基于嵌入式系统视角下的物联网

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1、基于嵌入式系统视角下的物联网　　在物联网中，嵌入式系统具有非常重要的作用，其也是物联网中的必不可少的技术组成部分。在物联网的研究中，我们应该重视嵌入式系统的地位，并通过嵌入式系统来促进物联网的发展，从而实现人、机、物三者之间的信息交互。　　【关键词】嵌入式系统物联网研究　　物联网（TheInternetofthings，IOT）通过智能感知、识别技术与普适计算，将所有物体融入互联网，实现各设备之间的信息交换。很多行业都应用到物联网，如智能农业、工业4.0、智慧交通、智能家居等等，在这些行业中，物联网发挥了重要的作用，极大促进

2、了各行业的智能化和信息化，提高工作效率。目前，很多设备已经通过物联网连接到网络中，如PC、手机等多种设备。而这些设备不能直接接入到互联网，需要通过物联网网关连接。物联网网关具有很多功能，如协议转换、重新封装数据、防火墙、信息过滤等。嵌入式系统（Embeddedsystem）属于一种专用的计算机系统，能够特定地执行相应的任务。也就是说，该系统主要是依照预先定义的任务进行完全执行。现主要结合个人经验，阐释在嵌入式系统视角下如何应用物联网。　　1嵌入式系统简述　　1.1嵌入式系统的结构　　嵌入式系统属于一种完全嵌入受控器件内部的系

3、统，其可分为硬件、软件系统两个部分。嵌入式系统设备由计算机系统、系统执行设备两部分构成。其中计算机系统中包含了系统软件层、应用软件层、硬件层和硬件抽象层四个组成部分。硬件层系统和计算机系统相似，其具有良好的兼容性。但在功能上，硬件层系统储存量小、指令处理速度低。硬件抽象层也叫中间层，其能够将底层硬件和上层软件分开，形成有不同功能的独立的部分。因此，在进行开发时不受到硬件影响，使开发效率极大提高。硬件抽象层还具有初始化底层硬件设备、配置硬件设备的部分基本参数等等。软件层包括文件和操作两大主要系统，形成一个开发环境。应用软件层主

4、要是提供应用接口，使用户可以直接进行编程应用软件，并控制和应用整个系统。　　1.2嵌入式系统与物联网中的关系　　在物联网中，嵌入式系统是连接物联网和互联网的物联关键部分。由于在互联网的设计中，并没有将其自然延伸到物联网，两者之间并无直接的关系，为了让互联网和物联网无缝连接，就需要使用嵌入式系统来实现。因此，在物联网中，嵌入式系统的存在具有物控、物感、人-物交互、物-物交互等特性。总的来说，物联网是当前新技术发展下而形成的信息技术而且是其信息技术中重要的构成部分，而嵌入式系统则是物联网中的技术组成部分。嵌入式系统的存在推进了物

5、联网的发展，真正实现了人、机、物之间的无障碍交融。　　2基于嵌入式系统视角下的物联网研究　　2.1嵌入式系统设计方法和操作系统分析　　常见的嵌入式系统设计方法有软硬件协同设计、软硬件独立设计两种。通常采用软硬件顺序独立设计的方法，也就是先设计硬件再进行设计软件。其中硬件设计语言常用的有VerilogHDL、VHDL等。软件设计常用的软件语言有C++、C、Java等。常见的嵌入式操作系统有WinCE、Linux、PalmOS等。嵌入式操作系统具有实时性、特定性、时间准确性、可裁剪性、支持网络功能、接口标准化等特点。在开发环境中

6、，嵌入式操作系统发挥了极大的作用，体现其强大的开发功能，并得到人们的青睐和广泛应用。　　2.2物联网网关的特点和设计需求分析　　物联网由感知层、网络层和应用层构成其基本的架构，感知层主要作用是对信息的识别和采集；网络层的作用主要是转发、处理网络信息、实现网络管理控制等；应用层的作用是根据需求来实现各种功能，使行业能够根据其特点和需求实现信息化、智能化。由于物联网网关要实现物联网与互联网的无缝连接，进而使各种设备能够无缝接入互联网，真正实现人、机、物之间的无障碍沟通。因此，物联网网关在设计方面有较高的要求，具体有以下几点：　　

7、（1）具备广泛感知网络以及无缝接入的能力。由于物联网网关要将互联网和物联网进行无缝连接，这就需要其具备广泛感知网络能力，才能够将两者连接起来。但传感器设备具有一定的局限性，这就需要在设计中考虑到各种传感器的特点。而传感器则属于通信技术中的一种，常见的有蓝牙、Zigbee、Wi-Fi等等。这些通信技术实际上都属于近程通信，而且协议体系都有所不同，并没有设置统一的标准。这就需要物联网感知层能够对这些不同的网络具有广泛的感知和接入的能力。　　（3）具备较强的各类型数据转换能力。目前我国互联网采用的协议有TCP/IP、IPv6等。不

8、同的无线接入设备、传感器也采用不同的网络传输协议。可见，我国互联网中的网络传输协议具有多样性的特点。因此，物联网网关必须要具备较强的各类型数据转换能力，才能够在不同的网络传输协议中实现协议的转换，使将数据转换成为同一种格式，并将数据传输到网络中。　　（3）具备良好的管理与控制能力。目前我国