基于EOS在物聯(lián)網(wǎng)領域中的應用研究

劉亮 商立群

摘? ?要：EOS是一種在特定場合下設計的計算機系統(tǒng)，使用期間是完全嵌入受控設備的，具有內(nèi)核小、實時控制性好的特點，并且可以做到專場專用，系統(tǒng)精簡，但需要專業(yè)的開發(fā)人員依據(jù)開發(fā)環(huán)境對系統(tǒng)進行設計和維護。在物聯(lián)網(wǎng)技術的應用中，EOS居于核心地位。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷深化和發(fā)展，EOS成了物聯(lián)網(wǎng)在應用中實現(xiàn)感知、進行操作控制步驟中必不可少的前沿平臺。EOS是基于信息技術、電路設計、機械設計、電子技術等多項技術基礎上的知識密集型行業(yè)，文章從EOS以及物聯(lián)網(wǎng)的概念出發(fā)，結(jié)合目前的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和環(huán)境變化，詳細分析EOS在物聯(lián)網(wǎng)領域的一系列應用。

關鍵詞：嵌入式操作系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng);應用研究

嵌入式操作系統(tǒng)（Embedded Operating System，EOS）通過借助其他輔助系統(tǒng)或工具才能展現(xiàn)其本身價值，大多數(shù)時EOS都需要非獨立操作，即把EOS與其他技術進行多元結(jié)合去體現(xiàn)其存在性。在經(jīng)歷了30多年的發(fā)展后，EOS在物聯(lián)網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS時空標定技術、單機物聯(lián)等多方面的技術已經(jīng)日趨成熟，在物聯(lián)網(wǎng)時代EOS的發(fā)展仍然機遇挑戰(zhàn)并存。近幾年以來，智慧地球、物聯(lián)網(wǎng)等新興概念、新技術層出不窮，嵌入系統(tǒng)恰逢其時地可以被應用于其中，并充分發(fā)揮其特性與功能，所以對于EOS在物聯(lián)網(wǎng)領域的應用進行深度探討與分析。

1? ? 嵌入式操作系統(tǒng)的簡要介紹

近幾年以來，我國的計算機行業(yè)有了飛速的發(fā)展，無論是實時控制，還是在高速計算、信息處理等方面都凸顯了超越尋常的優(yōu)越性，受到了人們的廣泛歡迎與好評。在日常生活工作中，計算機都是必不可少的重要工具，但是具有計算機在這些領域的應用與海量數(shù)值的計算不能同時獲得的局限性，為了破解這一難題，“微控制器”“單片機”等計算機被研究開發(fā)出來，由于區(qū)別于常規(guī)傳統(tǒng)型計算機，人們把實現(xiàn)了嵌入式應用、可以面向測控對象的計算機叫作嵌入式計算機，其操作系統(tǒng)被稱為嵌入式操作系統(tǒng)。

EOS是以應用為中心、計算機技術為基礎、綜合發(fā)展建立的特性系統(tǒng)，EOS會利用計算機處理部件對相應的應用軟件硬件進行適當?shù)募舨煤涂刂?，進而適用于該系統(tǒng)。嵌入系統(tǒng)是對可靠性、體積、成本、功耗都有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)，具體從以下幾方面進行了解。

EOS是由監(jiān)視、控制、機器、計算機、輔助裝置和設備運行組合起來的，通過嵌入系統(tǒng)把計算機的應用系統(tǒng)引入，對不同對象進行服務。并且在系統(tǒng)穩(wěn)定性和特色性上有著大幅度的提升，嵌入系統(tǒng)的廣泛應用隨處可見，使各行各業(yè)都可以更加便捷的方式快速融入人們的生活。

2? ? EOS與物聯(lián)網(wǎng)技術的關系

物聯(lián)網(wǎng)是多重技術的綜合體，并不是一種單一的技術，包含信息采集、處理、交流、互動、傳輸?shù)榷喾N功能。EOS是一種具有控制、監(jiān)視、計算機、設備運行的輔助裝置，從技術角度說，這兩個系統(tǒng)的差別非常之大，然而在功用的角度上，這兩個技術是相輔相成的，EOS是在物聯(lián)網(wǎng)技術之內(nèi)的，EOS也是物聯(lián)網(wǎng)技術其他功能的高速發(fā)展，其全面性和競爭力也日趨成熟完善。再就技術角度反觀，物聯(lián)網(wǎng)和EOS的聯(lián)系也合理存在，物聯(lián)網(wǎng)具備射頻識別技術、通信技術、傳感器技術，EOS兼具軟件技術和電子硬件技術，技術上的明顯差別也是可以被物聯(lián)網(wǎng)容納的，EOS可以對設備的網(wǎng)絡通信能力和信息技術的處理能力進行提升，但就總體來看，由于嵌入式被廣泛應用于整個物聯(lián)網(wǎng)技術中，物聯(lián)網(wǎng)的許多相關技術可以隨著EOS的介入在性能上得到大幅提升[1]。

3? ? EOS在物聯(lián)網(wǎng)搭建中的作用

物聯(lián)網(wǎng)技術是工業(yè)4.0特點的集中體現(xiàn)，其核心是互聯(lián)網(wǎng)技術。物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的功能主要是實現(xiàn)物品與物品之間的通信和信息交流，構架物聯(lián)網(wǎng)終端采用內(nèi)嵌式系統(tǒng)，建立智能系統(tǒng)就顯得非常必要。現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術不僅要在信息交換功能上提供支持，還需要具備傳感技術終端，顯示出一定的智能和信息處理分辨功能，實現(xiàn)對物體的具體控制。EOS嵌入對象內(nèi)部擁有控制功能的特性，在現(xiàn)有的、成熟的結(jié)構平臺上與傳感器元件部分進行結(jié)合，既可以拓展自身功能，又可以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的感知能力。充分說明了EOS在物聯(lián)網(wǎng)應用領域的重要組成地位，目前經(jīng)過了幾十年的演變提升后，EOS智能終端隨時隨地都會用到，極大地方便我們的生活，使國家和相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也日新月異。

4? ? EOS在物聯(lián)網(wǎng)中應用研究

4.1? EOS傳感器物在物聯(lián)網(wǎng)中的應用

在信息數(shù)據(jù)采集過程中，傳感器可以很好地實現(xiàn)物與物之間的信息交流，可以讓物與物之間的聯(lián)系更加緊密，可以更加符合實時信息傳遞功能。當然，傳感器技術也會隨著時代的科技發(fā)展步伐不斷更新提升，特別是智能化高度覆蓋的今天，傳感器也向智能化方向邁進，并且在多個領域以多樣化的形式出現(xiàn)，智能傳感器技術的應用普及已經(jīng)讓EOS融入了生活的方方面面，并且傳感器在技術上有多重處理功能，恰是這多種處理功能與計算機以及通信功能融合快速達到數(shù)據(jù)信息的交流互通，人與物之間、物與物之間都能夠在專業(yè)計算機對傳感器數(shù)據(jù)采集分析的短時間內(nèi)給出準確無誤的交流。

4.2? 智能化EOS在物聯(lián)網(wǎng)的應用

智能化程度越來越高的現(xiàn)在社會，物聯(lián)網(wǎng)也是與之高度相關的方面之一，智能化在物聯(lián)網(wǎng)中的角色就是靈魂般的存在，如果物聯(lián)網(wǎng)去掉智能化這個輔助系統(tǒng)，那么勢必會出現(xiàn)各類缺陷和失誤。智能化技術在物聯(lián)網(wǎng)中會起到“大腦”的作用，根據(jù)情況作出準確判斷或者選擇適當?shù)墓δ??；谙冗M技術的廣泛應用，生活中的便利程度得到了大幅提升，生活樂趣和享受生活的概念得到了重新定義。

4.3? EOS射頻識別技術在物聯(lián)網(wǎng)的應用

射頻識別技術通過EOS與傳感器技術相結(jié)合，根據(jù)具體目標進行有關數(shù)據(jù)采取。射頻識別技術由讀寫器、電子標簽（射頻卡、應答器）、主機、天線等組成，特別是在物流行業(yè)應用非常廣泛，部分快遞員派送用的機器就有相關射頻識別技術的應用，主要通過Auto-ID中心開發(fā)的電子產(chǎn)品代碼（Electronic Product Code，EPC）進行規(guī)范識別目標和目標的有關數(shù)據(jù)，廠家可以根據(jù)EPC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫與EPC碼進行連接，根據(jù)設定權限進行查詢、管理、變更等一系列操作，每個產(chǎn)品都有相應的標識代碼，利用相應的讀碼機器對代碼信息進行讀取，讀取結(jié)果再經(jīng)過射頻發(fā)射器特有的無線電信號進行發(fā)射、轉(zhuǎn)換、接收，這樣可以使人在短時間內(nèi)找到相應的產(chǎn)品并進行對應的處理，射頻識別技術通過EOS與傳感器進行有機結(jié)合，在應用中還有一個顯著優(yōu)勢，電子標簽并不需要額外的供電，起到減小目標體積、節(jié)約成本和幫助物體進行有效運輸?shù)淖饔肹2]。

5? ? 結(jié)語

EOS在物聯(lián)網(wǎng)的各個領域都有其存在的必要性、實用性和合理性，本文深入探討的結(jié)論是隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，EOS會逐步走向這個階段性的歷史舞臺，國家重大工程都有了EOS物聯(lián)網(wǎng)的應用，并且發(fā)揮著不可替代的作用。EOS的優(yōu)勢功能征服了市場的大部分客戶，發(fā)展益處不言而喻。并且EOS還可以根據(jù)使用對象、數(shù)據(jù)波動的不同，呈現(xiàn)出連續(xù)性、動態(tài)性、非結(jié)構性特征。如果想要EOS良好地運用到各種應用中，還必須建立低端與高端的信息中間件，通過一定的技術手段進行實現(xiàn)，這個技術應用一般都是閉環(huán)應用，在一定范圍內(nèi)或領域內(nèi)發(fā)揮EOS的優(yōu)越性。

[參考文獻]

[1]張憲立，王文魁.嵌入式智能家居安防系統(tǒng)的設計[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2011（6）：133-137.

[2]俞侃.基于物聯(lián)網(wǎng)項目驅(qū)動的EOS教學改革的研究與實踐[J].電腦知識與技術，2016（10）：101-102.

Application research of embedded system in the field of Internet of Things

Liu Liang， Shang Liqun

（Xian University of Science and Technology， Xian 710032， China）

Abstract：Embedded system is a computer system designed in a specific situation， during used which the controlled device is completely embedded. It has the characteristics of small kernel， good real-time control， and can be used for special purpose， and the system is simple. But it needs professional developers to design and maintain the system according to the development environment. Embedded system plays a key role in the application of Internet of Things technology. With the continuous deepening and development of Internet of Things technology， embedded system has become an indispensable leading platform for Internet of Things to realize perception and carry out operation and control steps in application. Embedded system is a knowledge-intensive industry based on information technology， circuit design， mechanical design， electronic technology， etc. This paper starts from the concept of embedded system and Internet of Things and combines with the current Internet development and environmental changes to analyze a series of applications of embedded system in the field of Internet of Things in detail.

Key words：embedded system; Internet of Things; applied research