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揭开嵌入式与物联网的神秘面纱

  • 发布:嵌入式培训
  • 来源:嵌入式职场
  • 时间:2019-05-05 17:18

一、物联网入门

何为物联网(IoT, internet of things)?从物联网学习的角度来说,物联网是在嵌入式的传统培训模式或者学习道路上,增加了一些互联互通,加了无线传输(ZigBee、BLE、Wi-Fi等),加了传感器,加了射频识别(各种频段RFID)。像现在非常火的NB-IOT/LoRA,就是物联网比较典型的网络技术。

那物联网与嵌入式之间究竟有什么关系呢?值得肯定的是物联网与嵌入式是密不可分的。虽然物联网拥有传感器、无线网络、射频识别,但物联网系统的控制操作、数据处理操作,都是通过嵌入式技术去实现的。简而言之,物联网就是嵌入式产品(物)的网络化(联网)。

因此从事物联网项目开发的工程师中,有专注于传感器及无线网络开发方向上面,也有专注于处理器/操作系统的嵌入式开发方向上面,当然也有专注于物联网硬件开发等方向的。

1、物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是互联网与嵌入式系统发展到高级阶段的融合。

2、作为物联网重要技术组成的嵌入式系统,嵌入式系统视角有助于深刻地、全面地理解物联网的本质。

3、无论是通用计算机还是嵌入式系统,都可以溯源到半导体集成电路。微处理器的诞生,为人类工具提供了一个归一化的智力内核。

4、在微处理器基础上的通用微处理器与嵌入式处理器,形成了现代计算机知识革命的两大分支,即通用计算机与嵌入式系统的独立发展时代。

5、通用计算机经历了从智慧平台到互联网的独立发展道路;嵌入式系统则经历了智慧物联到局域智慧物联的独立发展道路。

6、物联网是通用计算机的互联网与嵌入式系统单机或局域物联在高级阶段融合后的产物。

7、物联网中,微处理器的无限弥散,以“智慧细胞”形式,赋予物联网“智慧地球”的智力特征。

物联网的特征

首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。

其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。

再次,物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。

物联网的特点

1、全面感知

2、可靠传递

3、智能控制

4、数据融合

二、什么是嵌入式

嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

从应用对象上加以定义,嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

三、嵌入式的特点

1、专用软硬件可裁剪可配置(嵌入式系统是面向应用的,和通用系统的区别在于系统功能专一)

2、低功耗高可靠性高稳定性

3、软件代码短小和PC资源相比资源(硬件资源内存等)比较少

4、代码可固化在存储器芯片或单片机中而不是存在磁盘中

5、实时性

6、交互性(一般不需要键盘鼠标人机交互以简单为主)

7、它是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。

四、物联网的入门,嵌入式才是关键!

事实上,安全仅是物联网当前面临的诸多挑战之一,此外,人才缺失的问题也亟待解决。在本月初,我国人力资源社会保障部、市场监管总局、统计局正式向社会发布了 13 个新职业,其中就包括了物联网工程技术人员、人工智能工程技术人员、大数据工程技术人员等等。

入门物联网,嵌入式是关键但不是唯一

那么对于想要成为物联网工程师,面对碎片化极为严重的物联网,我们首先要掌握哪些方面?且想要从事物联网开发,是否要必须嵌入式知识基础?

对此,物联网是新一代信息技术的重要组成部分,传统的嵌入式系统与互联网的发展衍生出了物联网,物联网应用开发是典型的嵌入式开发,因此嵌入式是物联网开发的基础。

不过,对于初级入门者,或许会存在一定的误解,其可能认为掌握了嵌入式开发的技术就等于已经懂了物联网,但事实并未如此。

物联网技术不是单独的一个技术,它是多种技术的融合。物联网涉及感知、控制、网络通信、微电子、软件、嵌入式系统、微机电等技术领域,因此物联网涵盖的关键技术也非常多,大致划分为感知关键技术、网络通信关键技术、应用关键技术、共性技术和支撑技术。所以,对于开发者而言,首先要对物联网有整体的认识,围绕着未来的发展方向来找准自己的方向,学习精通其中的一个或几个关键技术,理论和实践项目配合,才能在未来的工作中有好的发展。

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