1  前言

        21世紀以來(lái)，我國嵌入式系統發(fā)展的明顯特點(diǎn)是：嵌入式系統的發(fā)展正從嵌入式系統技術(shù)走向嵌入式產(chǎn)業(yè)，“3C”融合和IT技術(shù)大融合加速嵌入式系統產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，嵌入式系統是中國廠(chǎng)商從“中國制造”向“中國創(chuàng )造”轉變的最佳契機。

2  市場(chǎng)需求為嵌入式系統產(chǎn)業(yè)化發(fā)展注入巨大推動(dòng)力

        嵌入式系統的市場(chǎng)是巨大的，市場(chǎng)需求是嵌入式系統產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的巨大推動(dòng)力。據報告，10%～20%的計算機芯片是為臺式或便攜式電腦設計的，80%～90%的計算機芯片是為嵌入式設備設計的，這意味著(zhù)每年有10億至20億個(gè)CPU是為嵌入式設備設計制造的。

        2003年，全球嵌入式系統產(chǎn)品的產(chǎn)值已達2000億美元，估計全世界嵌入式系統產(chǎn)品潛在的市場(chǎng)將超過(guò)10 000億美元。世界范圍內嵌入式系統帶來(lái)的工業(yè)年產(chǎn)值已超過(guò)了1萬(wàn)億美元。

        隨著(zhù)計算機軟件和集成電路技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統產(chǎn)品日益完善，在航天、航空、交通、網(wǎng)絡(luò )、電子、通訊、金融、智能電器、智能建筑、儀器儀表、工業(yè)自動(dòng)控制、數控機床、掌上型電腦、各種智能IC卡，第二代身份證驗證、公共交通收費系統、醫藥系統以及軍事等領(lǐng)域得到廣泛應用，已成為我國“信息化帶動(dòng)工業(yè)化，工業(yè)化促進(jìn)信息化”發(fā)展的國民經(jīng)濟新的增長(cháng)點(diǎn)。在我國僅嵌入式軟件產(chǎn)品就達到600多億元，占2003年全部軟件產(chǎn)值的三分之一還多。 據調查顯示，目前嵌入式系統涉及的領(lǐng)域中，PDA占30%，手機占18%，數字信息家電占21%，工業(yè)控制占5%，服務(wù)行業(yè)占2%，交通系統占2%，其他占22%。

目前最值得關(guān)注的嵌入式產(chǎn)品市場(chǎng)主要有如下幾類(lèi)：

(1)  家庭信息網(wǎng)絡(luò )

        后PC時(shí)代，家用電器將向數字化和網(wǎng)絡(luò )化發(fā)展，電視機、微波爐、數字電話(huà)等都將嵌入微處理機并通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)與Internet連接，構成家庭信息網(wǎng)絡(luò )。屆時(shí)，人們可以遠程控制家里的電器設備，可以實(shí)現遠程醫療、遠程教育，可以視頻點(diǎn)播， 實(shí)現交互式電視， 還可以提供各種網(wǎng)上服務(wù)等。

        不論是高度集成的智能數字終端，還是各類(lèi)數字融合產(chǎn)品，都離不開(kāi)嵌入式系統的支持，可以說(shuō)，嵌入式系統是家庭信息網(wǎng)絡(luò )、IT融合的重要技術(shù)基礎。 具有豐富功能，高度集成的智能數字終端將是未來(lái)的發(fā)展方向。智能數字終端和各類(lèi)數字融合產(chǎn)品具有十分廣闊的市場(chǎng)前景。

(2)  移動(dòng)計算設備

        移動(dòng)計算設備包括手機、PDA、掌上電腦等各種移動(dòng)設備。中國擁有最大的手機用戶(hù)，而掌上電腦或PDA由于易于使用、攜帶方便、價(jià)格便宜，未來(lái)幾年將在我國得到快速發(fā)展。PDA與手機也已呈現融合趨勢。使用掌上電腦或PDA上網(wǎng)，人們可以隨時(shí)隨地獲取信息。

        智能手機是今后的發(fā)展方向，可以說(shuō)智能手機就是一臺嵌入式系統。智能手機要存放更多的軟件和各種大容量的多媒體文件，必定要有操作系統，目前智能手機操作系統主要有微軟公司的Smartphone系統和Symbain公司的Symbain Os系統。 Symbain公司多年來(lái)專(zhuān)注于手機操作系統的開(kāi)發(fā)，已經(jīng)獲得諾基亞、愛(ài)立信、索尼、松下、西門(mén)子等眾多廠(chǎng)商的支持，它們大都在或將生產(chǎn)基于Symbain Os系統的智能手機產(chǎn)品，其手機產(chǎn)量占全球的70%以上。 據Symbain公司統計，截止到2004年第一季度，除了已發(fā)布的終端外，還有30款Symbain終端在開(kāi)發(fā)中。采用Symbain Os系統的智能手機功能異常強大，為這個(gè)平臺開(kāi)發(fā)的JAVA程序已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)上盛行。通過(guò)安裝這些軟件，可大大擴展手機的功能。

(3)  網(wǎng)絡(luò )設備

        各種網(wǎng)絡(luò )設備包括路由器、交換機、Web Server、網(wǎng)絡(luò )接入網(wǎng)關(guān)等，都是一類(lèi)嵌入式系統。

        將IP嵌入到一個(gè)芯片之中的關(guān)鍵問(wèn)題，既包括設備終端技術(shù)，也包括設備網(wǎng)關(guān)技術(shù)。嵌入式IP技術(shù)是嵌入式Internet中的一個(gè)基本問(wèn)題，設備的功能性和可靠性緊密依賴(lài)于嵌入IP的芯片和基于TCP/IP的協(xié)議棧軟件。TCP/IP的協(xié)議棧軟件在設備級是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，它完成了現場(chǎng)級設備、網(wǎng)關(guān)和骨干網(wǎng)絡(luò )之間所有信號協(xié)議的處理。

        大多數嵌入式IP制造商沒(méi)有能力在獨立系統環(huán)境內開(kāi)發(fā)嵌入式協(xié)議軟件，需要為這些嵌入式IP制造商提供一些簡(jiǎn)單的工具乃至現成產(chǎn)品，Webit系列產(chǎn)品較好地解決了嵌入式Internet設備的接入和控制問(wèn)題。Webit被稱(chēng)為“世界上最小的WWW服務(wù)器”。

        隨著(zhù)下一代Internet的研發(fā)成功和投入使用，必然要有更多更強的嵌入式網(wǎng)絡(luò )設備和產(chǎn)品面世，這意味著(zhù)巨大的嵌入式網(wǎng)絡(luò )設備和產(chǎn)品市場(chǎng)需求。

        嵌入式系統也在向無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )WLAN發(fā)展，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )WLAN已開(kāi)發(fā)集成式802.11芯片組。無(wú)線(xiàn)嵌入式網(wǎng)絡(luò )有望部署到住宅及商用建筑自動(dòng)化、工業(yè)設備監測以及其他無(wú)線(xiàn)傳感和控制應用中。ZigBee聯(lián)盟正在為低成本、低功率的無(wú)線(xiàn)嵌入式網(wǎng)絡(luò )制定標準。這項標準定義了在IEEE 802.15.4標準媒體接入控制層和物理層上的網(wǎng)絡(luò )及支持的應用服務(wù)。這項標準很適合照明、供暖、冷卻控制、工業(yè)建筑、自動(dòng)化以及醫療設備監測等方方面面的應用。ZigBee聯(lián)盟的長(cháng)期目標是能夠建立基于互操作平臺和配置文件的可伸縮、低成本的嵌入式基礎架構。

(4)  自動(dòng)化與測控儀器儀表

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