劉亮 商立群

摘? ?要：EOS是一種在特定場(chǎng)合下設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使用期間是完全嵌入受控設(shè)備的，具有內(nèi)核小、實(shí)時(shí)控制性好的特點(diǎn)，并且可以做到專場(chǎng)專用，系統(tǒng)精簡(jiǎn)，但需要專業(yè)的開(kāi)發(fā)人員依據(jù)開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和維護(hù)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用中，EOS居于核心地位。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷深化和發(fā)展，EOS成了物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)感知、進(jìn)行操作控制步驟中必不可少的前沿平臺(tái)。EOS是基于信息技術(shù)、電路設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、電子技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)上的知識(shí)密集型行業(yè)，文章從EOS以及物聯(lián)網(wǎng)的概念出發(fā)，結(jié)合目前的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和環(huán)境變化，詳細(xì)分析EOS在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一系列應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：嵌入式操作系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用研究

嵌入式操作系統(tǒng)（Embedded Operating System，EOS）通過(guò)借助其他輔助系統(tǒng)或工具才能展現(xiàn)其本身價(jià)值，大多數(shù)時(shí)EOS都需要非獨(dú)立操作，即把EOS與其他技術(shù)進(jìn)行多元結(jié)合去體現(xiàn)其存在性。在經(jīng)歷了30多年的發(fā)展后，EOS在物聯(lián)網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS時(shí)空標(biāo)定技術(shù)、單機(jī)物聯(lián)等多方面的技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代EOS的發(fā)展仍然機(jī)遇挑戰(zhàn)并存。近幾年以來(lái)，智慧地球、物聯(lián)網(wǎng)等新興概念、新技術(shù)層出不窮，嵌入系統(tǒng)恰逢其時(shí)地可以被應(yīng)用于其中，并充分發(fā)揮其特性與功能，所以對(duì)于EOS在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行深度探討與分析。

1? ? 嵌入式操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)要介紹

近幾年以來(lái)，我國(guó)的計(jì)算機(jī)行業(yè)有了飛速的發(fā)展，無(wú)論是實(shí)時(shí)控制，還是在高速計(jì)算、信息處理等方面都凸顯了超越尋常的優(yōu)越性，受到了人們的廣泛歡迎與好評(píng)。在日常生活工作中，計(jì)算機(jī)都是必不可少的重要工具，但是具有計(jì)算機(jī)在這些領(lǐng)域的應(yīng)用與海量數(shù)值的計(jì)算不能同時(shí)獲得的局限性，為了破解這一難題，“微控制器”“單片機(jī)”等計(jì)算機(jī)被研究開(kāi)發(fā)出來(lái)，由于區(qū)別于常規(guī)傳統(tǒng)型計(jì)算機(jī)，人們把實(shí)現(xiàn)了嵌入式應(yīng)用、可以面向測(cè)控對(duì)象的計(jì)算機(jī)叫作嵌入式計(jì)算機(jī)，其操作系統(tǒng)被稱為嵌入式操作系統(tǒng)。

EOS是以應(yīng)用為中心、計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、綜合發(fā)展建立的特性系統(tǒng)，EOS會(huì)利用計(jì)算機(jī)處理部件對(duì)相應(yīng)的應(yīng)用軟件硬件進(jìn)行適當(dāng)?shù)募舨煤涂刂疲M(jìn)而適用于該系統(tǒng)。嵌入系統(tǒng)是對(duì)可靠性、體積、成本、功耗都有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具體從以下幾方面進(jìn)行了解。

EOS是由監(jiān)視、控制、機(jī)器、計(jì)算機(jī)、輔助裝置和設(shè)備運(yùn)行組合起來(lái)的，通過(guò)嵌入系統(tǒng)把計(jì)算機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)引入，對(duì)不同對(duì)象進(jìn)行服務(wù)。并且在系統(tǒng)穩(wěn)定性和特色性上有著大幅度的提升，嵌入系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用隨處可見(jiàn)，使各行各業(yè)都可以更加便捷的方式快速融入人們的生活。

2? ? EOS與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)是多重技術(shù)的綜合體，并不是一種單一的技術(shù)，包含信息采集、處理、交流、互動(dòng)、傳輸?shù)榷喾N功能。EOS是一種具有控制、監(jiān)視、計(jì)算機(jī)、設(shè)備運(yùn)行的輔助裝置，從技術(shù)角度說(shuō)，這兩個(gè)系統(tǒng)的差別非常之大，然而在功用的角度上，這兩個(gè)技術(shù)是相輔相成的，EOS是在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之內(nèi)的，EOS也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)其他功能的高速發(fā)展，其全面性和競(jìng)爭(zhēng)力也日趨成熟完善。再就技術(shù)角度反觀，物聯(lián)網(wǎng)和EOS的聯(lián)系也合理存在，物聯(lián)網(wǎng)具備射頻識(shí)別技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)，EOS兼具軟件技術(shù)和電子硬件技術(shù)，技術(shù)上的明顯差別也是可以被物聯(lián)網(wǎng)容納的，EOS可以對(duì)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通信能力和信息技術(shù)的處理能力進(jìn)行提升，但就總體來(lái)看，由于嵌入式被廣泛應(yīng)用于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，物聯(lián)網(wǎng)的許多相關(guān)技術(shù)可以隨著EOS的介入在性能上得到大幅提升[1]。

3? ? EOS在物聯(lián)網(wǎng)搭建中的作用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是工業(yè)4.0特點(diǎn)的集中體現(xiàn)，其核心是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的功能主要是實(shí)現(xiàn)物品與物品之間的通信和信息交流，構(gòu)架物聯(lián)網(wǎng)終端采用內(nèi)嵌式系統(tǒng)，建立智能系統(tǒng)就顯得非常必要?，F(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅要在信息交換功能上提供支持，還需要具備傳感技術(shù)終端，顯示出一定的智能和信息處理分辨功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的具體控制。EOS嵌入對(duì)象內(nèi)部擁有控制功能的特性，在現(xiàn)有的、成熟的結(jié)構(gòu)平臺(tái)上與傳感器元件部分進(jìn)行結(jié)合，既可以拓展自身功能，又可以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的感知能力。充分說(shuō)明了EOS在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的重要組成地位，目前經(jīng)過(guò)了幾十年的演變提升后，EOS智能終端隨時(shí)隨地都會(huì)用到，極大地方便我們的生活，使國(guó)家和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也日新月異。

4? ? EOS在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用研究

4.1? EOS傳感器物在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

在信息數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，傳感器可以很好地實(shí)現(xiàn)物與物之間的信息交流，可以讓物與物之間的聯(lián)系更加緊密，可以更加符合實(shí)時(shí)信息傳遞功能。當(dāng)然，傳感器技術(shù)也會(huì)隨著時(shí)代的科技發(fā)展步伐不斷更新提升，特別是智能化高度覆蓋的今天，傳感器也向智能化方向邁進(jìn)，并且在多個(gè)領(lǐng)域以多樣化的形式出現(xiàn)，智能傳感器技術(shù)的應(yīng)用普及已經(jīng)讓EOS融入了生活的方方面面，并且傳感器在技術(shù)上有多重處理功能，恰是這多種處理功能與計(jì)算機(jī)以及通信功能融合快速達(dá)到數(shù)據(jù)信息的交流互通，人與物之間、物與物之間都能夠在專業(yè)計(jì)算機(jī)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)采集分析的短時(shí)間內(nèi)給出準(zhǔn)確無(wú)誤的交流。

4.2? 智能化EOS在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

智能化程度越來(lái)越高的現(xiàn)在社會(huì)，物聯(lián)網(wǎng)也是與之高度相關(guān)的方面之一，智能化在物聯(lián)網(wǎng)中的角色就是靈魂般的存在，如果物聯(lián)網(wǎng)去掉智能化這個(gè)輔助系統(tǒng)，那么勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)各類缺陷和失誤。智能化技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中會(huì)起到“大腦”的作用，根據(jù)情況作出準(zhǔn)確判斷或者選擇適當(dāng)?shù)墓δ??；谙冗M(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，生活中的便利程度得到了大幅提升，生活樂(lè)趣和享受生活的概念得到了重新定義。

4.3? EOS射頻識(shí)別技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

射頻識(shí)別技術(shù)通過(guò)EOS與傳感器技術(shù)相結(jié)合，根據(jù)具體目標(biāo)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)采取。射頻識(shí)別技術(shù)由讀寫(xiě)器、電子標(biāo)簽（射頻卡、應(yīng)答器）、主機(jī)、天線等組成，特別是在物流行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，部分快遞員派送用的機(jī)器就有相關(guān)射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，主要通過(guò)Auto-ID中心開(kāi)發(fā)的電子產(chǎn)品代碼（Electronic Product Code，EPC）進(jìn)行規(guī)范識(shí)別目標(biāo)和目標(biāo)的有關(guān)數(shù)據(jù)，廠家可以根據(jù)EPC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)與EPC碼進(jìn)行連接，根據(jù)設(shè)定權(quán)限進(jìn)行查詢、管理、變更等一系列操作，每個(gè)產(chǎn)品都有相應(yīng)的標(biāo)識(shí)代碼，利用相應(yīng)的讀碼機(jī)器對(duì)代碼信息進(jìn)行讀取，讀取結(jié)果再經(jīng)過(guò)射頻發(fā)射器特有的無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行發(fā)射、轉(zhuǎn)換、接收，這樣可以使人在短時(shí)間內(nèi)找到相應(yīng)的產(chǎn)品并進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理，射頻識(shí)別技術(shù)通過(guò)EOS與傳感器進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，在應(yīng)用中還有一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)，電子標(biāo)簽并不需要額外的供電，起到減小目標(biāo)體積、節(jié)約成本和幫助物體進(jìn)行有效運(yùn)輸?shù)淖饔肹2]。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

EOS在物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)領(lǐng)域都有其存在的必要性、實(shí)用性和合理性，本文深入探討的結(jié)論是隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，EOS會(huì)逐步走向這個(gè)階段性的歷史舞臺(tái)，國(guó)家重大工程都有了EOS物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，并且發(fā)揮著不可替代的作用。EOS的優(yōu)勢(shì)功能征服了市場(chǎng)的大部分客戶，發(fā)展益處不言而喻。并且EOS還可以根據(jù)使用對(duì)象、數(shù)據(jù)波動(dòng)的不同，呈現(xiàn)出連續(xù)性、動(dòng)態(tài)性、非結(jié)構(gòu)性特征。如果想要EOS良好地運(yùn)用到各種應(yīng)用中，還必須建立低端與高端的信息中間件，通過(guò)一定的技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，這個(gè)技術(shù)應(yīng)用一般都是閉環(huán)應(yīng)用，在一定范圍內(nèi)或領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮EOS的優(yōu)越性。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張憲立，王文魁.嵌入式智能家居安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，2011（6）：133-137.

[2]俞侃.基于物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的EOS教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2016（10）：101-102.

Application research of embedded system in the field of Internet of Things

Liu Liang， Shang Liqun

（Xian University of Science and Technology， Xian 710032， China）

Abstract：Embedded system is a computer system designed in a specific situation， during used which the controlled device is completely embedded. It has the characteristics of small kernel， good real-time control， and can be used for special purpose， and the system is simple. But it needs professional developers to design and maintain the system according to the development environment. Embedded system plays a key role in the application of Internet of Things technology. With the continuous deepening and development of Internet of Things technology， embedded system has become an indispensable leading platform for Internet of Things to realize perception and carry out operation and control steps in application. Embedded system is a knowledge-intensive industry based on information technology， circuit design， mechanical design， electronic technology， etc. This paper starts from the concept of embedded system and Internet of Things and combines with the current Internet development and environmental changes to analyze a series of applications of embedded system in the field of Internet of Things in detail.

Key words：embedded system; Internet of Things; applied research