1  前言

        21世紀(jì)以來，我國嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的明顯特點是：嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展正從嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)產(chǎn)業(yè)化進程，嵌入式系統(tǒng)是中國廠商從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變的最佳契機。

2  市場需求為嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展注入巨大推動力

        嵌入式系統(tǒng)的市場是巨大的，市場需求是嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的巨大推動力。據(jù)報告，10%～20%的計算機芯片是為臺式或便攜式電腦設(shè)計的，80%～90%的計算機芯片是為嵌入式設(shè)備設(shè)計的，這意味著每年有10億至20億個CPU是為嵌入式設(shè)備設(shè)計制造的。

        2003年，全球嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的產(chǎn)值已達2000億美元，估計全世界嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品潛在的市場將超過10 000億美元。世界范圍內(nèi)嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值已超過了1萬億美元。

        隨著計算機軟件和集成電路技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)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)自動控制、數(shù)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(tǒng)、醫(yī)藥系統(tǒng)以及軍事等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，已成為我國“信息化帶動工業(yè)化，工業(yè)化促進信息化”發(fā)展的國民經(jīng)濟新的增長點。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(jù)調(diào)查顯示，目前嵌入式系統(tǒng)涉及的領(lǐng)域中，PDA占30%，手機占18%，數(shù)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(tǒng)占2%，其他占22%。

目前最值得關(guān)注的嵌入式產(chǎn)品市場主要有如下幾類：

(1)  家庭信息網(wǎng)絡(luò)

        后PC時代，家用電器將向數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，電視機、微波爐、數(shù)字電話等都將嵌入微處理機并通過家庭網(wǎng)關(guān)與Internet連接，構(gòu)成家庭信息網(wǎng)絡(luò)。屆時，人們可以遠(yuǎn)程控制家里的電器設(shè)備，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育，可以視頻點播， 實現(xiàn)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(shù)字終端，還是各類數(shù)字融合產(chǎn)品，都離不開嵌入式系統(tǒng)的支持，可以說，嵌入式系統(tǒng)是家庭信息網(wǎng)絡(luò)、IT融合的重要技術(shù)基礎(chǔ)。 具有豐富功能，高度集成的智能數(shù)字終端將是未來的發(fā)展方向。智能數(shù)字終端和各類數(shù)字融合產(chǎn)品具有十分廣闊的市場前景。

(2)  移動計算設(shè)備

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

        智能手機是今后的發(fā)展方向，可以說智能手機就是一臺嵌入式系統(tǒng)。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(tǒng)，目前智能手機操作系統(tǒng)主要有微軟公司的Smartphone系統(tǒng)和Symbain公司的Symbain Os系統(tǒng)。 Symbain公司多年來專注于手機操作系統(tǒng)的開發(fā)，已經(jīng)獲得諾基亞、愛立信、索尼、松下、西門子等眾多廠商的支持，它們大都在或?qū)⑸a(chǎn)基于Symbain Os系統(tǒng)的智能手機產(chǎn)品，其手機產(chǎn)量占全球的70%以上。 據(jù)Symbain公司統(tǒng)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終端在開發(fā)中。采用Symbain Os系統(tǒng)的智能手機功能異常強大，為這個平臺開發(fā)的JAVA程序已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)上盛行。通過安裝這些軟件，可大大擴展手機的功能。

(3)  網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

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

        將IP嵌入到一個芯片之中的關(guān)鍵問題，既包括設(shè)備終端技術(shù)，也包括設(shè)備網(wǎng)關(guān)技術(shù)。嵌入式IP技術(shù)是嵌入式Internet中的一個基本問題，設(shè)備的功能性和可靠性緊密依賴于嵌入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(shè)備級是一個非常重要的問題，它完成了現(xiàn)場級設(shè)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(shù)嵌入式IP制造商沒有能力在獨立系統(tǒng)環(huán)境內(nèi)開發(fā)嵌入式協(xié)議軟件，需要為這些嵌入式IP制造商提供一些簡單的工具乃至現(xiàn)成產(chǎn)品，Webit系列產(chǎn)品較好地解決了嵌入式Internet設(shè)備的接入和控制問題。Webit被稱為“世界上最小的WWW服務(wù)器”。

        隨著下一代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(shè)備和產(chǎn)品面世，這意味著巨大的嵌入式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和產(chǎn)品市場需求。

        嵌入式系統(tǒng)也在向無線網(wǎng)絡(luò)WLAN發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)WLAN已開發(fā)集成式802.11芯片組。無線嵌入式網(wǎng)絡(luò)有望部署到住宅及商用建筑自動化、工業(yè)設(shè)備監(jiān)測以及其他無線傳感和控制應(yīng)用中。ZigBee聯(lián)盟正在為低成本、低功率的無線嵌入式網(wǎng)絡(luò)制定標(biāo)準(zhǔn)。這項標(biāo)準(zhǔn)定義了在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)媒體接入控制層和物理層上的網(wǎng)絡(luò)及支持的應(yīng)用服務(wù)。這項標(biāo)準(zhǔn)很適合照明、供暖、冷卻控制、工業(yè)建筑、自動化以及醫(yī)療設(shè)備監(jiān)測等方方面面的應(yīng)用。ZigBee聯(lián)盟的長期目標(biāo)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(chǔ)架構(gòu)。

(4)  自動化與測控儀器儀表

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