文/王佳
隨著互聯網技術的飛速發展,對信息交換、資源共享的需求已經得到了很大的滿足,嵌入式互聯網技術結合了傳統的互聯網技術和嵌入式技術,嵌入式技術彌補了互聯網技術的不足,它可以使更多的設備連接到互聯網中,對工業互聯網的實現、物物互聯及各種智能設備的連接起到很好的作用。
嵌入式系統以嵌入式芯片為核心,分為嵌入式硬件和軟件兩個部分,嵌入式硬件已微控制單元(MCU)為中心,嵌入式軟件主要包括嵌入式操作系統和應用軟件。嵌入式系統要接入互聯網,主要要解決的是兩問題,傳輸介質和協議的使用問題,我們知道互聯網技術信息的傳輸是基于TCP/IP協議的,嵌入式設備要接入互聯網首先要解決相關設備要支持TCP/IP協議的問題,只有通過TCP/IP協議,嵌入式系統才能夠很好地接入互聯網。
嵌入式Internet技術實現的關鍵是使控制網絡與信息網絡信息交互,在人們的生活中,比如大樓、工廠和家庭的控制網絡及其其他的信息網絡,當這些網絡與互聯網進行聯通的時候,就不單單能利用網絡實現長距離的且實時監測,診斷和系統的升級,更可以為嵌入式系統共享提供更加豐富的網絡信息資源的支持。
1.1.1 處理機搭配TCP/IP協議
嵌入式系統能夠接入互聯網主要是依靠TCP/IP協議的應用,將標準的TCP/IP協議延伸到嵌入式的設備之中,通過嵌入式的設備來顯現出網絡的功能,使設備能通過夠連接到互聯網。
1.1.2 專用服務器實現
各個嵌入式設備通過專用接口接入專用服務器,專用服務器接入互聯網,使用專用的Web服務器實現的方式不同于以往在嵌入式系統中植入TCP/IP協議的方式,不需要每個嵌入式設備都接入互聯網,專用服務器可以劃分子網,嵌入式設備通過子網與互聯網進行相互訪問。這也為嵌入式設備的網絡化和智能化提供了便利性。整個專用服務器系統結構有及時性和開放性的特點,但這也存在一個很大的問題,怎么樣實現異構網絡設備相互之間的網絡管理問題不是互聯網的內容。
1.1.3 通過MCU接入嵌入式網絡
隨著嵌入式網關的普及,MCU系統構件嵌入網絡的方式和個人網關相似,如智能家電的網絡化可以通過MCU系統來實現,同事,利用TCP/IP協議來進行信息的網絡傳輸,實現遠程網絡控制,可以按照程序接口獨立編程,處理網絡信息傳輸任務,控制設備運行,提升了系統的靈活性。
嵌入式設備接入互聯網的基本接入方式主要有直接接入和間接接入兩種,嵌入式互聯網技術的發展主要經歷了三個階段,集中管理、分散管理和智能管理。集中管理通過專用的接口卡將嵌入式設備接入互聯網,雖然能負載多臺計算機的運行,但不適宜大規模的使用。分散式管理采用TCP/IP協議來管理網絡中的嵌入式設備,每個設備分配一個獨立的IP地址,可以對每個設備進行單獨有效的控制,可以通過WΕB技術實現不同網段和不同子網之間的通訊。在智能管理階段,嵌入式互聯網技術可以實現遠程控制,通過設置、添加設備的智能功能,可以實現系統的遠程監控、自我診斷和修復功能,實現真正的高效運轉。
嵌入式Internet互聯網技術在市場上存在巨大的發展的空間,它在某些領域也得到了很好的應用,在物聯網、工業互聯網、智能家居和智能家電等很多領域,嵌入式Internet技術的發展會對我們整個社會的信息化進步有著舉足輕重的作用。目前來看,嵌入式互聯網技術主要應用于以下幾個方面:
嵌入式互聯網技術在工業互聯網技術中也扮演了重要的角色,通過嵌入式技術和互聯網技術的結合把生產線、工廠、設備、供應商、客戶和產品緊密地連接融合起來構成了工業互聯網系統,通過先進的傳感器和控制器,控制程序存儲在嵌入式系統的ROM中,通過互聯網把各個要素連接起來,可以幫助制造業拉長產業鏈,提高工業化生產的效率,實現智能制造。工業互聯網和智能制造是我們重點發展的方向,但其發展與嵌入式系統密不可分。
嵌入式互聯網技術在智能家居中也得到了很好的應用,智能機頂盒內的嵌入式系統可以控制燈光、窗簾、背景音樂等,這些都可以通過互聯網來控制。智能家電以后是各個廠家重點推出的產品,首先在智能電器中引入嵌入式系統,同時,把嵌入式系統接入互聯網,通過互聯網來實現控制家庭中的空調、電視、電飯煲、洗衣機等智能電器設備。同樣,在智能建筑中,信息技術和房地產結合形成的新時代的智能樓宇。隨著計算機的發展和網絡的普及,智能樓宇中的公共設施都會使用嵌入式系統來提高樓宇的全面監控服務水平。
互聯網技術是物聯網技術的核心和基礎,物聯網技術是在互聯網技術基礎上的延伸和擴展,結合嵌入式技術,可以使物與物之間更好地實現信息交換和通訊。嵌入式系統技術是融合了傳感器技術、集成電路技術、計算機軟硬件為一體的比較復雜的技術。在物聯網的應用中,嵌入式系統相當于大腦,通過對各種傳感器采集到的數據進行分類處理,結合互聯網技術,信息可以很好地傳送,服務工業生產和人們生活的需求。
隨著嵌入式技術和互聯網技術的飛速發展,二者各自發揮自己的優勢,提高了信息傳輸的速度和資源共享的效率,化解傳統互聯網技術的局限性,對工業互聯網的實現和智能制造的發展有很大的促進作業,隨著技術的發展,二者的結合將更加緊密,相信嵌入式互聯網技術將應用于更加廣泛的領域,更好地服務于人們的生產和生活。