從整合創(chuàng)新時代到服務(wù)創(chuàng)新時代的嵌入式系統(tǒng)

何立民

北京航空航天大學(xué)

?

從整合創(chuàng)新時代到服務(wù)創(chuàng)新時代的嵌入式系統(tǒng)

何立民

北京航空航天大學(xué)

今天，幾乎所有的電子產(chǎn)品都已完成從傳統(tǒng)電子向數(shù)字化電子的過渡。按科普說法，數(shù)字化電子產(chǎn)品，是內(nèi)部嵌有微型電腦的電子產(chǎn)品；按業(yè)內(nèi)的行話，數(shù)字化電子產(chǎn)品是嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)上的智能化產(chǎn)品系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)進(jìn)入我國已有30年歷史，從20世紀(jì)80年代初單片機(jī)開始的傳統(tǒng)電子系統(tǒng)智能化改造，到90年代演進(jìn)為微控制器的智能化電子產(chǎn)品創(chuàng)新；本世紀(jì)初開始了嵌入式系統(tǒng)的整合創(chuàng)新，如今，嵌入式系統(tǒng)進(jìn)入到一個服務(wù)創(chuàng)新時代。

回顧嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展史

單片機(jī)、微控制器或嵌入式系統(tǒng)都是20世紀(jì)70年代從微處理器分化出用于控制領(lǐng)域中的智力內(nèi)核，是同一個東西在不同時期的不同稱謂。“單片機(jī)”突出其單芯片形態(tài)，“微控制器”突出其智能化控制能力，“嵌入式系統(tǒng)”突出其嵌入對象系統(tǒng)中的應(yīng)用模式。

20世紀(jì)80年代初，單片機(jī)引入我國后，迅速進(jìn)入傳統(tǒng)電子技術(shù)領(lǐng)域，開始了傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的智能化改造。傳統(tǒng)電子產(chǎn)品迅速升級換代，并引發(fā)了傳統(tǒng)電子行業(yè)的技術(shù)改造熱潮。這一時期，開發(fā)電子產(chǎn)品的主角不再是電子產(chǎn)品企業(yè)，而是半導(dǎo)體廠家與群眾性的產(chǎn)品開發(fā)隊伍。專利性知識產(chǎn)權(quán)被產(chǎn)品知識產(chǎn)權(quán)所取代，產(chǎn)品研發(fā)與技術(shù)轉(zhuǎn)讓的熱鬧景象是這一時期的主要特點(diǎn)。

90年代，進(jìn)入微控制器的智能化電子產(chǎn)品的創(chuàng)新時代。這一時期，電子產(chǎn)品迅速走出傳統(tǒng)電子領(lǐng)域，新興數(shù)字化電子產(chǎn)品層出不窮，如VCD/DVD、BP機(jī)、手提電話、PDA、MP3等。新興電子產(chǎn)品的出現(xiàn)，引發(fā)了傳統(tǒng)電子產(chǎn)業(yè)模式的變革。半導(dǎo)體廠家將創(chuàng)新知識成果集成到半導(dǎo)體器件中，使知識創(chuàng)新與創(chuàng)新知識應(yīng)用徹底分離，將傳統(tǒng)電子產(chǎn)業(yè)的一體化封閉型結(jié)構(gòu)，變革成半導(dǎo)體廠家與鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)上下游相互依賴的扇形產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。這種扇形產(chǎn)業(yè)迅速擴(kuò)展，嚴(yán)重地沖擊了傳統(tǒng)電子產(chǎn)業(yè)。這一時期的創(chuàng)新電子產(chǎn)品的專利性知識成果逐漸向集成電路器件轉(zhuǎn)移，半導(dǎo)體廠家將專利成果成本已分?jǐn)偟郊呻娐烦杀局小?/p>

20世紀(jì)末，嵌入式系統(tǒng)迅速跳出電子技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)入與微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)交叉融合的新時代。多學(xué)科的交叉融合，極大地推進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展與普及，嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)日益成熟。進(jìn)入21世紀(jì)后，嵌入式系統(tǒng)迅速走上了整合創(chuàng)新的時代。

嵌入式系統(tǒng)的整合創(chuàng)新時代

20世紀(jì)末，是嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的大發(fā)展時代。嵌入式系統(tǒng)的外圍技術(shù)、總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益成熟，產(chǎn)品平臺與集成開發(fā)環(huán)境極大地提升了產(chǎn)品開發(fā)能力。終于在21世紀(jì)初，使嵌入式系統(tǒng)從原先產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新時代走上產(chǎn)品的整合創(chuàng)新時代。

嵌入式系統(tǒng)的整合創(chuàng)新，包括技術(shù)整合創(chuàng)新、平臺整合與產(chǎn)品整合創(chuàng)新。

典型的技術(shù)整合創(chuàng)新事件，是ARM公司的知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。ARM公司在半導(dǎo)體廠家之上，專門從事微控制器技術(shù)的專業(yè)創(chuàng)新，促使半導(dǎo)體廠家從原先微控制器技術(shù)與微控制器產(chǎn)品一體化產(chǎn)業(yè)模式蛻變成上下游的扇形產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。ARM公司致力于ARM系列微控制器技術(shù)開發(fā)，不從事微控制器生產(chǎn)；半導(dǎo)體廠家在ARM公司授權(quán)下，在ARM系列微控制器技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)個性化的微控制器生產(chǎn)。從此，嵌入式系統(tǒng)從半導(dǎo)體廠家微控制器的百花齊放時代，進(jìn)入到一個以ARM系列微控制器為主流的技術(shù)整合創(chuàng)新時代。

典型的平臺整合創(chuàng)新事件，是聯(lián)發(fā)科(MTK)的手機(jī)產(chǎn)品平臺。聯(lián)發(fā)科提供手機(jī)的芯片整合系統(tǒng)解決方案，引發(fā)了山寨化手機(jī)熱潮。平臺整合創(chuàng)新模式，是一種傻瓜化產(chǎn)業(yè)模式。這種產(chǎn)品平臺的整合創(chuàng)新，使最終產(chǎn)品與產(chǎn)品平臺只有一步之遙。如今，平臺整合創(chuàng)新已成為嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)的通行方式。原先對山寨化手機(jī)的無端指摘也隨MTK平臺的不斷革新而銷聲匿跡。

典型的產(chǎn)品整合創(chuàng)新事件，是喬布斯iPad的整合創(chuàng)新。喬布斯在先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)上，將技術(shù)、藝術(shù)與市場高度整合，形成統(tǒng)一的賣方市場。這種整合創(chuàng)新往往是大企業(yè)、大公司、大手筆的市場創(chuàng)新。從嵌入式系統(tǒng)技術(shù)而言，這種產(chǎn)品創(chuàng)新并非難事。因而iPad問世后，各種類型的平板電腦競相出爐。

嵌入式系統(tǒng)的服務(wù)創(chuàng)新時代

從某種意義上講，喬布斯iPad產(chǎn)品創(chuàng)新也是一種服務(wù)創(chuàng)新，即服務(wù)于白領(lǐng)階層欲望需求的創(chuàng)新。整合創(chuàng)新與服務(wù)創(chuàng)新并行不悖。整合創(chuàng)新是手段，服務(wù)創(chuàng)新是目的。整合創(chuàng)新以最快捷的方式滿足市場的服務(wù)需求。

服務(wù)創(chuàng)新時代的基礎(chǔ)，是嵌入式系統(tǒng)成熟的產(chǎn)業(yè)平臺技術(shù)與外圍技術(shù)，這些技術(shù)的模塊化特點(diǎn)，為產(chǎn)品快速推出提供了極大的便利，有利于開發(fā)者向產(chǎn)品的服務(wù)轉(zhuǎn)型。例如，一直無法進(jìn)入醫(yī)療服務(wù)體系的電子血壓計，在獲得醫(yī)療機(jī)構(gòu)的初步認(rèn)可后，立即與手機(jī)聯(lián)姻，向物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)移，開發(fā)出用智能手機(jī)控制的電子血壓計，由此開創(chuàng)了醫(yī)療電子的產(chǎn)品服務(wù)創(chuàng)新時代。

服務(wù)創(chuàng)新時代帶來的產(chǎn)業(yè)變革，是市場轉(zhuǎn)型，即從產(chǎn)品的獨(dú)立開發(fā)，向社會服務(wù)轉(zhuǎn)型；從盲目拉動需求到以服務(wù)主導(dǎo)產(chǎn)品開發(fā)，并努力跟進(jìn)大企業(yè)的服務(wù)轉(zhuǎn)型。

市場轉(zhuǎn)型，是從拉動消費(fèi)到服務(wù)消費(fèi)的意識轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)的市場經(jīng)濟(jì)，總是以不斷滿足社會需求為目標(biāo)。進(jìn)入IT產(chǎn)業(yè)時代，強(qiáng)勁的社會生產(chǎn)力不滿足落后的社會需求，開始主動拉動社會需求，拉動社會的瘋狂需求。手機(jī)從大哥大到2G、3G，再到4G、5G時代的發(fā)展就是明顯的事例。拉動消費(fèi)的盲目性會導(dǎo)致拉而不動的市場僵化。十多年來，智能家居就處于這種拉而不動的尷尬境地。

產(chǎn)品開發(fā)轉(zhuǎn)型，是以服務(wù)為主導(dǎo)的產(chǎn)品開發(fā)創(chuàng)意，產(chǎn)品設(shè)計中突出服務(wù)功能。如電子血壓計的血壓計量、顯示、存儲是基本功能；手機(jī)控制、記錄、制表、上傳、云存儲則是電子血壓計的智慧城市之智慧醫(yī)療體系的服務(wù)功能。

跟進(jìn)大企業(yè)的服務(wù)轉(zhuǎn)型，是指向社會服務(wù)的集團(tuán)化市場轉(zhuǎn)型。沒有服務(wù)功能的電子血壓計只能滿足個體市場消費(fèi)；有服務(wù)功能的電子血壓計可以順利地進(jìn)入大型智能化醫(yī)療服務(wù)體系。智能家居要走出尷尬境地，必須擺脫以技術(shù)拉動消費(fèi)的盲目境地，認(rèn)真研究真實(shí)社會需求，走大集團(tuán)的服務(wù)策劃模式。

結(jié) 語

[1] 何立民. 建設(shè)單片機(jī)應(yīng)用平臺，實(shí)施平臺開發(fā)戰(zhàn)略[J]今日電子,2000(2).

[2] 何立民. 嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)模式[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2006(1).

[3] 何立民. 廣義平臺與平臺模式[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2001(1).

[4] 何立民. 從嵌入式系統(tǒng)視角看物聯(lián)網(wǎng)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2010(10).

[5] 何立民.物聯(lián)網(wǎng)時代的嵌入式系統(tǒng)機(jī)遇[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2011(3).

迪娜

2014-04-24)