嵌入式系统在物联网领域中应用探究

摘要：伴随着信息化时代的到来，物联网被广泛运用，嵌入式系统在物联网技术中占有着极为重要的地位，为人类的工作生活带来了更大的便捷。该篇文章主要介绍了嵌入式系统的概念，就嵌入式系统在物联网当中的应用展开了一系列的研究探讨，以期能够改善人们的生活。

关键词：嵌入式系统；物联网领域；应用；探讨

1.引言

物联网的信息传输主要依赖于互联网进行，嵌入式系统的使用能够使信息传输更具针对性，能够发挥一些较为特定的功能，伴随着时代的不断发展，人们对其的要求愈高，对其掌控的程度也渐渐加大，进而加大了其难度。嵌入式系统是推进物联网技术进一步发展的开端，为国内各大行业营造出良好的信息环境。物联网作为当代运用最为广泛、发展最为迅速的新时代产物，主要通过互联网来实现信息的传输，是物与物进行联系的专门技术。其相较于物联网性能更为强大，牵涉的范围更大，作用也更为广泛，嵌入式系统的发展大大推动了物联网的运用与发展，促进各行各业的稳定持续发展。

2.嵌入式系统概念

2.1嵌入式系统与物联网中的关系

在物联网当中，嵌入式系统是物联网与互联网连接的关键所在。在对互联网进行设计的过程中，因没有将它延伸至物联网当中，二者间并没有任何直接的联系，为使物联网与互联网之间的无缝衔接，运用嵌入式系统是重中之重。所以，在物联网当中，其的存在具备物与物交互、人与物交互、物感、物控等特性。总而言之，伴随着目前新技术的不断发展，物联网信息技术应运而生，是物联网信息技术当中的重要组成部分，而在物联网信息技术当中嵌入式系统尤为重要。运用嵌入式系统能够推动物联网的持续发展，进而保证物、机、人之间的无缝连接。基本嵌入式系统的开发流程图如图1所示。

2.2嵌入式系统的结构

图1 基本嵌入式系统的开发流程图

作为一种能够完全嵌入受控器件内部的系统——嵌入式系统，其大致能分为软件系统与硬件系统。系统执行设备与计算机系统共同构成嵌入式系统设备。而当中的计算机系统主要由应用软件层、系统软件层、硬件抽象层及硬件层四个部分构成。硬件层系统与计算机系统同样具备较好的兼容性。然而在功能方面，硬件层系统的指令处理速度相对较慢、储存量相对较小；硬件抽象层也可称为中间层，其可以将上层软件与底层硬件分隔开，进而使其形成具备不同功能的独立部分。所以，在开发的时候能够免受硬件的影响，大大提升开发的效率。同时，硬件抽象层还具备初始化配置硬件设备、底层硬件设备的部分参数等；操作与文件系统共同构成软件层系统，形成一个开发环境。运用软件层的主要作用在于应用接口的提供，使相关用户能够较为直接地进行应用软件的编程，控制并运用整个系统。嵌入式计算机系统结构如图2所示。

图2 嵌入式计算机系统结构

3.嵌入式操作系统

嵌入式操作系统作为嵌入式系统当中较为关键的系统软件，和嵌入式系统中的硬件紧密关联。有关同步与通信体制、资源管理、中断管理、内存管理及多任务管理共同构成其功能模块。文件系统与系统内核共同实现了嵌入式操作系统，其属于时效性的操作系统，具备较高的时间控制性与精准性，另外，操作系统与硬件模块紧密相连，能够对相关系统进行功能性的挑选，能够增添模块，也能够对模块进行卸载，满足系统当中硬件模块的需要；伴随着各种家电信息的智能化，信息技术的持续发展，及在某些专门领域中应用的持续深入，嵌入式操作系统逐渐从简单的应用逐步向着功能与专业化更为完善的方向转变。此外，嵌入式操作系统还具有以下几个特点：

（1）代码可固化。与计算机相似，其也需直接固化于硬件系统的储存设备当中，并且相关应用程序完成测试之后也需下载至储存设备当中进行相应的固化。

（2）独立性与稳定性。独立性与稳定性主要表现于在系统运行的过程当中可以长时间连续不断的无故障运行，与此同时，在系统运行的过程当中，不需要相关使用人员过多地进行维护与操作工作。嵌入式操作系统当中的操作命令对于用户而言，通常不能直接利用，对用户程序而言，需在系统当中调用相关用户接口函数来使程序功能得以实现。

（3）支持网络功能。在系统操作内核当中，具备相对应的网络功能模块，当中包含面向非连接的UDP协议及面向连接的TCP协议等，同时，还应具有网络层的IP协议族。并提供了MAC层的统一接口。

（4）接口标准化。提供系统设备的统一驱动接口。

（5）可裁剪性。依據硬软件的需要制定嵌入式操作系统体系结构。

4.嵌入式系统在物联网中的应用

从专业的角度来看，运用嵌入式系统作为信息间联系与传输的保障，其能够使人类的工作与生活更为便利，解决生活当中碰到的问题，因此，如今人们对其的依赖性较大，要求也更高。而嵌入式系统在物联网当中的作用主要体现在以下几个技术。

4.1射频识别技术分析

射频识别在物联网当中占有着极其重要的地位，能够对物联网有所感知，结合嵌入式系统与传感技术，依据指定目标对相关数据进行读写。射频识别系统由标签与读写器共同组成。每个物体都应有其各自的标识码，并将其标注在上面。而标识码的读取是通过发射独特的无线信号所实现的，经过有标签的电路后，再接受信息，此外，其的另一个优势为相关电子标签不用额外供电，从而能够使标签体积得以减小，降低成本，协助物体的运输。

4.2智能技术分析

在物联网当中运用智能技术的主要优势在于能够较好地避免外界因素的影响，是出现不好的因素可以做出准确判断及选择的重要保障。伴随着着科学技术的不断发展，智能技术随之不断发展，为人们的生活带来了更多的方便，丰富了人们的生活，壮大了我国科技的发展，在这个被智能化技术所围绕的时代，人们的工作生活难以脱离嵌入式系统。例如，小区监控系统便运用嵌入式系统，其安全检测系统主要由智能主机、通信主机、探测器、控制器四个部分共同组成，可以收集图像，还能够手控进行检测，探测器能够避免火灾、煤气泄漏及不法入侵等现象的发生，之后再将接收到的信号反应给智能主机产商，智能主机通过对信号的判断与接收，再将收到的信号发射出去，形成可以试读的信号发送给相应的接受人，运用先进的智能技术，确保了人们的人身安全，同时可以较为及时地处理即将发生的灾难，更好地预防灾难的发生。

4.3传感器技术分析

在物联网当中，为了实现物与物之间的联系，传感器的加入是重中之重，互感器具备感应的功能，根据实际情况实现信息的相互传输，而传感器在其中所起到的连接作用尤为重要。智能传感器作为新时代发展下的重要产物，被广泛运用于各大领域当中，是目前最为主要的信息传递设备。嵌入式技术的发展为智能传感器的广泛运用提供了的有力的支持。智能传感器具备多种功能，运用于通信、计算功能上能够加快实现信息传输与数据传递。总之，对于物联网通信功能而言，嵌入式智能传感器运用于物联网当中具有极其重要的作用。

5.结语

总而言之，嵌入式系统是物联网信息技术当中的重要构成部分，对于物联网而言是不可或缺的。在目前传递协议类型复杂的互联网环境当中，为了实现物、机、人的无妨碍信息交互以及物联网和互联网的无障碍连接，嵌入式系统的运用是实现其的重要途径。嵌入式系统的运用为人们的生活带来了便捷，使实践和信息化技术的融合成为现实，是目前技术领域当中相对领先的重要系统，注重其的保护与研发，根据新时代技术的发展，引进新的设备与技术人员，为人们的生活提供保障与方便。

参考文献：

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[2]邓二伟，黄冰.基于嵌入式系统的物联网研究[J].电脑迷，2016（01）：79-80.

[3]叶银银.物联网与嵌入式系统[J].射频世界，2010（04）.

作者简介：

饶勇，男（1985-09），本科，工程师，研究方向为通信及卫星导航基带。