摘 要:本文首先對嵌入式系統(tǒng)的含義進行了簡要介紹,其中包括嵌入式LINUX所具有的開源、內(nèi)核小、效率高等多方面優(yōu)勢;然后介紹了物聯(lián)網(wǎng)的概念及其四個關(guān)鍵技術(shù);最后對嵌入式LINUX在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用進行了分析,其中主要包括嵌入式智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用、嵌入式RFID技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用以及嵌入式智能技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用,其中嵌入式智能技術(shù)結(jié)合了在家居安防系統(tǒng)中的應(yīng)用進行分析。希望本文的研究,能夠為我國嵌入式LINUX在物聯(lián)網(wǎng)中的實際應(yīng)用提供一定的理論參考。
關(guān)鍵詞:嵌入式LINUX;含義;物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用
中圖分類號:TP368.1;TP391.44;TN929.5
近幾年來,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展可謂如火如荼。就目前來看,物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)不僅是個人生活工作的需求,還是符合國家經(jīng)濟建設(shè)大方向的。對發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的硬性需求,也就促進了嵌入式系統(tǒng)在其中的應(yīng)用。
嵌入式LINUX可以勝任物體信息的感知、處理和傳輸?shù)裙ぷ?,這恰好也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所需要的。因此,通過嵌入式LINUX在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用,可以充分使得物聯(lián)網(wǎng)理念得以實現(xiàn),讓物體具有一定的感知能力、信息處理能力等,即實現(xiàn)了物體的智能化。然后通過嵌入式技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持,就能夠?qū)崿F(xiàn)這些智能化物體與人和其他物體之間的“交流”。
1 嵌入式系統(tǒng)含義
在嵌入式系統(tǒng)中,信息處理部件為計算機。嵌入式系統(tǒng)建立在原有計算機技術(shù)基礎(chǔ)之上,以工程的實際應(yīng)用為主要目的,并且面向不同的應(yīng)用對象時,根據(jù)實際需求的不同,其軟件、硬件均能夠進行對應(yīng)的調(diào)整,從而讓應(yīng)用系統(tǒng)能夠滿足實際使用中的需求。嵌入式系統(tǒng)作為一個專用的計算機系統(tǒng),不僅對運行的可靠性等有較高的要求,在成本、能耗等方面也需要進行十分嚴格地控制。
近幾年來,隨著國民經(jīng)濟和科學技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。比如我們?nèi)粘I钪杏玫降氖謾C、微波爐等產(chǎn)品中,均有嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。另外,在安防、自動化等領(lǐng)域也離不開嵌入式系統(tǒng)的參與。
計算機、專用性和嵌入性是嵌入式系統(tǒng)不可缺少的三個主要因素。與普通計算機系統(tǒng)相比,嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢是十分明顯的,比如它在可封裝性、可靠性等方面均要優(yōu)于普通的計算機系統(tǒng)。也正是因為嵌入式系統(tǒng)的這些諸多優(yōu)點,所以才能夠適用于各個不用的行業(yè)領(lǐng)域。
2 物聯(lián)網(wǎng)概念及其關(guān)鍵技術(shù)
2.1 物聯(lián)網(wǎng)概念
三個“any”(即anyone、anytime、anyplace)可以說是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心理念,也就是說通過物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)在無需人為干預的情況下,任何人和物都能夠在任何時間、任何地點實現(xiàn)彼此之間的“交流”。通過在物體之中嵌入感應(yīng)器,可以讓物體智能化,然后將這些智能化的物體通過網(wǎng)絡(luò)連接,讓它們彼此間能夠?qū)崿F(xiàn)信息交流,從而形成一套智能化識別、追蹤、定位和管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)四大關(guān)鍵技術(shù)
傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、人工智能技術(shù)以及標準化技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)四大關(guān)鍵技術(shù)。
3 嵌入式LINUX在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
從技術(shù)的角度來看,嵌入式技術(shù)在整個物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)過程中都占據(jù)了最為基礎(chǔ)、最為核心的位置。嵌入式LINUX是計算機系統(tǒng)在實際應(yīng)用中最直接高效的一種方式,只需要將系統(tǒng)嵌入物體,就能構(gòu)成物體智能化的基礎(chǔ)。因此,物聯(lián)網(wǎng)要想實現(xiàn)物物互聯(lián)、人機互聯(lián),嵌入式系統(tǒng)智能部件的應(yīng)用是必不可少的。從另一個方向來看,物聯(lián)網(wǎng)可以說是嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化或者智能化的一種方式。
嵌入式LINUX結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,就構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),從而為后面實現(xiàn)物物互聯(lián)、人機互聯(lián)提供了條件?,F(xiàn)代人對于信息共享、對物體互聯(lián)的迫切需求是物聯(lián)網(wǎng)興起的主要原因,而嵌入式LINUX的應(yīng)用,則為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供了可能,可以說,嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng),都是當代社會發(fā)展的必然產(chǎn)物。
3.1 嵌入式智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)理念的實現(xiàn),首先要求物體能夠自行感知外界,這就離不開傳感器的使用。由于近年來嵌入式技術(shù)的不斷更新發(fā)展,傳感器被嵌入到物體當中也就逐漸形成了嵌入式智能傳感器,并且這種技術(shù)還在如火如荼的發(fā)展著。通常所說的嵌入式智能傳感器,首先應(yīng)該具備最為基本的傳感器,然后再加入嵌入式微處理器,最后讓整個部件實現(xiàn)智能化,從而能夠勝任檢測、計算、信息處理等工作。
數(shù)據(jù)通信功能是嵌入式智能傳感器最為核心的功能之一,正是因為此功能,嵌入式智能傳感器才能夠通過諸多聯(lián)網(wǎng)方式對其收集到的數(shù)據(jù)進行分享和交流,能夠?qū)⒆陨慝@取的數(shù)據(jù)進行上傳,也能獲得全球共享出的外部數(shù)據(jù)。
3.2 嵌入式RFID技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
為了讓物聯(lián)網(wǎng)中的物體具備RFID讀寫能力,可以將物體中嵌入RFID讀寫器,而這樣一種技術(shù),也就是通常所說的嵌入式RFID技術(shù)。這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用在諸如圖書館中的書本等需要讀取信息的物體當中,此外,超市中的商品也是一個典型的應(yīng)用案例。此外,在交通控制、安防、工業(yè)監(jiān)控等領(lǐng)域,嵌入式RFID技術(shù)同樣應(yīng)用廣泛。在工業(yè)生產(chǎn)中,要對聲音、移動、振動以及污染物等指標實現(xiàn)監(jiān)測,也可以通過將RFID標簽嵌入到傳感器中來實現(xiàn)。另外,在自動識別、物流管理等方面,嵌入式RFID技術(shù)的應(yīng)用同樣十分廣泛。
3.3 嵌入式智能技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
智能家居主機、控制器、探測器以及通信部分是構(gòu)成智能家居安防系統(tǒng)的四個主要部分,這是嵌入式智能技術(shù)的典型應(yīng)用案例之一。通過這樣一種安防系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠?qū)ν话l(fā)情況快速做出預警和處理。與此同時,控制器也能做出相應(yīng)的反應(yīng)根據(jù)預定的程序來對相關(guān)設(shè)備進行控制。
4 結(jié)束語
本文主要對嵌入式LINUX在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用所涉及到的傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、人工智能技術(shù)等進行了討論。處理速度快、結(jié)構(gòu)簡單、能耗低等是嵌入式LINUX被普遍認同的幾個優(yōu)點。也正是因為嵌入式LINUX的這些優(yōu)點,使得它能夠被廣泛應(yīng)用于智能傳感器等領(lǐng)域。并且,當前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之所以能夠如此迅速地發(fā)展起來,嵌入式系統(tǒng)可以說功不可沒??梢哉f,未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況在很大程度上被嵌入式技術(shù)的發(fā)展所決定著,而整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的進步也必然將受到嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的主導。
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作者簡介:羅登堂(1991.04-),男,重慶城口人,本科在讀,研究方向:網(wǎng)絡(luò)工程物聯(lián)網(wǎng)。
作者單位:重慶文理學院,重慶 402160