物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論 課件 第2章 認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)感知層技術(shù) 任務(wù)5 認(rèn)識(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)15-16講；任務(wù)6 認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)17-18講

物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）又稱為無線傳感網(wǎng)，是由具有感知、處理和無線通信能力的微型節(jié)點(diǎn)通過自組織方式形成的網(wǎng)絡(luò)，是一種全新的信息獲取平臺(tái)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種檢測(cè)對(duì)象的信息，并將這些信息發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的指定范圍內(nèi)的目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤，具有快速展開、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)，有著廣闊的應(yīng)用前景。本任務(wù)將帶領(lǐng)大家認(rèn)識(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、組成、應(yīng)用、發(fā)展情況。

認(rèn)識(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2.5物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

引導(dǎo)案例——高溫下的森林防火：構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)2022年夏天，全國(guó)各地高溫，重慶市經(jīng)歷了罕見高溫，森林內(nèi)枯枝敗葉極易自燃，引發(fā)火災(zāi)。如何筑牢森林防火安全屏障？政策規(guī)定、人員巡邏外，火災(zāi)預(yù)警？火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)定位？

在本任務(wù)中，我們就要來認(rèn)識(shí)能有效進(jìn)行森林火災(zāi)防控的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及其典型應(yīng)用領(lǐng)域。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.5.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史

基本思想起源于20世紀(jì)70年代，用于軍事國(guó)防項(xiàng)目，1978年，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局成立了新一代分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)工作組，拉開了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的序幕。隨著半導(dǎo)體技術(shù)、微系統(tǒng)技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，20世紀(jì)90年代末在美國(guó)興起了現(xiàn)代意義上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其后，該技術(shù)相繼被一些重要機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)為將改變世界的重要新技術(shù)，相關(guān)研究工作在世界各主要發(fā)達(dá)國(guó)家轟轟烈烈地開展起來。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)從最初的概念雛形發(fā)展到如今較為成熟的軟硬件體系，大致可分為4個(gè)階段。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4個(gè)階段點(diǎn)擊此處結(jié)束放映發(fā)展階段時(shí)間主要特點(diǎn)第一階段20世紀(jì)70年代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接傳感控制器，傳感器有簡(jiǎn)單信息獲取能力第二階段20世紀(jì)80年代傳感器具有獲取多種信息的能力采用串/并接口（RS-232、RS-485接口等）與傳感控制器相連，構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)，有對(duì)多種信息進(jìn)行綜合和處理的能力。第三階段20世紀(jì)90年代后期智能傳感器采用現(xiàn)場(chǎng)總線連接傳感控制器，構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)第四階段21世紀(jì)初至今傳感器具有多功能、多信息獲取能力自組織方式，成了微傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、無線通信、分布計(jì)算、人工智能等的新型網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

我國(guó)對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展非常重視。從2002年開始，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)（CNGD）示范工程、863計(jì)劃等已經(jīng)陸續(xù)資助了多項(xiàng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的課題。另外，國(guó)內(nèi)許多科研院所和重點(diǎn)高校近年來也都積極展開了該領(lǐng)域的研究工作。2004年，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為重點(diǎn)研究項(xiàng)目。2005年，我國(guó)開始了傳感器網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化研究工作。2006年，《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020

年）》中加入了“傳感器網(wǎng)絡(luò)及智能信息處理”的內(nèi)容。我國(guó)對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究工作雖然起步較晚，但在國(guó)家的高度重視和扶持下，已經(jīng)取得了令人矚目的成就。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.5.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定義及結(jié)構(gòu)1.

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定義

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，是物聯(lián)網(wǎng)用來感知和識(shí)別周圍環(huán)境信息的系統(tǒng)。它集成了傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)等，具有數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸三種功能。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量靜止或移動(dòng)的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，能協(xié)同感知、收集和測(cè)控各種環(huán)境下的感知對(duì)象，通過對(duì)感知信息的協(xié)作式數(shù)據(jù)處理，獲得感知對(duì)象的準(zhǔn)確信息，然后通過無線方式傳送給需要這些信息的用戶。協(xié)同感知、采集、處理、發(fā)布感知信息是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有多個(gè)不同類型的傳感器，監(jiān)控不同場(chǎng)景下不同設(shè)備的狀況（溫度、濕度、光照度、聲音、振動(dòng)、運(yùn)動(dòng)狀況等）。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起源于戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等軍事應(yīng)用，而現(xiàn)今無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用于很多民用領(lǐng)域，如智能家居、智慧城市、智慧醫(yī)療、智能交通、智慧農(nóng)業(yè)等各行各業(yè)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有非常廣闊的應(yīng)用前景，其發(fā)展和應(yīng)用將會(huì)給人們生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)影響。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)包含傳感器、感知對(duì)象和觀察者三個(gè)基本要素。一般情況下，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由無線傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)、互聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程用戶管理節(jié)點(diǎn)組成。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量多、體積小、成本低、分布密集，具有無線通信和數(shù)據(jù)處理能力。它們以無線通信的方式自適應(yīng)地組成一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)。各個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)將自己探測(cè)到的有用信息以多跳的方式向指揮中心（主機(jī)）報(bào)告。

無線傳感器節(jié)點(diǎn)配備有滿足不同應(yīng)用需求的傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器、紅外線感應(yīng)器、位移傳感器、壓力傳感器等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點(diǎn)擊此處結(jié)束放映典型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論3.節(jié)點(diǎn)單元硬件總體結(jié)構(gòu)

相比于傳統(tǒng)傳感器節(jié)點(diǎn)，無線傳感器節(jié)點(diǎn)不僅包括傳感器部件，還集成了微型控制器和無線通信芯片等，能夠完成信息采集、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)回傳等，即對(duì)感知信息的分析處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸。無線傳感器節(jié)點(diǎn)一般由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊組成，有的還包括定位裝置、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和移動(dòng)裝置等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映無線傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件組成物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

傳感器模塊：是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)采集被監(jiān)測(cè)環(huán)境或?qū)ο笙嚓P(guān)信息的單元，與具體的應(yīng)用需求緊密關(guān)聯(lián)，不同的應(yīng)用所涉及的監(jiān)測(cè)信息也不相同。

常用的傳感器模塊有溫度傳、濕度、磁場(chǎng)、

光照度、氣壓等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

處理器模塊：是無線傳感器節(jié)點(diǎn)的核心單元，完成：第一是接收來自傳感器模塊的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，并通過無線通信模塊發(fā)送出去；第二是讀取無線通信模塊接收到的數(shù)據(jù)及控制信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并對(duì)硬件平臺(tái)或控制目標(biāo)進(jìn)行控制；第三是對(duì)通信協(xié)議進(jìn)行處理，完成在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信過程中的媒體訪問控制、路由協(xié)議處理等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

無線通信模塊：是無線傳感器節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)的必備單元，它使得獨(dú)立的無線傳感器節(jié)點(diǎn)之間可以相互連接，并能借助多跳功能將數(shù)據(jù)回傳到匯聚節(jié)點(diǎn)。

在進(jìn)行無線通信模塊硬件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮無線通信模塊的處理能力和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的能耗，在滿足通信功能的情況下盡可能地降低通信能耗，延長(zhǎng)無線傳感器節(jié)點(diǎn)的工作壽命。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映無線通信技術(shù)頻率/GHz距離/m功耗傳輸速率/kbit/sBluetooth2.410低10000802.11b2.4100高11000ZigBee2.410～75低250IrDA紅外1低16000UWB3.1～10.610低100000物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

能量供應(yīng)模塊：是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量來源，供電技術(shù)的好壞決定了網(wǎng)絡(luò)工作時(shí)間的長(zhǎng)短和系統(tǒng)運(yùn)行成本。

供電單元主要有高能量電池、燃料電池和能量轉(zhuǎn)換電池等幾種。

當(dāng)無線傳感器節(jié)點(diǎn)被放置在室內(nèi)固定位置時(shí)，可以采用交流供電，此時(shí)無線傳感器節(jié)點(diǎn)的功耗并不會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行成本和無線傳感器節(jié)點(diǎn)的使用壽命。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.5.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、信息處理于一體的綜合智能信息系統(tǒng)，具有廣闊的應(yīng)用前景，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有以下顯著特點(diǎn)。1.

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、節(jié)點(diǎn)數(shù)量多

布置大量無線傳感器節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)：提高整體監(jiān)測(cè)精確度；降低對(duì)單個(gè)節(jié)點(diǎn)的精度要求；大量冗余節(jié)點(diǎn)的存在使得系統(tǒng)有較強(qiáng)的容錯(cuò)性能。例如，森林及草原防火監(jiān)測(cè)、野生動(dòng)物活動(dòng)情況監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)往往要布置大量的無線傳感器節(jié)點(diǎn)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.

自組織網(wǎng)絡(luò)

與局部網(wǎng)的布設(shè)不同，無線傳感器節(jié)點(diǎn)的位置在布設(shè)前不能確定（飛機(jī)撒布、人員隨機(jī)布設(shè)），節(jié)點(diǎn)之間的相鄰關(guān)系也不能事先確定，因此要求無線傳感器節(jié)點(diǎn)具有自組織能力，能夠自動(dòng)進(jìn)行配置管理。3.

動(dòng)態(tài)性網(wǎng)絡(luò)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)經(jīng)常改變，主要原因有無線傳感器節(jié)點(diǎn)電能耗盡，環(huán)境變化造成通信故障，無線傳感器節(jié)點(diǎn)本身出現(xiàn)故障，增加了新的無線傳感器節(jié)點(diǎn)等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.

可靠性要求高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)無線傳感器節(jié)點(diǎn)本身硬件結(jié)構(gòu)的要求較高，考慮：①布設(shè)時(shí)：可能通過飛機(jī)撒布、炮彈（火箭）發(fā)射等方式布設(shè)。②工作時(shí)：風(fēng)吹、日曬、雨淋、嚴(yán)寒、酷暑等惡劣環(huán)境。③維護(hù)：維護(hù)十分困難（幾乎不可能）。對(duì)無線傳感器節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)要求高，主要考慮以下因素：①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠。②自組織、動(dòng)態(tài)性需保證基本信息傳輸正常。③信息保密性強(qiáng)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論5.

以數(shù)據(jù)為中心

在互聯(lián)網(wǎng)中，終端、主機(jī)、路由器、服務(wù)器等設(shè)備都有自己的IP地址。想訪問互聯(lián)網(wǎng)中的資源，必須先知道存放資源的服務(wù)器的IP地址，所以互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)以地址為中心的網(wǎng)絡(luò)，而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是任務(wù)型網(wǎng)絡(luò)。

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)雖然也有編號(hào)，但是編號(hào)是否在整個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中統(tǒng)一取決于具體需要。另外，節(jié)點(diǎn)編號(hào)與節(jié)點(diǎn)位置之間也沒有必然聯(lián)系。用戶使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢事件時(shí)，將關(guān)心的事件報(bào)告給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)而不是某個(gè)節(jié)點(diǎn)，許多時(shí)候只關(guān)心結(jié)果（數(shù)據(jù)）如何，而不關(guān)心是哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論6.

應(yīng)用相關(guān)性

互聯(lián)網(wǎng)上傳遞的信息是五花八門的，但是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳遞的信息與應(yīng)用所關(guān)注的物理量密切相關(guān)。不同的應(yīng)用背景對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的需求不同，最終導(dǎo)致其硬件平臺(tái)、軟件系統(tǒng)，甚至網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都不同，所以在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中很難找到一種統(tǒng)一的通信協(xié)議平臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)高效率，往往要針對(duì)一個(gè)具體應(yīng)用來研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。限制性：①電源能量有限：電池供電量小、難以更換。②通信能力有限：通信距離小于100m。③通信速率有限：通信速率一般小于1000kbit/s。④計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限：處理器的計(jì)算能力弱、存儲(chǔ)容量小。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.5.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與具體的應(yīng)用環(huán)境密切相關(guān)，因此針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，存在性能不同的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。1.

軍事應(yīng)用

在軍事應(yīng)用領(lǐng)域，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠監(jiān)測(cè)敵軍區(qū)域內(nèi)的兵力和裝備，實(shí)時(shí)監(jiān)視戰(zhàn)場(chǎng)狀況，定位目標(biāo)物，監(jiān)測(cè)核攻擊和生物化學(xué)攻擊等。在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中，戰(zhàn)場(chǎng)信息的及時(shí)獲取并做出反應(yīng)對(duì)于整個(gè)戰(zhàn)局至關(guān)重要。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有生存能力強(qiáng)、探測(cè)精度高、成本低等特點(diǎn)，所以非常適合將其應(yīng)用于惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，執(zhí)行戰(zhàn)場(chǎng)偵察與監(jiān)控、目標(biāo)定位、毀傷效果評(píng)估、核生化監(jiān)測(cè)、國(guó)土安全保護(hù)、邊境監(jiān)視等任務(wù)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論（1）戰(zhàn)場(chǎng)偵察與監(jiān)控

戰(zhàn)場(chǎng)偵察與監(jiān)控的基本思想是在戰(zhàn)場(chǎng)上布設(shè)大量的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，以收集和中繼信息，并對(duì)大量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾；然后把重要信息傳送到數(shù)據(jù)融合中心，將大量信息集成為一幅戰(zhàn)場(chǎng)全景圖，以滿足作戰(zhàn)力量“知己知彼”的要求，大大提升指揮員對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的感知水平。

對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)的監(jiān)控可以分為對(duì)己方的監(jiān)控和對(duì)敵方的監(jiān)測(cè)，包括軍事行動(dòng)偵察與非軍事行動(dòng)監(jiān)測(cè)。通過在己方人員、裝備上附帶各種傳感器，并將傳感器采集的信息通過匯聚節(jié)點(diǎn)送至指揮所，同時(shí)融合來自戰(zhàn)場(chǎng)的其他信息，可以形成己方完備的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖，幫助指揮員及時(shí)準(zhǔn)確地了解武器裝備、軍用物資的部署和供給情況。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

典型的：用飛行器將大量微無線傳感器節(jié)點(diǎn)散布于戰(zhàn)場(chǎng)地域，并自組成網(wǎng)，對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)信息邊收集、邊傳輸、邊融合。系統(tǒng)軟件通過解讀無線傳感器節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容，將它們與公路、建筑、天氣、單元位置等相關(guān)信息及其他無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息相互融合，向指揮員提供一個(gè)動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)更新或近實(shí)時(shí)更新的戰(zhàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為各作戰(zhàn)平臺(tái)更準(zhǔn)確地制定戰(zhàn)斗行動(dòng)方案提供情報(bào)依據(jù)和服務(wù)，使情報(bào)偵察與獲取能力得到質(zhì)的飛躍。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論（2）目標(biāo)定位

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，感知目標(biāo)信息的節(jié)點(diǎn)將感知信息廣播（無線傳送）到管理節(jié)點(diǎn)，再由管理節(jié)點(diǎn)綜合感知信息，對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行判斷，這一過程稱為目標(biāo)定位。實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)定目標(biāo)的精確打擊。

由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有擴(kuò)展性強(qiáng)、實(shí)時(shí)性和隱蔽性好等特點(diǎn)，所以它非常適合對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤定位，向指揮中心提供目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)定位應(yīng)用方式可以分為偵測(cè)、定位、報(bào)告3個(gè)階段。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

在偵測(cè)階段，每個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)“啟動(dòng)”以探測(cè)可能的目標(biāo)，并在目標(biāo)出現(xiàn)后計(jì)算自身到目標(biāo)的距離，同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)廣播節(jié)點(diǎn)位置及與目標(biāo)的距離等信息；

在定位階段，各節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的目標(biāo)方位與自身位置信息，通過三邊測(cè)量或三角測(cè)量等方法，獲得目標(biāo)的位置信息，然后進(jìn)入報(bào)告階段；

在報(bào)告階段，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)會(huì)向距離目標(biāo)較近的無線傳感器節(jié)點(diǎn)廣播消息，使之啟動(dòng)并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，同時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將目標(biāo)信息通過匯聚節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)焦芾砉?jié)點(diǎn)或指揮所，以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的精確定位。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論（3）毀傷效果評(píng)估

戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷效果評(píng)估是對(duì)火力打擊后目標(biāo)毀傷情況的科學(xué)評(píng)價(jià)，是制定后續(xù)作戰(zhàn)行動(dòng)決策的重要依據(jù)。當(dāng)前應(yīng)用較多的目標(biāo)毀傷效果評(píng)估系統(tǒng)主要依托于無人機(jī)、偵察衛(wèi)星等手段，但這些手段均受到飛行距離、過頂時(shí)間、敵方打擊無線傳感器網(wǎng)絡(luò)或天氣等因素的制約，無法全天候?qū)Υ驌舻哪繕?biāo)進(jìn)行抵近偵察并對(duì)毀傷效果做出正確評(píng)估。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，無線傳感器節(jié)點(diǎn)可以通過飛機(jī)或火力打擊時(shí)的導(dǎo)彈、精確制導(dǎo)炸彈被附帶撒布于攻擊目標(biāo)周圍。在火力打擊之后，無線傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)目標(biāo)的可見光、無線電通信、人員部署等信息進(jìn)行收集、傳遞，并經(jīng)過管理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)分析，使指揮員及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷效果評(píng)估。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

一方面可以使指揮員能夠掌握火力打擊任務(wù)的完成情況，適時(shí)調(diào)整火力打擊計(jì)劃和火力打擊重點(diǎn)，為實(shí)施正確的決策提供科學(xué)依據(jù)；另一方面也可以最大限度地優(yōu)化打擊火力配置，集中優(yōu)勢(shì)火力對(duì)關(guān)鍵目標(biāo)進(jìn)行打擊，從而大大提高作戰(zhàn)資源利用率。（4）核生化監(jiān)測(cè)

將微小的無線傳感器節(jié)點(diǎn)部署到戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中形成自主工作的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并讓其負(fù)責(zé)采集有關(guān)核生化數(shù)據(jù)的信息，形成低成本、高可靠性的核生化攻擊預(yù)警系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可以在不消耗人員戰(zhàn)斗力的條件下，及時(shí)而準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)己方陣地上的核生化污染，為參戰(zhàn)人員提供寶貴的快速反應(yīng)時(shí)間，從而盡可能地減少人員傷亡和裝備損失。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

在核生化戰(zhàn)爭(zhēng)中，及時(shí)、準(zhǔn)確地采集爆炸中心附近的數(shù)據(jù)非常重要。在最短的時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)到爆炸中心附近的數(shù)據(jù)，判斷爆炸類型，并對(duì)其產(chǎn)生的破壞情況進(jìn)行估算是快速采取應(yīng)對(duì)措施的關(guān)鍵，這些工作常常需要專業(yè)人員攜帶裝備進(jìn)入污染區(qū)進(jìn)行探測(cè)。

而若通過無人機(jī)、火箭彈等方式向爆炸中心附近撒布無線傳感器節(jié)點(diǎn)，依靠自主工作的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，則在遭受核生化攻擊后無須派遣人員即可快速獲取爆炸現(xiàn)場(chǎng)精確的探測(cè)數(shù)據(jù)，從而避免相關(guān)人員在進(jìn)行探測(cè)時(shí)直接暴露在核輻射環(huán)境中而受到核輻射的威脅。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.

環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，能夠完成傳統(tǒng)系統(tǒng)無法完成的任務(wù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域包括植物生長(zhǎng)環(huán)境、動(dòng)物活動(dòng)環(huán)境、生化監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)、洪水監(jiān)測(cè)等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控大鴨島（GreatDuckIsland）的生態(tài)環(huán)境；在加利福尼亞州圣哈率托山脈建立了可擴(kuò)展的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要監(jiān)測(cè)局部環(huán)境條件下的小氣候和植物、動(dòng)物的生態(tài)模式；伯克利分校利用部署于一棵高70m的紅杉樹上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來監(jiān)測(cè)其生存環(huán)境。

利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)牧場(chǎng)中牛的活動(dòng)，目的是防止兩頭牛相互爭(zhēng)斗；在印度西部多山區(qū)域部署的用于監(jiān)測(cè)泥石流的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是在災(zāi)難發(fā)生前預(yù)測(cè)泥石流的發(fā)生；葡萄園中部署了監(jiān)測(cè)其環(huán)境微小變化。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論3.

醫(yī)療衛(wèi)生應(yīng)用

基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的人體健康監(jiān)測(cè)平臺(tái)，包括壓力傳感器、皮膚反應(yīng)傳感器、伸縮傳感器、壓電薄膜傳感器、溫度傳感器等，監(jiān)測(cè)體溫、脈搏、呼吸、血氧水平等；用于可穿戴設(shè)備，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療系統(tǒng)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用——可穿戴設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.

智能交通應(yīng)用

將分布式無線傳感器節(jié)點(diǎn)部署于道路兩旁，該系統(tǒng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)的智能管控性問題，包括耗能、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)安全、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、數(shù)據(jù)管理融合、數(shù)據(jù)傳輸模式等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映沈陽自動(dòng)化所的高速公路交通監(jiān)控系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映書面作業(yè)：1.簡(jiǎn)述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定義和組成。2.簡(jiǎn)述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事目標(biāo)定位中的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映實(shí)踐作業(yè)：

查閱生活中典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用有哪些，各有什么特點(diǎn)及其關(guān)鍵組成。1．描述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)景。2．分析該應(yīng)用場(chǎng)景下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及特點(diǎn)。3．注明來源：網(wǎng)址或書籍（頁碼）等。4．提交word文檔。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映感謝聆聽物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)與傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)并稱為物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)。如同20世紀(jì)80年代問世的個(gè)人計(jì)算機(jī)成為了20世紀(jì)90年代Interent的根基一樣，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已成為今后物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵，因?yàn)椤拔锫?lián)”的基礎(chǔ)就是嵌入式系統(tǒng)的運(yùn)算。

認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)2.6物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論引導(dǎo)案例——生活中無處不在的嵌入式產(chǎn)品

近年來，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等的迅猛發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)日漸普及，嵌入式產(chǎn)品在我們生活中無處不在，小到我們隨身攜帶的電子產(chǎn)品，如手機(jī)、手環(huán)、藍(lán)牙耳機(jī)等，大到汽車、飛機(jī)、火箭等，無一不采用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。隨著社會(huì)的日益信息化和專業(yè)化，嵌入式系統(tǒng)已作為典型的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)滲透到各行各業(yè)中。從工業(yè)生產(chǎn)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，從民用領(lǐng)域到軍事領(lǐng)域，嵌入式系統(tǒng)發(fā)揮著越來越重要的作用。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.6.1嵌入式系統(tǒng)的定義沒有比較權(quán)威、統(tǒng)一的定義。定義1：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件、硬件可裁減，對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

定義2：嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對(duì)象體系中的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入性、專用性與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)的三個(gè)基本要素。定義3：電氣電子工程師學(xué)會(huì)對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義為嵌入式系統(tǒng)是用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，它只有與具體應(yīng)用相結(jié)合才會(huì)具有生命力，才更具有優(yōu)勢(shì)。因此可以這樣理解上述三個(gè)面向的含義，即嵌入式系統(tǒng)是與應(yīng)用緊密結(jié)合的，它具有很強(qiáng)的專用性，必須結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)需求進(jìn)行合理的裁減利用。嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)，電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，這一點(diǎn)決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)必須根據(jù)應(yīng)用需求對(duì)軟件、硬件進(jìn)行裁減，滿足應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積等的要求。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.6.2.

嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)可以分為四個(gè)部分：嵌入式處理器、嵌入式外圍設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式應(yīng)用軟件。它用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論1.

嵌入式處理器嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)硬件層的核心，是控制、輔助系統(tǒng)運(yùn)行的硬件單元，范圍極其廣，從最初的4位處理器，目前仍在大規(guī)模應(yīng)用的8位單片機(jī)，到受到人們青睞的32位、64位嵌入式處理器。嵌入式微處理器與通用處理器最大的不同在于嵌入式微處理器大多數(shù)工作在為特定用戶群所專門設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，它將通用處理器許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)趨于小型化，同時(shí)還具有很高的效率和可靠性。

嵌入式處理器可分為四類：嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器、嵌入式片上系統(tǒng)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論（1）嵌入式微處理器（EMPU）是由通用計(jì)算機(jī)中的CPU演變而來的。嵌入式微處理器的體系結(jié)構(gòu)可以采用馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)或哈佛體系結(jié)構(gòu)，指令系統(tǒng)可以選用精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)和復(fù)雜指令系統(tǒng)CISC。嵌入式微處理器有多種不同的體系，即使在同一體系中也可能具有不同的時(shí)鐘頻率和數(shù)據(jù)總線寬度，或集成了不同的外圍設(shè)備和接口。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全世界嵌入式微處理器已經(jīng)超過1000種，體系結(jié)構(gòu)有30多個(gè)系列，其中主流的體系有ARM、MIPS、PowerPC、X86和SuperH等。嵌入式微處理器的選擇是根據(jù)具體的應(yīng)用而決定的。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論（2）嵌入式微控制器（EMCU）又稱為微控制器，其典型代表是單片機(jī)。

把嵌入式應(yīng)用所需要的微處理器、I/O接口、A/D（模/數(shù)轉(zhuǎn)換）接口、D/A（數(shù)/模轉(zhuǎn)換）接口、串行接口、RAM、ROM全部集成到一個(gè)超大規(guī)模集成電路（VLSI）中，制造出面向I/O的微控制器，就是我們所說的單片機(jī)。（3）嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器（EDSP）是專門用于信號(hào)處理的處理器，其在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令算法方面進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，具有很高的編譯效率和指令執(zhí)行速度。（4）嵌入式片上系統(tǒng)（ESoC）最大的特點(diǎn)是成功實(shí)現(xiàn)了軟件和硬件的無縫結(jié)合，直接在處理器片內(nèi)嵌入操作系統(tǒng)的代碼模塊。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論1.

嵌入式外圍設(shè)備嵌入式外圍設(shè)備是指除中央控制部件（EMPU、EMCU、EDSP、ESoC）外，用于完成存儲(chǔ)、通信、調(diào)試顯示等輔助功能的其他硬件部件。按功能可分為存儲(chǔ)設(shè)備、通信設(shè)備和顯示設(shè)備三大類。存儲(chǔ)設(shè)備主要用于各類數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，常用的有靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器（DRAM）和非易失存儲(chǔ)器（ROM、EPROM、EEPROM、Flash）三種，其中Flash憑借其可擦寫次數(shù)多、存儲(chǔ)速度快、存儲(chǔ)容量大、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，在嵌入式領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論嵌入式系統(tǒng)硬件部分除存儲(chǔ)設(shè)備外，還包括豐富的外圍接口。所以，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用才越來越豐富，外圍設(shè)備通過和片外其他設(shè)備或傳感器的連接來實(shí)現(xiàn)微處理器的I/O功能。每個(gè)外圍設(shè)備通常都只有單一的功能，它可以安裝在芯片外，也可以內(nèi)置于芯片中。種類很多，可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的串行通信設(shè)備，也可以是非常復(fù)雜的無線通信設(shè)備。嵌入式系統(tǒng)中常用的通用設(shè)備接口有A/D接口、D/A接口、I/O接口，I/O接口有RS-232接口（串行通信接口）、Ethernet（以太網(wǎng)）接口、USB（通用串行總線）接口、音頻接口、VGA視頻輸出接口、I2C（現(xiàn)場(chǎng)總線）接口、SPI（串行外圍設(shè)備接口）和IrDA（紅外線接口）等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論3.

嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)專門負(fù)責(zé)管理存儲(chǔ)器分配、中斷處理、任務(wù)調(diào)度，達(dá)到使嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)更加方便和快捷的目的。支持嵌入式應(yīng)用的系統(tǒng)軟件，是嵌入式系統(tǒng)極為重要的組成部分，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動(dòng)程序、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口、通信協(xié)議、圖形用戶界面等。與通用操作系統(tǒng)相比，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)時(shí)高效性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件固化及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論嵌入式操作系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景可分為兩大類：一類是面向消費(fèi)電子產(chǎn)品的非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如Linux/Windows；基于時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的，CPU是不可搶占的，即便高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)就緒了，也不能馬上中斷低優(yōu)先級(jí)任務(wù)去執(zhí)行，必須要等到低優(yōu)先級(jí)任務(wù)主動(dòng)掛起(sleep)或者時(shí)間片結(jié)束才能得到執(zhí)行，無響應(yīng)。另一類是面向控制、通信、醫(yī)療等領(lǐng)域的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如VxWorks、QNX等。當(dāng)外界事件和數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)，系統(tǒng)能以足夠快的速度予以處理，其處理結(jié)果能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)控制生產(chǎn)結(jié)果或?qū)ο到y(tǒng)做出響應(yīng)，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致運(yùn)行的操作系統(tǒng)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.

嵌入式應(yīng)用軟件是真正針對(duì)需求的，由嵌入式軟件工程師完全自主開發(fā)的軟件。嵌入式應(yīng)用軟件是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各種功能的關(guān)鍵，好的嵌入式應(yīng)用軟件可以使同樣的硬件平臺(tái)更好、更高效地完成系統(tǒng)功能，使系統(tǒng)具有更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。是針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域，基于某一固定的硬件平臺(tái)，用于實(shí)現(xiàn)用戶預(yù)期目標(biāo)的計(jì)算機(jī)軟件。由于用戶任務(wù)可能有時(shí)間和精度上的要求，因此，有些嵌入式應(yīng)用軟件需要特定嵌入式操作系統(tǒng)的支持。應(yīng)優(yōu)化，以減少對(duì)系統(tǒng)資源的消耗，降低硬件成本。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.6.3嵌入式系統(tǒng)的特征1.

嵌入式系統(tǒng)內(nèi)核小一般是應(yīng)用于小型電子裝置的，系統(tǒng)資源相對(duì)有限，所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。比如Enea公司開發(fā)的OSE分布式系統(tǒng)，內(nèi)核只有5KB，與Windows的內(nèi)核沒有可比性。2.嵌入式系統(tǒng)專用性強(qiáng)個(gè)性化很強(qiáng)，其中軟件和硬件的結(jié)合非常緊密，一般要針對(duì)硬件進(jìn)行系統(tǒng)的移植，即使同一品牌、同一系列的產(chǎn)品也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化和增減不斷進(jìn)行修改。同時(shí)針對(duì)不同的任務(wù)，往往需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行較大更改，程序的編譯下載要和系統(tǒng)相結(jié)合，這種修改和通用軟件的“升級(jí)”是兩個(gè)概念。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論3.

嵌入式系統(tǒng)精簡(jiǎn)嵌入式系統(tǒng)一般沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，不要求其在功能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)上過于復(fù)雜，這樣一方面有利于控制系統(tǒng)成本，另一方面有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全。4.高實(shí)時(shí)性高實(shí)時(shí)性的系統(tǒng)軟件是嵌入式系統(tǒng)的基本要求，而且要求軟件采用固態(tài)存儲(chǔ)，以提高速度；要求軟件代碼具有高質(zhì)量和高可靠性。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論5.多任務(wù)操作嵌入式軟件開發(fā)要想走向標(biāo)準(zhǔn)化，就必須使用多任務(wù)的操作系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以沒有操作系統(tǒng)，直接在芯片上運(yùn)行。

但是為了合理地調(diào)度多任務(wù)，利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)，以及和專家?guī)旌瘮?shù)接口，用戶必須自行選配實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，這樣才能保證程序執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、可靠性，并節(jié)省開發(fā)時(shí)間，保證軟件質(zhì)量。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論6.系統(tǒng)開發(fā)需具備相應(yīng)工具和環(huán)境由于嵌入式系統(tǒng)本身不具備自主開發(fā)能力，所以設(shè)計(jì)完成以后用戶是不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改的，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)，這些開發(fā)工具和環(huán)境一般基于通用計(jì)算機(jī)上的軟硬件設(shè)備及各種邏輯分析儀、混合信號(hào)示波器等。開發(fā)時(shí)往往有主機(jī)和目標(biāo)機(jī)的概念，主機(jī)用于程序的開發(fā)，目標(biāo)機(jī)作為最后的執(zhí)行機(jī)，需要交替結(jié)合進(jìn)行開發(fā)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論7.嵌入式系統(tǒng)需與具體應(yīng)用結(jié)合嵌入式系統(tǒng)與具體應(yīng)用有機(jī)結(jié)合在一起，升級(jí)換代也是同步進(jìn)行的。因此，嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場(chǎng)，就具有較長(zhǎng)的生命周期。8.軟件固化為了提高系統(tǒng)運(yùn)行速度和可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片中。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.6.4嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用1.嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程20世紀(jì)60年代，嵌入式這個(gè)概念就已經(jīng)存在了。在通信方面，嵌入式系統(tǒng)在20世紀(jì)60年代用于電子機(jī)械電話交換的控制，當(dāng)時(shí)被稱為“存儲(chǔ)式程序控制系統(tǒng)”。20世紀(jì)70年代，出現(xiàn)了微處理器。20世紀(jì)80年代，總線技術(shù)飛速發(fā)展，出現(xiàn)了單片機(jī)。20世紀(jì)90年代，在分布控制、柔性制造、數(shù)字化通信和信息家電等巨大需求的牽引下，嵌入式系統(tǒng)進(jìn)一步加速發(fā)展。21世紀(jì)進(jìn)入全面的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到各類網(wǎng)絡(luò)中去也必然是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）工業(yè)控制基于嵌入式芯片的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備