嵌入式系统在电子信息技术中的意义

陈建伟 侯新辉 王艳南（沈阳理工大学，信息科学与工程学院，辽宁 沈阳 110159）

嵌入式系统在电子信息技术中的意义

陈建伟 侯新辉 王艳南（沈阳理工大学，信息科学与工程学院，辽宁 沈阳 110159）

随着社会和科学技术的发展，电子系统与信息交换在社会生活中发挥着越来越显著的作用。电子信息工程就是集合了两者的特点而成立的学科，是一门以计算机技术、信息处理技术为主，电子设计、编程控制为辅的前沿交叉学科，具有极强的生命力和极强的实用性。社会中的各个行业领域、人们的日常生活都与电子信息技术产品息息相关，小到智能家电，手机汽车等民生用品，大到航空航海航天，导弹制导芯片等国防军事用品，均有电子器件与信息的存在。随着社会的进一步发展，各个行业必然需要引进越来越多的电子信息技术人才来促进本行业的发展。

世界科学技术经历了三次飞速发展。按照随之而来的社会情况，可以将其概括为蒸汽时代，内燃机时代和信息时代。目前全世界正在迎来第四次工业技术的革新，产业界和科学界将其称之为“工业4.0”。“工业4.0”的概念来自于德国，是以智能制造为主导技术，充分利用信息通讯技术和虚拟网络空间，将制造业推向智能化的过程。在推进第四次工业革命的进程中，电子信息技术和嵌入式系统技术发挥着无可替代的作用。

1 嵌入式系统与电子信息技术的关系

嵌入式系统是一种用于特定应用场合而专门进行设计的、特殊的计算机系统，因为完全嵌入受控设备内部而得名。嵌入式系统具有内核小，实时控制性强，专场专用，系统极为精简，需要专业开发人员依靠开发环境进行系统设计与维护的特点。嵌入式系统为监控工厂运作设备的系统，执行具有特定要求的、预先设定好的任务，这些要求都与个人电脑有较大区别。在实际应用中，带有数字接口的设备，比如智能洗衣机，智能手表，汽车或者各种带自动化的家电设备，都内含嵌入式系统。嵌入式系统中少部分系统包含操作系统，但大多数的嵌入式系统都是由单个、按照时序或者逻辑预先设定好的程序实现系统控制的。因为嵌入式系统在绝大多数情况下只针对某一特殊设定的任务，所以，可以对设备系统进行最优化设计，最大限度的减小系统尺寸，降低生产成本。因此，嵌入式系统适用于批量生产的设备。嵌入式系统是信息技术，电子技术，计算机技术，电路设计与机械设计技术相互交融的结果，所以其必然是一个技术与知识密集型的行业，而且嵌入式系统技术被包含在电子信息技术之中，是电子信息技术中无可替代的一份子。所以，结合其特点和功能，嵌入式系统在电子信息技术中具有极其重要的意义。

2 嵌入式系统在产业集成化中的作用

产业集成化是指各个行业的产业链之间纵向或横向连接，形成一个新的产业技术核心，是由技术创新、产品创新和市场创新的全方位集成，核心产业、相关产业和支持产业组成。一般的产业集合中，核心技术产业和支持技术产业是纵向联系，核心技术产业和市场、相关产业为互补性的横向联系。产业集成化是信息飞速发展的当今社会中产业结构的新变化，改变了传统的分工模式，使各个部分有机结合，推动了整个市场的发展和变化。

产业集成化是以产业模块化为前提，将价值链上的企业、组织和对象分为可以独立运行的子系统，再将其按照一定规律组合起来，构成复杂的系统，形成集成化效应。产业集成化是将产业链中的各个过程进行组合，那么就必须要有统一的信息链，以便于随时随地进行产品追踪和信息交换。那么在构建集成化的过程中，嵌入式系统终端是必不可少的一环。嵌入式系统可以集成在每一工业过程的产品中，也可以集成在生产机器上进行实时的控制与信息传递。只有使用了集成嵌入式系统的智能终端和元器件，才能确保在产业集成化中横向与纵向的信息可以实时共享，方便对产品进行控制与追踪，进一步体现产业集成化的优势。

3 嵌入式系统在物联网搭建中的作用

随着智能家电、物流管理的概念出现，嵌入式系统利用其自身的特点和强大的功能，牢牢跟上了物联网发展的脚步，并充分的在其中起到了无可替代的作用。物联网技术是工业4.0特点的集中体现，它的核心是互联网技术。想要实现物联网的功能，实现物品与物品之间的信息交换和通信功能，就必须将构建物联网的终端采用内含嵌入式系统的智能系统。现在的物联网技术不仅提供信息交换功能，还需要具有传感技术的终端，并具有一定的智能和信息处理功能，实现对物体的控制。嵌入式系统凭借其嵌入物品内部以及具有控制功能的特性，在已经有的、成熟的结构平台上，与传感元件部分进行结合，拓展了自身的功能，实现物联和感知的能力。这些鲜明的特点，正说明了嵌入式系统已经成为物联网行业中的重要组成，经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端随处可见，改变着我们的生活，推动着产业与国家的发展。作为物联网中不可或缺的一部分，嵌入式系统充分的把物联网的特点展现了出来，更加深刻的解释了物联网的本质。

4 嵌入式系统在自动化及其平台构建中的作用

自动化技术，是指生活生产中系统、机器、设备或生产流水线，在没有人或很少人的参与下，按照要求实现预期目标的技术手段，广泛的应用于工业、农业、国防，科研和交通运输等各个行业。自动化平台的搭建是电子信息技术在生活生产中的一个应用实例，突出了电子信息技术在生产生活中的重要性。在自动化平台的搭建过程中，同样需要使用大量的嵌入式系统终端，并且这些终端在自动化平台中处于控制单元的地位。为了保证系统可以在工作环境中按照要求去工作，就必须要用特别设计的嵌入式系统对设备进行控制、对信息进行处理，并且还要搭配传感技术对信息进行采集。因此，嵌入式系统在自动化平台中的作用相当于核心，无可取代。

综上所述，电子信息技术涵盖了社会中的各个行业。随着社会的发展，智能化与自动化要求的提升，电子信息技术在社会中的地位越来越高，而在其中起到关键性作用的，是嵌入式系统技术。嵌入式系统技术依靠其软硬件可裁剪、可嵌入器件内部的特点，适用于大部分工业与生产生活的情景，是未来实现工业4.0必不可少的核心技术。而且电子信息技术作为前沿交叉学科，必然具有前瞻性和发展性，因此嵌入式系统在电子信息技术中所占据的地位将不言而喻。