嵌入式LINUX在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

摘 要：本文首先對嵌入式系統(tǒng)的含義進(jìn)行了簡要介紹，其中包括嵌入式LINUX所具有的開源、內(nèi)核小、效率高等多方面優(yōu)勢；然后介紹了物聯(lián)網(wǎng)的概念及其四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)；最后對嵌入式LINUX在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，其中主要包括嵌入式智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用、嵌入式RFID技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用以及嵌入式智能技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，其中嵌入式智能技術(shù)結(jié)合了在家居安防系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。希望本文的研究，能夠?yàn)槲覈度胧絃INUX在物聯(lián)網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用提供一定的理論參考。

關(guān)鍵詞：嵌入式LINUX；含義；物聯(lián)網(wǎng)；應(yīng)用

中圖分類號：TP368.1；TP391.44；TN929.5

近幾年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展可謂如火如荼。就目前來看，物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)不僅是個(gè)人生活工作的需求，還是符合國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)大方向的。對發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的硬性需求，也就促進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)在其中的應(yīng)用。

嵌入式LINUX可以勝任物體信息的感知、處理和傳輸?shù)裙ぷ?，這恰好也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所需要的。因此，通過嵌入式LINUX在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，可以充分使得物聯(lián)網(wǎng)理念得以實(shí)現(xiàn)，讓物體具有一定的感知能力、信息處理能力等，即實(shí)現(xiàn)了物體的智能化。然后通過嵌入式技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，就能夠?qū)崿F(xiàn)這些智能化物體與人和其他物體之間的“交流”。

1 嵌入式系統(tǒng)含義

在嵌入式系統(tǒng)中，信息處理部件為計(jì)算機(jī)。嵌入式系統(tǒng)建立在原有計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)之上，以工程的實(shí)際應(yīng)用為主要目的，并且面向不同的應(yīng)用對象時(shí)，根據(jù)實(shí)際需求的不同，其軟件、硬件均能夠進(jìn)行對應(yīng)的調(diào)整，從而讓應(yīng)用系統(tǒng)能夠滿足實(shí)際使用中的需求。嵌入式系統(tǒng)作為一個(gè)專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不僅對運(yùn)行的可靠性等有較高的要求，在成本、能耗等方面也需要進(jìn)行十分嚴(yán)格地控制。

近幾年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。比如我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降氖謾C(jī)、微波爐等產(chǎn)品中，均有嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。另外，在安防、自動化等領(lǐng)域也離不開嵌入式系統(tǒng)的參與。

計(jì)算機(jī)、專用性和嵌入性是嵌入式系統(tǒng)不可缺少的三個(gè)主要因素。與普通計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比，嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢是十分明顯的，比如它在可封裝性、可靠性等方面均要優(yōu)于普通的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。也正是因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)的這些諸多優(yōu)點(diǎn)，所以才能夠適用于各個(gè)不用的行業(yè)領(lǐng)域。

2 物聯(lián)網(wǎng)概念及其關(guān)鍵技術(shù)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)概念

三個(gè)“any”（即anyone、anytime、anyplace）可以說是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心理念，也就是說通過物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)在無需人為干預(yù)的情況下，任何人和物都能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)彼此之間的“交流”。通過在物體之中嵌入感應(yīng)器，可以讓物體智能化，然后將這些智能化的物體通過網(wǎng)絡(luò)連接，讓它們彼此間能夠?qū)崿F(xiàn)信息交流，從而形成一套智能化識別、追蹤、定位和管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)四大關(guān)鍵技術(shù)

傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、人工智能技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)四大關(guān)鍵技術(shù)。

3 嵌入式LINUX在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

從技術(shù)的角度來看，嵌入式技術(shù)在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)過程中都占據(jù)了最為基礎(chǔ)、最為核心的位置。嵌入式LINUX是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中最直接高效的一種方式，只需要將系統(tǒng)嵌入物體，就能構(gòu)成物體智能化的基礎(chǔ)。因此，物聯(lián)網(wǎng)要想實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)、人機(jī)互聯(lián)，嵌入式系統(tǒng)智能部件的應(yīng)用是必不可少的。從另一個(gè)方向來看，物聯(lián)網(wǎng)可以說是嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化或者智能化的一種方式。

嵌入式LINUX結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，就構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，從而為后面實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)、人機(jī)互聯(lián)提供了條件?，F(xiàn)代人對于信息共享、對物體互聯(lián)的迫切需求是物聯(lián)網(wǎng)興起的主要原因，而嵌入式LINUX的應(yīng)用，則為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供了可能，可以說，嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)，都是當(dāng)代社會發(fā)展的必然產(chǎn)物。

3.1 嵌入式智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)理念的實(shí)現(xiàn)，首先要求物體能夠自行感知外界，這就離不開傳感器的使用。由于近年來嵌入式技術(shù)的不斷更新發(fā)展，傳感器被嵌入到物體當(dāng)中也就逐漸形成了嵌入式智能傳感器，并且這種技術(shù)還在如火如荼的發(fā)展著。通常所說的嵌入式智能傳感器，首先應(yīng)該具備最為基本的傳感器，然后再加入嵌入式微處理器，最后讓整個(gè)部件實(shí)現(xiàn)智能化，從而能夠勝任檢測、計(jì)算、信息處理等工作。

數(shù)據(jù)通信功能是嵌入式智能傳感器最為核心的功能之一，正是因?yàn)榇斯δ?，嵌入式智能傳感器才能夠通過諸多聯(lián)網(wǎng)方式對其收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分享和交流，能夠?qū)⒆陨慝@取的數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳，也能獲得全球共享出的外部數(shù)據(jù)。

3.2 嵌入式RFID技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

為了讓物聯(lián)網(wǎng)中的物體具備RFID讀寫能力，可以將物體中嵌入RFID讀寫器，而這樣一種技術(shù)，也就是通常所說的嵌入式RFID技術(shù)。這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用在諸如圖書館中的書本等需要讀取信息的物體當(dāng)中，此外，超市中的商品也是一個(gè)典型的應(yīng)用案例。此外，在交通控制、安防、工業(yè)監(jiān)控等領(lǐng)域，嵌入式RFID技術(shù)同樣應(yīng)用廣泛。在工業(yè)生產(chǎn)中，要對聲音、移動、振動以及污染物等指標(biāo)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測，也可以通過將RFID標(biāo)簽嵌入到傳感器中來實(shí)現(xiàn)。另外，在自動識別、物流管理等方面，嵌入式RFID技術(shù)的應(yīng)用同樣十分廣泛。

3.3 嵌入式智能技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

智能家居主機(jī)、控制器、探測器以及通信部分是構(gòu)成智能家居安防系統(tǒng)的四個(gè)主要部分，這是嵌入式智能技術(shù)的典型應(yīng)用案例之一。通過這樣一種安防系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)ν话l(fā)情況快速做出預(yù)警和處理。與此同時(shí)，控制器也能做出相應(yīng)的反應(yīng)根據(jù)預(yù)定的程序來對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制。

4 結(jié)束語

本文主要對嵌入式LINUX在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用所涉及到的傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、人工智能技術(shù)等進(jìn)行了討論。處理速度快、結(jié)構(gòu)簡單、能耗低等是嵌入式LINUX被普遍認(rèn)同的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。也正是因?yàn)榍度胧絃INUX的這些優(yōu)點(diǎn)，使得它能夠被廣泛應(yīng)用于智能傳感器等領(lǐng)域。并且，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之所以能夠如此迅速地發(fā)展起來，嵌入式系統(tǒng)可以說功不可沒?？梢哉f，未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況在很大程度上被嵌入式技術(shù)的發(fā)展所決定著，而整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步也必然將受到嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的主導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃志偉，鄧月明，王彥.ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008.

[2]馬駒.ZigBee在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息發(fā)展，2011（02）：34-36.

[3]王瑩.物聯(lián)網(wǎng)為嵌入式系統(tǒng)帶來機(jī)遇[J].電子產(chǎn)品世界，2010（05）.

[4]劉曉慧.物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式技術(shù)[J].電腦學(xué)習(xí)，2011（02）：27-28.

[5]張憲立，王文魁.嵌入式智能家居安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2011（06）：133-137.

作者簡介：羅登堂（1991.04-），男，重慶城口人，本科在讀，研究方向：網(wǎng)絡(luò)工程物聯(lián)網(wǎng)。

作者單位：重慶文理學(xué)院，重慶 402160