浅析嵌入式软件技术的现状与发展动向

2018年1月浅析嵌入式软件技术的现状与发展动向代云飞（中国矿业大学，北京市海淀区1000）

【摘要】后PC时代计算机最为普遍的应用形式为嵌入式系统，现阶段的嵌入式软件技术已经在我国信息产业及计算机发展过程中成为了关

军事国防过程中、医疗卫生及日常生活等过程中，不仅仅方便了键性的技术之一，同时也被广泛运用到工业生产过程中、航空航天创造过程中、

软件代码小、反应速度较快等特点及优势，在各行各业中逐年人们的生产生活，还提高了人们的生活质量。嵌入式软件技术具有自动化程度高、

笔者首先针对嵌入式软件技术的具体概念、使用特征、现阶段应用过扩大了应用范围。为了分析嵌入式软件技术未来的发展动向及发展方向，

程中的发展现状进行了详细的分析。

发展动向；优化【关键词】嵌入式软件技术；现状；

【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（2018）TP311.52A1006-422201-0108-02

使用特征1嵌入式软件技术的具体概念、随着科学技术的发展及计算机的普及袁现阶段的计算机网络已经在我们日常的生产生活尧工作尧学习等方面已经有着十分广泛的应用袁随着人们对科学技术发展要求的增高袁单纯的计算机已经无法满足现阶段人们生产生活过程中的需求[1]袁因此袁各类嵌入式软件技术及系统应用而生袁如GPS导航仪尧智能家电尧MP3尧网络电视尧智能手机尧智能工具尧机床等袁为人们的生产生活带来的极大的便利及发展遥

嵌入式软件技术属于计算机其中的一种应用形式袁主要是指在宿主设备中埋藏的微处理系统袁这类的计算机难以被设备使用者发现及关注袁因此也称为埋藏式计算机袁最为典型的机种代表为微处理器尧DSP及微控制器等袁在宿主设备中使用嵌入式软件技术能提高设备的智能性尧让设备使用起来更

加灵活方便袁方便操作遥从大方面来说袁嵌入式软件技术主要是指作为某种技术过程中核心处理环节存在的袁具有能够直接与现实环境接口及交互的一种计算机系统袁一定程度上来说就是在特定的应用条件下袁计算机处于嵌入式软件工作状态时即可便能与周围环境进行互动袁是一种实时的工作方式遥不管是埋藏在宿主设备中的微控制器还是嵌入在宿主系统中的IPC袁两者本质上独属于嵌入式软件技术的计算机处理系统袁但微控制器具有成本较低尧自然交互性好尧结构紧凑等优势[2]遥

嵌入式软件技术的主要特点表现为以下几个方面院首先嵌入式软件技术具有一定的实用意义袁嵌入式软件技术与功能复合用户的需求袁嵌入式软件技术是嵌入到计算机系统当中取得袁也是服务于计算机系统的袁与硬件有着密切相关性袁嵌入式软件技术的开发主要是根据客户的需求袁面向产业的

实现各业务平台整合的TD-LTE3.2提供无线通路，

无线通信网络

采用先进的LTE技术建设的无线通信网络袁具有高速率尧低时延尧大容量等技术优势袁一网承载井下语音通信尧视频回传尧人员定位尧设备及环境监测等无线传输业务袁节省传输系统投资袁避免重复建设袁为数字化矿山建设打下良好的无线传输基础遥

数据挖掘尧综合应用渊报警联动尧故障联动尧系统联动冤尧有效干预的功能袁达到减员增效目的袁同时也为管理人员处理各类安全问题提供数据基础遥

适用于井下环境的4G多功能、本安型，3.3小型化、

一体化基站

矿用4G无线通信系统基站采用本安型硬件设计袁符合煤矿安全规范袁并采用最先进的4G无线通信技术袁可以实现更快的数据传输速率和更高的传输带宽袁让用户获得全新的业务体验遥

集成BBU+RRU功能袁满足矿用本安设计要求袁提供满足矿用井下无线覆盖基本要求和基本容量性能要求袁支持与井下工业以太网交换机连接遥

通过本项目的建设可以验证4G无线网络在井下复杂环境中的使用效果袁验证本安型基站尧井下单兵装备等井下设备的安全尧实用性遥通过在工作面袁运输巷袁排水系统袁电力系统等典型场景布设4G无线网络袁解决数据传输带宽问题袁完成各种井下设备的无线接入尧远程集控以及电站监控系统的无线接入遥通过项目的实施袁大幅提升示范矿井的安全水平袁达到实时监测尧实时预警尧快速反应等目标遥同时袁实现了井下及地面现场的优化调度尧集中控制袁实现少人值守尧达到减岗增效的目标遥据统计袁示范矿井可实现减人55人袁年节省工资成本330万元袁年可节约电费260万元袁矿井产量可提高8%以上遥

矿山4G智能通信平台的研发与应用一方面拓宽了4G技术的应用领域袁另一方面也为煤矿移动通信提供了高带宽尧低延迟尧稳定可靠的无线通信解决方案遥本项目将TD-LTE4G无线通信系统的建设与开滦集团自动化和信息化系统建设相结合袁通过多种业务融合的实现为促进数字化矿山建设积累了实践经验袁有利于煤炭行业用技术指导两化融合的落地过程袁共同推进整个煤炭行业两化深度融合发展遥

收稿日期：2017-12-28作者简介：刘辛颖渊1983-冤袁男袁汉族袁河北唐山人袁电子工程师袁本科袁研究方向为通信行业遥

4应用效果化的系统袁产品满足煤矿本安要求遥智能主板采用高性能的嵌入式处理器袁采用Android软件平台袁通过PCIE接口连接TD-LTE移动通信模块袁从而连接到4G网络遥

5结语3.4基于4G无线通信技术的井下传感器和矿工单兵装备

井下短距离多跳的无线传感器网络和各种工业现场总线有非常广泛的应用袁实现这些异构网络通过TD-LTE对主干网的接入是一种可行的方式遥研制基于TD-LTE的通用网关袁实现现场各传感器网络对TD-LTE网络的接入袁支持RS485袁CAN袁以及ZIGBEE和WirelessHART等遥

单兵装备将智能主板尧环境传感器和矿灯电池封装在一个外壳内袁使用现有矿灯电源作为单工装备的电源袁形成一体

2018年1月发展方向及市场需求性等进行开发创造的袁具有一定的实用意义遥另一个是具有灵活性特点[3]袁由于嵌入式软件技术能随时进行开发袁不存在时间袁且嵌入式软件技术的形态小巧袁能较为便利的嵌入到计算机系统中去袁嵌入之后对计算机系统的功能不存在影响袁且嵌入式软件技术根据市场需求及用2户需要还能进行不断升级袁具有一定的灵活变动性[4]遥

的发展嵌入式软件技术现阶段的发展现状及未来2.1随嵌着科入动式向、发展方向学软技术的件技术现发展及阶段更新的发展现状

袁嵌入式软件技术已经普遍的被应用在人们日常生产尧生活尧工作尧教育尧研发及创新过程中袁对于我们的学习尧生活及工作带来了较大的便利袁节省了我们的时间袁提高的工作尧学习的效率遥现阶段在嵌入式软件技术强大的开发工具及操作系统下某些小型的电子设备得到了尺寸尧成本尧功耗等多方面的改善及优化袁嵌入式软件技术为这些技术设备提供了较为重要的技术支持袁现阶段我国关于嵌入式软件技术的发展主要包括开发及软件应用两方面袁嵌入式软件技术在通信工程尧金融交易尧电子消费尧医疗卫生尧工业生产及交通运输等多方面进行了不断的应用袁如网络电视尧数码相机尧智能手机尧电话交换系统尧卫星定位系统尧售票系统尧燃料服务系统尧停车系统尧雷达系统尧心脏除颤仪系统尧超声诊断及磁共振系统等遥但现阶段的嵌入式软件技术同样面临着一些挑战袁嵌入式软件技术在面对日益增长的功能密度需求尧灵活变动的网络联接尧轻便已操作的移动应用及多媒体2.2的信息嵌入处式理软之外件技术的发展袁还面临着日益激烈的市场竞争遥

2.2.1嵌嵌入式入式软件技术软件技术主要是为在人工智能方了向动迎的向合发展

及发展方向

及满足人们在生产尧生活尧工作及学习过程中的需求而产生的袁所以嵌入式软件技术是随着人们生产尧生活尧学习及工作方面需求的变化及增加而变化尧完善的袁充分有效的体现了嵌入型软件技术的服务性特征袁基于人工智能的技术条件下能够对实际的生产尧生活尧学习及工作需求进行满足袁未来的嵌入式软件技术在更新发展过程中应结合用户的实际需求实现人机交互性的特点[6]袁不断的将嵌入式软件技术进行扩展应用袁使得未来的生产生活尧医疗尧教育尧科技研发等发面能够实现人工智能技术的不断发展及扩大应用袁方便人们的生产生活效率遥如在医疗卫生方面使用嵌入式软件技术及人工智能技术相结合的方式效果较为显著袁相较于常规或某一种单纯技术的使用对比分析结果表明效果较好袁利用患者预后袁体现了人工智能化与嵌入式软件技2.2.2术相结随嵌合应着入式软件技术用的高效移动设备及在无线性遥

计算机网设络备技术的应高用方面的速发展袁发展

现阶段广大用户的主要需求表现为对无线网络的需求袁嵌入式软件技术要想取得先进的发展就必须支持无线网络技术遥因此袁在嵌入式软件技术未来的发展过程中无线网络将成为嵌入式软件技术最为主要的发展方向之一袁现阶段嵌入式软件技术在无线网络中的应用主要包括无线局域网尧手机蓝牙尧红外线传输等方面袁但无线局域网尧手机蓝牙尧红外线传输等技术的应用具备一定的局限性袁它们只能在短距离内进行传输及应用袁因此袁未来嵌入式软件技术在无线网络中的应用发展方向主要是研究及开2.3发3G协议栈袁将技术移植到嵌入式软件技术上进行应用遥

随嵌着网络发展需求入式软件技术在的不网断络增互联大袁嵌技术方入式设备面的的发展

发展等袁未

来嵌入式软件技术发展的趋势将表现为多种网络互联接口袁有效的弥补传统单片机造成的不便之处袁新型的嵌入式软件

通信设计与应用109

技术即微处理器在这一应用及发展过程中取得了较好的发展及TCP/IP突破袁口进行支持协在内议嵌网络接口方面袁嵌入式处理器除了基本地支持袁之或外同袁部时分还支持对几种USB接口尧CAN袁在尧相及应IEEE1394的通信网等协通信议及接物理驱动软件等条件具备的环境下就能实现轻松上网袁一定程度上能满足较多移动用户设备随时需要上网的需求袁提高嵌入式2.4软程的应用及发展

在件嵌技术的实用性入式软件技术中[7]遥

融入平台技术及JAVA编

在网上嵌入式小设备中提到院在嵌入式软件技术应用及发展过程中应做到一次编程袁随时应用JAVA软件的概念袁现阶段SUN公司已经将EJAVA及PJAVA的多个版本推出来袁且使用操作技术越来越成熟袁并开始小范围的投入使用及操作袁使得JAVA软件实现了真正意义上的跨平台运行及发展袁使得JAVA软件系统能够在任何带有JVM的硬件及软件系统上进行应用遥此外袁嵌入式软件技术在操作及创新发展过程中还推出了较多的系统技术袁给上网设备软件编程技术带来了3较为结积极在嵌语的促进意义[8]遥

入式软件技术发展及应用过程中应立足于嵌入式软件技术实际应用及发展过程中的挑战尧现状等不断通过创新嵌入式软件技术在人工智能方向的发展尧嵌入式软件技术在无线网络技术应用方面的发展尧嵌入式软件技术在网络互联技术方面的发展及嵌入式软件技术中融入平台技术及JAVA编程的应用及发展等措施及途径袁促进嵌入式软件技术的实际应用尧开发及发展袁不断利用嵌入式软件技术满足人们日常生产尧生活尧工作及学习等方面的需求遥

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