泛在计算时代的嵌入式系统

来源 :电子产品世界 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gorlsand
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  清醒认识物联网
  问:为何说物联网现在还没有成熟?
  答:回顾计算与应用的三次发展浪潮,第一次浪潮始于大型机时代,产生于上世纪80年代。第二阶段以PC机为主,始于上世纪90年代初,由于PC互联,诞生了互联网。第三个阶段是无处不在的泛在计算,产生了物联网。
  但物联网的成熟还要有个过程,估计需要一二十年才会有相应的应用模式。首先,90年代末,我们谈论嵌入式系统(后PC),2009年提出了智慧地球、物联网。预计应该再过七八年才会出现今天互联网一样的成功商业模式。
  我们可以回顾第二次浪潮是怎么走过来的:PC机出现十年后才有了互联网;Yahoo开创了互联网运营的成功商业模式,后来Google和阿里巴巴等成功运行了这种商业模式,前后历时十左右。因此要诞生一种成功的商业模式需要时间。在物联网发展中,首先要发现物联网的雅虎,找到成功的商业模式。


  问:物联网为嵌入式系统带来哪些机会?
  答:物联网包括感知层、网络层和应用层。实际上,最下面的感知层在物联网产业链里只占8%,感知层包括RFID、传感器等物理设备。网络层,即系统集成的费用、价值只占20%~30%。因此,物联网里硬设备/看得到的东西在产业链里只占30%~40%,真正的产业效应是在应用和服务,即软件产业上。可见,物联网产业不是生产型的产业,而是信息服务的产业,这是物联网的本质。例如,提出智慧地球的公司不是芯片公司,而是做信息服务的IBM公司。
  问:物联网有哪些关键技术?
  答:物联网是信息和物理的融合。美国把CPS(信息融合物理系统, Cyber-Physical Systems)作为计算机的一个颠覆性的革命而提出来。因为现在有了计算机,它的处理对象是数字的。而物联网/CPS要处理的对象是连续的,跟时间有关,原有的计算体系实际上已不适合物联网/ CPS。
  问:CPS有何特征?
  答:CPS融合了3C:计算、通信和控制。尤其控制很重要,因为所有的设备都要控制,因此需要嵌入式系统。
  但是难点有几个:⒈对象现在不是静态的,而是动态的。⒉嵌入式设备要连起来,这不是一件简单的事情。很多人一定还记得,比尔盖茨在90年代末曾提出了维纳斯计划,要实现智能家庭/智能冰箱/智能洗衣机等联网,最后以失败告终。这其中有两个原因,第一是不合时机;第二,一些设备本身不具备联网、浏览器等功能。这怎么办?人们在总结了这些功能之后,就提出了信息平台的中间件OSGi(Open Service Gateway Initiative)架构,由众多公司和机构组成了开源组织——OSGi联盟,针对汽车电子、家庭网络、移动设备和工业环境等特定领域的与互联网连接的中间件。
  问:成功的物联网应该是什么样?
  答:必定有一朵“云计算”;否则将会是一堆废铜烂铁。同时,云计算要有地上具体应用的对象;否则将是一朵浮云。
  目前云计算已在日本落地。汽车已成信息终端:通过云计算平台GAE(Google App Engine) 实现汽车远程信息服务;还有新型急救医疗系统、电力银行和电影院的实况转播等。如果物联网没有后面的云计算,也就没有后面的60%、70%的真正的应用,同样道理,如果云计算不落地,永远只是一个流云。日本自认为有三朵云落地—车联网、智能电网、混合云。所以物联网和云是分不开的。
  嵌入式系统新理念——Smart System
  问:有的公司的战略叫Smart System,有的叫Intelligent System,它们有区别吗?
  答:都是一样的。2011年4月,Intel、微软、通用汽车、高通、飞思卡尔、ARM、TI和三星等公司在旧金山联合成立了“Smart技术世界”。Smart system(智能系统或智慧系统)的特点是:⒈处理器不是我们以前用的最简单的8位处理器了,而是32位处理器或SoC。⒉内含高层次的嵌入式操作系统。⒊有联网功能,彻底解决原先嵌入式系统的孤岛现象。
  新理念带来新技术
  问:这会对嵌入式系统带来哪些新的技术革命?
  答:嵌入式设计要从面相对象到面相角色转变,物联网的计算是跟时间有关的。第二,需要软硬件协同设计技术。第三,需要嵌入式软件建模、自动分析和验证技术。
  问:难点是哪些?
  答:嵌入式系统是面向特定应用的专用系统。因此,可用软硬件协同设计把该特定应用的多余的软硬件裁减掉,其中也包括OS。
  另外,从动车事故等看出,可靠性是嵌入式系统最大的问题,但嵌入式系统的很多设计是在开源上完成的,需要把开放的嵌入式系统改造成封闭的专用系统。甚至于你可以到把OS裁到不像OS,甚至没有OS的这一历史,那么为什么嵌入式系统还要有OS呢?我的对象目标都已经定了,还要有文件调度,所以这个方式已经失去了意义,应该向无操作系统(演变为Event驱动)的嵌入式系统方向发展。
  第三,要有一些新的建模、自动分析和验证技术。特点是具有形式化描述和图形化建模;自动生成TML级代码,进行相应系统的仿真;自动分析、评估和测试;Cofluent(汇合的)建模和验证工具,涵盖多核、实时嵌入式系统等。
  新的建模、自动分析和验证工具优势明显。据Arthur D. Litle公司的调研项目显示,使用基于模型的设计,开发成本大大低于传统的开发方式。例如英国BAE Systems公司的两个小组,分别使用两种模式开发同一个软件无线电(SDR)项目,结果基于模型的设计流程比传统的流程节省了约80%的时间。
其他文献
引言  对于可靠性、机动性要求较高,频繁处于不同储运环境的导弹装备,研究导弹储运状态监测技术,采取更加完善的状态监测方式获取导弹储运过程中温湿度、姿态、振动冲击、位置等信息,判断导弹装备实时状态,预测导弹装备状态变化趋势,对降低管理维护成本,延长服役周期,保障我军导弹装备的完好性、可靠性和全寿命周期的出勤率等方面具有重要的研究意义和军事实用价值。
期刊
早春三月,在一年一度的慕尼黑上海电子展期间,本刊记者有幸采访到Vicor公司亚太区销售副总裁黄若炜先生,并就相关话题展开深入探讨。  黄若炜先生首先向记者表示:“Vicor一直从事高端电源管理产品的开发与应用,特别是在军工产品应用上优势更为明显。此次我们带来一些中高端产品及完整解决方案,是为了更好的服务于用户,满足用户在不同设计阶段的需求,方便用户在设计前期、中期、后期进行全方位考量。”言谈话语间
期刊
日前,德州仪器(TI)宣布推出最新InstaSPIN-FOC(磁场定向控制)解决方案,其可帮助电机控制系统设计人员在5分钟乃至更短的时间内识别、调节并通过可变速度及负载全面控制任何类型的三相同步或异步电机。  德州仪器半导体技术(上海)有限公司MCU业务发展经理庞金鹏表示,在传统FOC电机设计中,采用转子传感器既会增加成本(需要传感器、电源、特殊布线与连接器、安装以及维护),还可能会降低可靠性(恶
期刊
编者按:2013年1月Altium公司新任首席执行官Kayvan Oboudiyat先生来到北京,着重向记者诠释了其主导确定的公司未来发展战略,同时表示Altium公司将公司总部迁至中国上海从而辐射全球市场。在业务发展模式方面,将一改以往的封闭商业模式策略,意欲通过实施开放战略建立包括电子元件商、芯片厂商、设计工程师在内的所有产业链资源在内的生态系统。
期刊
摘要:汽车正在不断加强安全措施,关键汽车操作所使用的安全MCU 都需要遵循 ISO26262 (ASIL-D) 或 IEC61508 (SIL3) 标准。本文讨论了MPC574x等飞思卡尔公司 32 位 Qorivva 微控制器(MCU)提供的主要设计功能。这些功能可帮助最终客户满足汽车 (ISO26262)/工业 (IEC61508) 标准提出的安全要求。稍后我们将讨论飞思卡尔SafeAssur
期刊
泰克公司日前宣布,推出采样率高达50 GS/s的下一代任意波形发生器——新AWG70000。通过提供业内最佳的高采样率、长波形内存和深动态范围组合,新AWG70000系列任意波形发生器可满足宽带电子、高速串行通信、光网络及高级研究应用领域的广泛和高标准的信号发生需要。  由于所有电子和射频细分市场领域的数据率与信号复杂性都不断增加,因此工程师和研究人员需要更先进的信号发生器对设计进行充分的压力测试
期刊
摘要:在储粮监测系统中,不仅需要对粮堆内部情况进行实时监测,也需要对粮仓的储粮环境进行监测。监测粮仓储粮环境的温湿度,能够更好地把握储粮环境的整体情况。文章介绍了Sensirion公司数字式温湿度传感器SHT21各方面特点以及应用方法和软硬件实现,将小体积数字式一体化温湿度传感器SHT21应用在储粮监测系统中,能够节省空间、提升测量精度、加强系统可靠性。  关键词:温湿度传感器;安全储粮;监测系统
期刊
引言  利用FPGA产生VGA时序信号和发送图像信息,并将其作为图像信号采集系统,将大大减小图像开发的难度和投入。显示器的显示有许多标准,常见的有VGA、SVGA等。在本设计中,设计了一种基于Xilinx公司7系列FPGAF的JVGA图像显示控制器,并在Zedboard板卡上进行了测试,并成功地在显示器上显示了企鹅的头一般由CRT(阴极射线管)构成,彩色是由R、G、B (红:Red、绿:Green
期刊
摘要:本文立足于回顾数字监控历史,分析其发展过程中出现的问题,展望其更加广阔的未来前景。希望通过这样的分享,能够使业界人士对于以数字监控为主导的安防系统的发展方向有所把握。本文网络版地址:http://www.eepw.com.cn/article/146815.htm  关键词:安防;数字;通用处理器;视频编解码  “云来物往”之前世今生  纵观数字视频监控的技术演进阶段,如图1所示,按照时间和
期刊
世界经济危机、金融风暴接踵而至,困难重重,欲振乏力,电子产品趋于成熟,少有创新,美国几乎所有CEO都在裁员和削减成本,而苹果却反其道而行之,把“创新奉为圭皋”,信奉“应用创新是王道”,通过乔布斯的新思路,新产品,抢先机,掠市场,创造工作岗位,业绩长红,获利羡煞人!公司所有成就无不与乔布斯密切相关,“没有一家公司像苹果那样将自己的命运、产品与一个人联系得那样紧密,所有重要举措最终都必须由乔布斯拍板。
期刊