嵌入式物联网系统设计

任宪勇

摘 要 嵌入式系统是物联网领域中最为重要的一项技术形式，嵌入式系统在物联网中的应用，使得物联网功能更为强大，在人们生活方面也能够提供更加便捷的应用及服务。基于此，对嵌入式系统加以了解，明确嵌入式系统与物联网之间的关系，进而对嵌入式系统在物联网中的运用进行分析，以推动技术水平的进一步提高。

关键词 嵌入式web;智能监控;物联网;系统设计

引言

人们可以在手机或者电脑等远程端直接对终端设备进行控制和自动化管理，从而打破了地域的限制，节省了大量时间。目前，物联网已经广泛地应用到各个领域，作为物联网的重要组成部分，物联网云平台、嵌入式终端设备以及无线通信技术对物联网起着至关重要的作用。

1物联网环境下的嵌入式操作系统

物联网嵌入操作系统中，硬件系统在微控制器大规模集成电路的功能模块下，配置设计了软件体系，在可靠性设计内容变迁中，包括了电子产品功能性设计、可靠性设计，运用计算机工程方法，将微控制器、集成开发环境、计算机工程方法等构成了复杂的集成，改变了过去对模拟信号进行转换的操作，实现了多任务的实时操作。例如，Contiki保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用，FreeRTOS具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活特点，适用于资源有限的小型平台，系统资源可以方便地移植到各种单片机上运行。系统可以完善多任务操作系统，具有高度可靠性、移植性和安全性。随着AI技术和人工智能技术的结合，物联网技术不断发展，嵌入式系统作为物联网技术应用和操作的核心，保证其安全就是要保证系统的正常运行。但是由于物联网嵌入式系统本身的应用，具有互联的性质，因此不可避免的有软件安全、物理性安全等问题。软件安全性问题，包括系统维护不到位，人员违规操作导致的安全性问题。物理性安全问题，包括硬件组件故障、人为破坏等问题，一旦物联网嵌入系统受到物理性的安全问题，就会带来系统很大的损伤。后期进行系统恢复需要较大的资金，针对物联网嵌入式系统的安全问题予以解决，首先要注意软件更新，占据软件大部分储存空间，如历史应用和系统冗余垃圾产生的问题，会残留大量的信息和数据，软件运行时间长了，就会有一定的折旧，导致系统瘫痪的故障发生。在运行过程中防御能力下降，就会出现系统的安全性问题，因此要进行软件更新、数据和信息维护处理[1]。

2嵌入式系统和物联网的关系

物联网是当前比较前沿的一个技术领域，其中融合了多种技术智慧结合。物联网并不是单一的技术，而是综合了信息收集、信息处理、信息传输、交流互动等多种技术功能。嵌入式系统作为一种辅助装置，能够对设备及计算机的运行进行监视和控制。所以，嵌入式系统和物联网虽然在技术方面有着较大的差别，但是在功能方面，却具有一定的共通性，也是相互辅助和相互促进的。嵌入式系统涵盖在物联网技术当中，同时也利用物联网的其他方面功能，实现更为全面的发展和成熟。而对于嵌入式系统和物联网之间的关系，从技术角度来看，物联网需要具备通信技术、传感器技术、射频识别技术等，嵌入式系统则具备了电子硬件技术及软件技术。虽然在技術方面有着明显的差异，但是物联网能够完全容纳嵌入式系统。嵌入式系统自身仅具有提升系统设备网络通信能力、智能信息处理的技术，但在物联网中应用，可以对很多物联网中的其他技术性能进行提升[2]。

3嵌入式系统在物联网中的运用

3.1 互联网与物联网系统

互联网与物联网系统包含了应用层、网络层、感知层、描述物联网，形形色色的应用系统，涉及各个层次的构建模型的问题。物联网系统模型由互联网和嵌入式集群简单模型，通常是嵌入系统局域网的模式，局域网服务于物联网管理层和网络层，每个局域网的嵌入式应用系统都与各个层次相连。嵌入式集群系统与互联网接触连成以后，构成一个具体的物联网系统，形成安全可靠的嵌入式局域网。出现可靠性安全性问题时，或者出现恶意入侵的问题时，在物联网系统模型中可以通过安全的防护界面进行危险动作的规避，物联网系统的安全架构是本质可靠的嵌入式系统，形成可靠的互联网构成。在独立的互联网接入功能下，重点是入侵界面的管控和感知层控制层的安全防护设计，进行物联网系统的安全性设计原则，是要将互联网的安全因素予以体现，最大限度地减少互联网对嵌入式系统的入侵渠道。

3.2 传感器的应用

传感器能够实现物物之间的信息数据收集，强化物物之间的紧密联系，从而使信息传递功能与实际需求更加符合。随着技术水平的发展和提升，传感器技术也在随之发展。受到智能化技术的影响，传感器也逐渐具备了一定的智能化功能，并且在很多领域中以不同形式得到引用。智能传感器技术在物联网中的应用，就需要借助嵌入式系统实现。在技术方面来看，传感器有很多种处理功能，并且通过和计算机及通信功能的融合，能够实现数据信息快速交流，实现物物或人物之间的准确交流。利用专业计算机系统，采集分析传感器数据，进而在短时间内做出正确的判断，确保交流的准确性与畅通性。

3.3 视频监控模块

智能家居远程无线监控主要是依赖视频监控模块实现的，这就要求该模块能够对视频数据做出相应的处理，该模块主要架构为无线视频节点与视频信息集成中心，信息的交流需要通过编程接口实现。当无线监控获得录像后，首先要对视频图像进行压缩，并做好编码。视频监控区域信息定位技术还能够将视频进行大小转换，节省系统存储空间。采用离散余弦算法能够优化视频图像处理及计算，能够在保障图像质量的前提下，优化内存。

4结束语

综上所述，随着物联网技术的发展，应用越来越广泛，技术应用中对嵌入式系统的主要载体安全性问题应引起重视。将互联网技术的实际应用效果发挥，同时也要注重软件更新、物理防护、人工维护等等，以推进物联网嵌入式系统的稳定安全运行。

参考文献

[1] 周童.嵌入式系统在物联网领域中的应用[J].电子技术与软件工程，2019（10）：197.

[2] 朱西方.物联网技术发展及应用研究[J].山东工业技术，2017（8）：151.