品的专利性知识成果逐渐向集成电路器件转移，半导体厂家将专利成果成本已分摊到集成电路成本之中。

20世纪末，嵌入式系统迅速跳出电子技术领域，进入与微电子技术、计算机技术、通信技术交叉融合的新时代。多学科的交叉融合，极大地推进了嵌入式系统的发展与普及，嵌入式系统基础技术日益成熟。进入21世纪后，嵌入式系统迅速走上了整合创新的时代。

嵌入式系统的整合创新时代

20世纪末，是嵌入式系统技术的大发展时代。嵌入式系统的外围技术、总线技术、网络技术日益成熟，产品平台与集成开发环境极大地提升了产品开发能力。终于在21世纪初，使嵌入式系统从原先产品的技术创新时代走上产品的整合创新时代。

嵌入式系统的整合创新，包括技术整合创新、平台整合与产品整合创新。

典型的技术整合创新事件，是ARM公司的知识产权的产业创新。ARM公司在半导体厂家之上，专门从事微控制器技术的专业创新，促使半导体厂家从原先微控制器技术与微控制器产品一体化产业模式蜕变成上下游的扇形产业结构。ARM公司致力于ARM系列微控制器技术开发，不从事微控制器生产；半导体厂家在ARM公司授权下，在ARM系列微控制器技术基础上实现个性化的微控制器生产。从此，嵌入式系统从半导体厂家微控制器的百花齐放时代，进入到一个以ARM系列微控制器为主流的技术整合创新时代。

典型的平台整合创新事件，是联发科(MTK)的手机产品平台。联发科提供手机的芯片整合系统解决方案，引发了山寨化手机热潮。平台整合创新模式，是一种傻瓜化产业模式。这种产品平台的整合创新，使最终产品与产品平台只有一步之遥。如今，平台整合创新已成为嵌入式系统产品开发的通行方式。原先对山寨化手机的无端指摘也随MTK平台的不断革新而销声匿迹。

典型的产品整合创新事件，是乔布斯iPad的整合创新。乔布斯在先进的嵌入式系统技术上，将技术、艺术与市场高度整合，形成统一的卖方市场。这种整合创新往往是大企业、大公司、大手笔的市场创新。从嵌入式系统技术而言，这种产品创新并非难事。因而iPad问世后，各种类型的平板电脑竞相出炉。

嵌入式系统的服务创新时代

从某种意义上讲，乔布斯iPad产品创新也是一种服务创新，即服务于白领阶层欲望需求的创新。整合创新与服务创新并行不悖。整合创新是手段，服务创新是目的。整合创新以最快捷的方式满足市场的服务需求。

服务创新时代的基础，是嵌入式系统成熟的产业平台技术与外围技术，这些技术的模块化特点，为产品快速推出提供了极大的便利，有利于开发者向产品的服务转型。例如，一直无法进入医疗服务体系的电子血压计，在获得医疗机构的初步认可后，立即与手机联姻，向物联网转移，开发出用智能手机控制的电子血压计，由此开创了医疗电子的产品服务创新时代。

服务创新时代带来的产业变革，是市场转型，即从产品的独立开发，向社会服务转型；从盲目拉动需求到以服务主导产品开发，并努力跟进大企业的服务转型。

市场转型，是从拉动消费到服务消费的意识转型。传统的市场经济，总是以不断满足社会需求为目标。进入IT产业时代，强劲的社会生产力不满足落后的社会需求，开始主动拉动社会需求，拉动社会的疯狂需求。手机从大哥大到2G、3G，再到4G、5G时代的发展就是明显的事例。拉动消费的盲目性会导致拉而不动的市场僵化。十多年来，智能家居就处于这种拉而不动的尴尬境地。

产品开发转型，是以服务为主导的产品开发创意，产品设计中突出服务功能。如电子血压计的血压计量、显示、存储是基本功能；手机控制、记录、制表、上传、云存储则是电子血压计的智慧城市之智慧医疗体系的服务功能。

跟进大企业的服务转型，是指向社会服务的集团化市场转型。没有服务功能的电子血压计只能满足个体市场消费；有服务功能的电子血压计可以顺利地进入大型智能化医疗服务体系。智能家居要走出尴尬境地，必须摆脱以技术拉动消费的盲目境地，认真研究真实社会需求，走大集团的服务策划模式。

结 语

[1] 何立民. 建设单片机应用平台，实施平台开发战略[J]今日电子,2000(2).

[2] 何立民. 嵌入式系统的产业模式[J]. 单片机与嵌入式系统应用,2006(1).

[3] 何立民. 广义平台与平台模式[J]. 单片机与嵌入式系统应用,2001(1).

[4] 何立民. 从嵌入式系统视角看物联网[J].单片机与嵌入式系统应用,2010(10).

[5] 何立民.物联网时代的嵌入式系统机遇[J]. 单片机与嵌入式系统应用,2011(3).

迪娜

2014-04-24)