單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)V06 hlm 課件

單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)V0.6北京航空航天大學(xué)《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》雜志社嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會何立民1單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)V0.61MCU、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的基本概念◆嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系中的智能化電子系統(tǒng)；◆嵌入式系統(tǒng)的智力內(nèi)核是半導(dǎo)體微處理器；◆嵌入式系統(tǒng)與PC機(jī)誕生于同一時(shí)代，經(jīng)歷了單片微型計(jì)算機(jī)、微制器階段，在上世紀(jì)末進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)階段，因此，SMP、MCU、SoC是不同發(fā)展階段上的嵌入式系統(tǒng)；◆通用計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的兩大分支，嵌入式系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)相融合將互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代?！粼朴?jì)算是物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上全方位、無限時(shí)空的軟件服務(wù)，是MCU技術(shù)創(chuàng)新與嵌入式應(yīng)用的高級階段2MCU、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的基本概念◆嵌入式系統(tǒng)單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。嵌入式系統(tǒng)要有自己的視角與話語權(quán)。

◆嵌入式系統(tǒng)30年的發(fā)展史就是物聯(lián)與局域物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史。

◆嵌入式系統(tǒng)普遍網(wǎng)絡(luò)接入，將互聯(lián)網(wǎng)演變成物聯(lián)網(wǎng)。

◆物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)源頭是嵌入式系統(tǒng)，智慧源頭是微處理器，服務(wù)體系是云計(jì)算。因此，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)有自己的視角與話語權(quán)。

3單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)1.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念2.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭3.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件4.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素5.物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算4單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)1.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念物聯(lián)網(wǎng)與智慧地球不是概念炒作，是互聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)在高級階段的融合。目前對物聯(lián)網(wǎng)的定義還不太成熟（只有通信視角的定義）。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的概念有傳感網(wǎng)、智慧地球。51.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念51.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.1傳感網(wǎng)1999年，中科院啟動了傳感網(wǎng)的研究和開發(fā)。為我國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域爭得了話語權(quán)。1.2物聯(lián)網(wǎng)2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》。報(bào)告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進(jìn)行交互。射頻識別技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。61.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.1傳感網(wǎng)61.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.3智慧地球

2009年１月２８日，奧巴馬就任美國總統(tǒng)后，與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會議”。會上，IＢＭ首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念。隨后，IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官錢大群在2009IBM論壇上公布了名為“智慧地球”的最新策略，從“智慧地球”角度推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。71.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.3智慧地球71.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.4物聯(lián)網(wǎng)定義

◆定義：物聯(lián)網(wǎng)是一種通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。

81.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.4物聯(lián)網(wǎng)定義81.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念◆

定義的缺陷：

通信領(lǐng)域一家之言

沒有講淸是通過什么手段、方式將物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來。

沒有反映單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)中的地位與作用。

不了解單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的物聯(lián)發(fā)展史。91.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念◆定義的缺陷：92.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭

物聯(lián)網(wǎng)有三個源頭：

即智慧源頭、網(wǎng)絡(luò)源頭、物聯(lián)源頭

2.1物聯(lián)網(wǎng)的智慧源頭2.2物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)源頭2.3物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)源頭102.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭物聯(lián)網(wǎng)有三個源頭：102.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.1物聯(lián)網(wǎng)的智慧源頭◆智慧源頭是微處理器：

2006年統(tǒng)計(jì)：通用微處理器8億，嵌入式處理器5000億◆有兩種智慧方式：

通用微處理器智慧平臺：通用計(jì)算機(jī)桌面系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)

嵌入式系統(tǒng)的智慧嵌入：單片機(jī)與嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。智能芯片、智能化工具與智能化設(shè)備◆智慧地球構(gòu)建方式：智慧平臺的智慧互聯(lián)與智慧嵌入的智慧物聯(lián)。112.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.1物聯(lián)網(wǎng)的智慧源頭112.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.2物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)源頭◆物聯(lián)網(wǎng)的兩個網(wǎng)絡(luò)源頭：

通用計(jì)算機(jī)的互聯(lián)網(wǎng)（無限時(shí)空、全球網(wǎng)羅）

嵌入式系統(tǒng)的局域物聯(lián)網(wǎng)（物理參數(shù)、物理對象被網(wǎng)羅）◆物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特性：

無限時(shí)空、智慧網(wǎng)絡(luò)、全球網(wǎng)羅、網(wǎng)羅及物◆物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)程：互聯(lián)網(wǎng)、嵌入式系統(tǒng)物聯(lián)、局域物聯(lián)網(wǎng)在高級階段的融合。（請看下圖）122.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.2物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)源頭122.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭

20世紀(jì)70年代末，微處理器基礎(chǔ)上現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的兩大分支

兩大分支的互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)、物聯(lián)局域網(wǎng)的獨(dú)立發(fā)展時(shí)代

兩大分支在高級階段相互融合的物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算時(shí)代

132.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭132.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.3物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)源頭

◆物聯(lián)源頭是嵌入式系統(tǒng)

對象物聯(lián)、信息物聯(lián)。

◆嵌入式系統(tǒng)有四個物聯(lián)界面感知物聯(lián)、物控物聯(lián)、人-物互聯(lián)、物物互聯(lián)

142.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.3物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)源頭142.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭

感知物聯(lián)

物理信息感知：電子標(biāo)簽（RFID）感受對象的物理信息。

物理參數(shù)感知：傳感器感受對象的靜態(tài)參數(shù)、動態(tài)參數(shù)信息。

時(shí)空信息感知：GPS給予物理對象進(jìn)行時(shí)空標(biāo)定。

物控物聯(lián)

物理對象管控：物理對象的行為控制

人-物互聯(lián)

人機(jī)交互：物聯(lián)系統(tǒng)中主觀介入（監(jiān)視、管理、指揮、調(diào)度）

物-物互聯(lián)

物理對象交互：物聯(lián)系統(tǒng)中物理對象上、下，左、右的交互152.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭

感知物聯(lián)153.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的三個概念：物聯(lián)系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)事件、物聯(lián)網(wǎng)事件行為進(jìn)程。3.1物聯(lián)網(wǎng)中的物聯(lián)系統(tǒng)3.2物聯(lián)系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)事件3.3物聯(lián)網(wǎng)事件的行為進(jìn)程3.4物聯(lián)網(wǎng)事件的實(shí)時(shí)性要求163.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.1物聯(lián)網(wǎng)中的物聯(lián)系統(tǒng)物聯(lián)系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)中，完成規(guī)定任務(wù)的一個應(yīng)用系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)中，有無限多的物聯(lián)系統(tǒng)與物聯(lián)子系統(tǒng)，例如：◆電子商務(wù)物聯(lián)系統(tǒng)：由電子標(biāo)簽信息、交易設(shè)施、交易對象組成的系統(tǒng)。如，網(wǎng)上購物系統(tǒng)、票務(wù)系統(tǒng)、超市購物系統(tǒng)等?！糁悄芗揖游锫?lián)系統(tǒng)：家居電子系統(tǒng)被物聯(lián)，組成家居體系的安全監(jiān)測、最優(yōu)化管理、遠(yuǎn)程控制的物聯(lián)系統(tǒng)。

173.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.1物聯(lián)網(wǎng)中的物聯(lián)系統(tǒng)173.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件◆交通管理物聯(lián)系統(tǒng)：由人、車、域市交管系統(tǒng)組成的交通事故處理、道路運(yùn)行管理、行車安全監(jiān)測等物聯(lián)系統(tǒng)?！翎t(yī)療救助物聯(lián)系統(tǒng)：個人監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、醫(yī)院醫(yī)護(hù)系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)生等，共同組成一個遠(yuǎn)程醫(yī)療救助體系。還可以舉出許多物聯(lián)系統(tǒng)、物聯(lián)子系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)是智慧地球，人有智慧大腦

大腦能想象出來的東西，智慧地球都能做到。183.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件◆交通管理物聯(lián)系統(tǒng)：由人、車3.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.2物聯(lián)系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)事件物聯(lián)網(wǎng)事件是物聯(lián)系統(tǒng)中的某個特定行為事件。例如：◆交通管理物聯(lián)系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)事件：某個交通違章事件、某交通事故、某個交通管理措施、某個公路車輛調(diào)度措施?！糁悄芗揖游锫?lián)系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)事件：某個遠(yuǎn)程控制家用電器的事件、某個報(bào)警事件、某個遠(yuǎn)程查表、收費(fèi)事件等。193.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.2物聯(lián)系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)事件13.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件

3.3物聯(lián)網(wǎng)事件的行為進(jìn)程物聯(lián)網(wǎng)事件的三個行為進(jìn)程：

事件激勵、信息處理、響應(yīng)輸出

◆事件激勵：物聯(lián)網(wǎng)事件激發(fā)因素。有主動激勵、被動激勵。

◆信息處理：各個處理器（通用計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)）環(huán)節(jié)上的信息處理過程?！繇憫?yīng)輸出：對激勵要求的的最終反應(yīng)。有實(shí)時(shí)響應(yīng)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)響應(yīng)。203.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.3物聯(lián)網(wǎng)事件的行為進(jìn)程203.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件以智能家居為例：

*事件激勵：主動激勵—遠(yuǎn)程家電控制

被動激勵—家居失火

*信息處理：界面信息處理—物聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)入許可，許可認(rèn)證

綜合信息處理—參數(shù)與信息的數(shù)字處理

*響應(yīng)輸出：實(shí)時(shí)響應(yīng)—火災(zāi)、入室盜竊報(bào)警

準(zhǔn)實(shí)時(shí)響應(yīng)—空調(diào)、微波爐定時(shí)啟動213.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件以智能家居為例：213.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.4物聯(lián)網(wǎng)事件的實(shí)時(shí)性◆實(shí)時(shí)性要求：

物聯(lián)網(wǎng)事件中，激勵對響應(yīng)的時(shí)間要求?！魧?shí)時(shí)性是物聯(lián)網(wǎng)的重要品質(zhì)指標(biāo)

實(shí)時(shí)響應(yīng)：物聯(lián)網(wǎng)事件的即時(shí)響應(yīng)要求

準(zhǔn)實(shí)時(shí)響應(yīng)：物聯(lián)網(wǎng)事件的指定時(shí)間響應(yīng)要求◆物聯(lián)網(wǎng)事件中的主要耗時(shí)環(huán)節(jié)

網(wǎng)絡(luò)帶寬（信號的傳輸耗時(shí)與排隊(duì)耗時(shí)）

軟件運(yùn)行時(shí)間（指令周期的時(shí)間耗費(fèi)）223.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.4物聯(lián)網(wǎng)事件的實(shí)時(shí)性224.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素

行為元素是物聯(lián)網(wǎng)事件中的典型行為過程物聯(lián)網(wǎng)行為元素有：物儲、物感、物控、物管、物互。4.1物聯(lián)網(wǎng)存儲（物儲）4.2物聯(lián)網(wǎng)傳感（物感）4.3物聯(lián)網(wǎng)控制（物控）4.4物聯(lián)網(wǎng)管理（物管）4.5物聯(lián)網(wǎng)交互（物互）234.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素行為元素是物聯(lián)網(wǎng)事件中的典4.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素4.1物聯(lián)網(wǎng)存儲（物儲）◆源頭：真實(shí)世界物質(zhì)的數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)存儲◆方式：“0、1”數(shù)字符號的量子化存儲，與具體物質(zhì)無關(guān)

電子化信息存儲：個人信息，財(cái)、物信息存儲。

數(shù)字化虛擬存儲：真實(shí)世界的虛擬電子存儲，如，網(wǎng)上銀行、購物系統(tǒng)、交管系統(tǒng)、認(rèn)證系統(tǒng)等。

虛實(shí)交互存儲：物理認(rèn)證基礎(chǔ)上的數(shù)字化虛擬存儲。如，集成電路、IP核、系統(tǒng)電路交易中的的數(shù)字化虛擬存儲、傳遞與FPGA的物理認(rèn)證

數(shù)字文件存儲：圖片、音視頻資料存儲，有效證件存儲244.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素4.1物聯(lián)網(wǎng)存儲（物儲）244.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素4.2物聯(lián)網(wǎng)傳感（物感）◆源頭：嵌入式系統(tǒng)傳感器接口的感知能力◆方式：智能傳感器、智能化工具的物感或網(wǎng)絡(luò)物感。4.3物聯(lián)網(wǎng)控制（物控）◆源頭：嵌入式系統(tǒng)控制接口的控制能力◆方式：遠(yuǎn)程對象控制、嵌入式系統(tǒng)軟件遠(yuǎn)程升級、局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程機(jī)器人操作等。254.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素4.2物聯(lián)網(wǎng)傳感（物感）254.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素4.4物聯(lián)網(wǎng)管理（物管）

◆

源頭：互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫、信息流、數(shù)據(jù)流管理平臺。

◆方式：數(shù)據(jù)流管理、數(shù)據(jù)庫互聯(lián)、數(shù)據(jù)信息認(rèn)證、信息流通許可等安全性管理與經(jīng)營性管理。4.5物聯(lián)網(wǎng)交互（物互）

◆

源頭：嵌入式系統(tǒng)的四個物聯(lián)界面：人機(jī)界面、傳感界面、控制界面、通信界面。

◆方式：人、物、網(wǎng)（廣域、局域）的多種交互行為。264.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素4.4物聯(lián)網(wǎng)管理（物管）265.物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算◆物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算是基礎(chǔ)與上層建筑的關(guān)系◆物聯(lián)網(wǎng)是智慧地球，云計(jì)算是智慧服務(wù)◆物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)體系，云計(jì)算是軟件服務(wù)◆云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代全方位、無限時(shí)空的全球服務(wù)體系275.物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算◆物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算是基礎(chǔ)與上層建筑的關(guān)系結(jié)束語1.互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算都是概念創(chuàng)新，其重要性遠(yuǎn)在技術(shù)創(chuàng)新、方法創(chuàng)新之上。概念創(chuàng)新起著科技發(fā)展的統(tǒng)帥作用。2.物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算都是多學(xué)科的綜合領(lǐng)域。不同學(xué)科視角不同。應(yīng)綜合不同領(lǐng)域的專家視角。切忌一家之言。3.集成電路、微處理器、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（通用計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)）是現(xiàn)代科技之本。應(yīng)加強(qiáng)對集成電路、微處理器、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的深層原理與發(fā)展史研究。4.嵌入式系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的重要技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)該認(rèn)真研究物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的嵌入式系統(tǒng)源頭，以及物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算中嵌入式系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)。28結(jié)束語1.互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算都是概參考文獻(xiàn)［1］何立民，《從資本經(jīng)濟(jì)到知識經(jīng)濟(jì)》，北航空航天大學(xué)出版社，2010（8）［2］何立民，“從嵌入式系統(tǒng)視角看物聯(lián)網(wǎng)”，《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》，2010（10）［3］何立民，“嵌入式系統(tǒng)的定義與發(fā)展歷史”，《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》，2004（1）［4］何立民，“從嵌入式系統(tǒng)看現(xiàn)代計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)革命”，《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》，2008（1）［5］何立民，“嵌入式系統(tǒng)支柱學(xué)科的交叉與融合”，《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》，2008（5）［6］何立民，“微處理器智力內(nèi)核使一切成為可能為”，《電子產(chǎn)品世界》，2009（1）

29參考文獻(xiàn)［1］何立民，《從資本經(jīng)濟(jì)到知識經(jīng)濟(jì)》，29謝謝大家30謝謝大家30單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)V0.6北京航空航天大學(xué)《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》雜志社嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會何立民31單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)V0.61MCU、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的基本概念◆嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系中的智能化電子系統(tǒng)；◆嵌入式系統(tǒng)的智力內(nèi)核是半導(dǎo)體微處理器；◆嵌入式系統(tǒng)與PC機(jī)誕生于同一時(shí)代，經(jīng)歷了單片微型計(jì)算機(jī)、微制器階段，在上世紀(jì)末進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)階段，因此，SMP、MCU、SoC是不同發(fā)展階段上的嵌入式系統(tǒng)；◆通用計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的兩大分支，嵌入式系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)相融合將互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代?！粼朴?jì)算是物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上全方位、無限時(shí)空的軟件服務(wù)，是MCU技術(shù)創(chuàng)新與嵌入式應(yīng)用的高級階段32MCU、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的基本概念◆嵌入式系統(tǒng)單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。嵌入式系統(tǒng)要有自己的視角與話語權(quán)。

◆嵌入式系統(tǒng)30年的發(fā)展史就是物聯(lián)與局域物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史。

◆嵌入式系統(tǒng)普遍網(wǎng)絡(luò)接入，將互聯(lián)網(wǎng)演變成物聯(lián)網(wǎng)。

◆物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)源頭是嵌入式系統(tǒng)，智慧源頭是微處理器，服務(wù)體系是云計(jì)算。因此，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)有自己的視角與話語權(quán)。

33單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)1.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念2.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭3.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件4.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素5.物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算34單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)1.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念物聯(lián)網(wǎng)與智慧地球不是概念炒作，是互聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)在高級階段的融合。目前對物聯(lián)網(wǎng)的定義還不太成熟（只有通信視角的定義）。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的概念有傳感網(wǎng)、智慧地球。351.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念51.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.1傳感網(wǎng)1999年，中科院啟動了傳感網(wǎng)的研究和開發(fā)。為我國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域爭得了話語權(quán)。1.2物聯(lián)網(wǎng)2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》。報(bào)告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進(jìn)行交互。射頻識別技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。361.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.1傳感網(wǎng)61.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.3智慧地球

2009年１月２８日，奧巴馬就任美國總統(tǒng)后，與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會議”。會上，IＢＭ首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念。隨后，IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官錢大群在2009IBM論壇上公布了名為“智慧地球”的最新策略，從“智慧地球”角度推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。371.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.3智慧地球71.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.4物聯(lián)網(wǎng)定義

◆定義：物聯(lián)網(wǎng)是一種通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。

381.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念1.4物聯(lián)網(wǎng)定義81.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念◆

定義的缺陷：

通信領(lǐng)域一家之言

沒有講淸是通過什么手段、方式將物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來。

沒有反映單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)中的地位與作用。

不了解單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的物聯(lián)發(fā)展史。391.物聯(lián)網(wǎng)的有關(guān)概念◆定義的缺陷：92.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭

物聯(lián)網(wǎng)有三個源頭：

即智慧源頭、網(wǎng)絡(luò)源頭、物聯(lián)源頭

2.1物聯(lián)網(wǎng)的智慧源頭2.2物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)源頭2.3物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)源頭402.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭物聯(lián)網(wǎng)有三個源頭：102.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.1物聯(lián)網(wǎng)的智慧源頭◆智慧源頭是微處理器：

2006年統(tǒng)計(jì)：通用微處理器8億，嵌入式處理器5000億◆有兩種智慧方式：

通用微處理器智慧平臺：通用計(jì)算機(jī)桌面系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)

嵌入式系統(tǒng)的智慧嵌入：單片機(jī)與嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。智能芯片、智能化工具與智能化設(shè)備◆智慧地球構(gòu)建方式：智慧平臺的智慧互聯(lián)與智慧嵌入的智慧物聯(lián)。412.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.1物聯(lián)網(wǎng)的智慧源頭112.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.2物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)源頭◆物聯(lián)網(wǎng)的兩個網(wǎng)絡(luò)源頭：

通用計(jì)算機(jī)的互聯(lián)網(wǎng)（無限時(shí)空、全球網(wǎng)羅）

嵌入式系統(tǒng)的局域物聯(lián)網(wǎng)（物理參數(shù)、物理對象被網(wǎng)羅）◆物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特性：

無限時(shí)空、智慧網(wǎng)絡(luò)、全球網(wǎng)羅、網(wǎng)羅及物◆物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)程：互聯(lián)網(wǎng)、嵌入式系統(tǒng)物聯(lián)、局域物聯(lián)網(wǎng)在高級階段的融合。（請看下圖）422.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.2物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)源頭122.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭

20世紀(jì)70年代末，微處理器基礎(chǔ)上現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的兩大分支

兩大分支的互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)、物聯(lián)局域網(wǎng)的獨(dú)立發(fā)展時(shí)代

兩大分支在高級階段相互融合的物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算時(shí)代

432.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭132.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.3物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)源頭

◆物聯(lián)源頭是嵌入式系統(tǒng)

對象物聯(lián)、信息物聯(lián)。

◆嵌入式系統(tǒng)有四個物聯(lián)界面感知物聯(lián)、物控物聯(lián)、人-物互聯(lián)、物物互聯(lián)

442.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭2.3物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)源頭142.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭

感知物聯(lián)

物理信息感知：電子標(biāo)簽（RFID）感受對象的物理信息。

物理參數(shù)感知：傳感器感受對象的靜態(tài)參數(shù)、動態(tài)參數(shù)信息。

時(shí)空信息感知：GPS給予物理對象進(jìn)行時(shí)空標(biāo)定。

物控物聯(lián)

物理對象管控：物理對象的行為控制

人-物互聯(lián)

人機(jī)交互：物聯(lián)系統(tǒng)中主觀介入（監(jiān)視、管理、指揮、調(diào)度）

物-物互聯(lián)

物理對象交互：物聯(lián)系統(tǒng)中物理對象上、下，左、右的交互452.尋找物聯(lián)網(wǎng)的源頭

感知物聯(lián)153.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的三個概念：物聯(lián)系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)事件、物聯(lián)網(wǎng)事件行為進(jìn)程。3.1物聯(lián)網(wǎng)中的物聯(lián)系統(tǒng)3.2物聯(lián)系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)事件3.3物聯(lián)網(wǎng)事件的行為進(jìn)程3.4物聯(lián)網(wǎng)事件的實(shí)時(shí)性要求463.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.1物聯(lián)網(wǎng)中的物聯(lián)系統(tǒng)物聯(lián)系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)中，完成規(guī)定任務(wù)的一個應(yīng)用系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)中，有無限多的物聯(lián)系統(tǒng)與物聯(lián)子系統(tǒng)，例如：◆電子商務(wù)物聯(lián)系統(tǒng)：由電子標(biāo)簽信息、交易設(shè)施、交易對象組成的系統(tǒng)。如，網(wǎng)上購物系統(tǒng)、票務(wù)系統(tǒng)、超市購物系統(tǒng)等?！糁悄芗揖游锫?lián)系統(tǒng)：家居電子系統(tǒng)被物聯(lián)，組成家居體系的安全監(jiān)測、最優(yōu)化管理、遠(yuǎn)程控制的物聯(lián)系統(tǒng)。

473.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.1物聯(lián)網(wǎng)中的物聯(lián)系統(tǒng)173.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件◆交通管理物聯(lián)系統(tǒng)：由人、車、域市交管系統(tǒng)組成的交通事故處理、道路運(yùn)行管理、行車安全監(jiān)測等物聯(lián)系統(tǒng)。◆醫(yī)療救助物聯(lián)系統(tǒng)：個人監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、醫(yī)院醫(yī)護(hù)系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)生等，共同組成一個遠(yuǎn)程醫(yī)療救助體系。還可以舉出許多物聯(lián)系統(tǒng)、物聯(lián)子系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)是智慧地球，人有智慧大腦

大腦能想象出來的東西，智慧地球都能做到。483.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件◆交通管理物聯(lián)系統(tǒng)：由人、車3.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.2物聯(lián)系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)事件物聯(lián)網(wǎng)事件是物聯(lián)系統(tǒng)中的某個特定行為事件。例如：◆交通管理物聯(lián)系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)事件：某個交通違章事件、某交通事故、某個交通管理措施、某個公路車輛調(diào)度措施。◆智能家居物聯(lián)系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)事件：某個遠(yuǎn)程控制家用電器的事件、某個報(bào)警事件、某個遠(yuǎn)程查表、收費(fèi)事件等。493.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.2物聯(lián)系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)事件13.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件

3.3物聯(lián)網(wǎng)事件的行為進(jìn)程物聯(lián)網(wǎng)事件的三個行為進(jìn)程：

事件激勵、信息處理、響應(yīng)輸出

◆事件激勵：物聯(lián)網(wǎng)事件激發(fā)因素。有主動激勵、被動激勵。

◆信息處理：各個處理器（通用計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)）環(huán)節(jié)上的信息處理過程?！繇憫?yīng)輸出：對激勵要求的的最終反應(yīng)。有實(shí)時(shí)響應(yīng)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)響應(yīng)。503.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.3物聯(lián)網(wǎng)事件的行為進(jìn)程203.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件以智能家居為例：

*事件激勵：主動激勵—遠(yuǎn)程家電控制

被動激勵—家居失火

*信息處理：界面信息處理—物聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)入許可，許可認(rèn)證

綜合信息處理—參數(shù)與信息的數(shù)字處理

*響應(yīng)輸出：實(shí)時(shí)響應(yīng)—火災(zāi)、入室盜竊報(bào)警

準(zhǔn)實(shí)時(shí)響應(yīng)—空調(diào)、微波爐定時(shí)啟動513.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件以智能家居為例：213.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.4物聯(lián)網(wǎng)事件的實(shí)時(shí)性◆實(shí)時(shí)性要求：

物聯(lián)網(wǎng)事件中，激勵對響應(yīng)的時(shí)間要求?！魧?shí)時(shí)性是物聯(lián)網(wǎng)的重要品質(zhì)指標(biāo)

實(shí)時(shí)響應(yīng)：物聯(lián)網(wǎng)事件的即時(shí)響應(yīng)要求

準(zhǔn)實(shí)時(shí)響應(yīng)：物聯(lián)網(wǎng)事件的指定時(shí)間響應(yīng)要求◆物聯(lián)網(wǎng)事件中的主要耗時(shí)環(huán)節(jié)

網(wǎng)絡(luò)帶寬（信號的傳輸耗時(shí)與排隊(duì)耗時(shí)）

軟件運(yùn)行時(shí)間（指令周期的時(shí)間耗費(fèi)）523.物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)事件3.4物聯(lián)網(wǎng)事件的實(shí)時(shí)性224.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素

行為元素是物聯(lián)網(wǎng)事件中的典型行為過程物聯(lián)網(wǎng)行為元素有：物儲、物感、物控、物管、物互。4.1物聯(lián)網(wǎng)存儲（物儲）4.2物聯(lián)網(wǎng)傳感（物感）4.3物聯(lián)網(wǎng)控制（物控）4.4物聯(lián)網(wǎng)管理（物管）4.5物聯(lián)網(wǎng)交互（物互）534.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素行為元素是物聯(lián)網(wǎng)事件中的典4.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素4.1物聯(lián)網(wǎng)存儲（物儲）◆源頭：真實(shí)世界物質(zhì)的數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)存儲◆方式：“0、1”數(shù)字符號的量子化存儲，與具體物質(zhì)無關(guān)

電子化信息存儲：個人信息，財(cái)、物信息存儲。

數(shù)字化虛擬存儲：真實(shí)世界的虛擬電子存儲，如，網(wǎng)上銀行、購物系統(tǒng)、交管系統(tǒng)、認(rèn)證系統(tǒng)等。

虛實(shí)交互存儲：物理認(rèn)證基礎(chǔ)上的數(shù)字化虛擬存儲。如，集成電路、IP核、系統(tǒng)電路交易中的的數(shù)字化虛擬存儲、傳遞與FPGA的物理認(rèn)證

數(shù)字文件存儲：圖片、音視頻資料存儲，有效證件存儲544.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素4.1物聯(lián)網(wǎng)存儲（物儲）244.物聯(lián)網(wǎng)事件的行為元素4.2物聯(lián)網(wǎng)傳感（物感）◆源頭：嵌入式系統(tǒng)傳感器接口的感知能力◆方式：智能傳感器、智能化工具的物感或網(wǎng)絡(luò)物感。4.3物聯(lián)網(wǎng)控制（物控）◆源頭：嵌入式系統(tǒng)控制接口的控制能力