什么是嵌入式系統及其應用
時間：2020-05-06 來源：原創
在技術和數據占主導地位的世界中，將信息用于商業目的可能會走很長一段路。利用新的信息使用方式來發揮創造力有助于使許多企業處于領先地位。這就是工業物聯網（IIoT）和嵌入式系統開始發揮作用的地方。
IIoT小工具僅收集用于工業用途的數據。例如，倉庫中的所有機器都在單個網絡下連接以完成作業，然后它們會保存數據并將其發送到云中。IIoT允許制造商在這個數字世界中運營并使用其創建的數據。
什么是嵌入式系統？
嵌入式系統通常包括微控制器和較小的本地存儲器。嵌入式系統具有通過觸發執行器和傳感器等組件來執行任務而可以協同工作的硬件和軟件。
例如，一家工廠可能連接了溫度計，以幫助管理人員確保易腐物品處于最佳狀態。該溫度計的嵌入式系統至少應具有一個溫度傳感器和一個Wi-Fi模塊。傳感器收集數據，模塊將其傳輸到云，從而允許用戶分析數據。
人們不必直接與嵌入式系統進行交互，因為它可以在連接的產品內部工作。因此，他們通過IIoT設置的功能來查看嵌入式系統的結果。
嵌入式系統可以是簡單的，也可以是復雜的，具體取決于具有一個的IIoT產品提供的功能。任何系統都可以控制眾多部件，例如傳感器，通往電力線或通信的網關，安全系統等等。隨著內部組件數量的增加，嵌入式系統變得越來越復雜。
日常生活中的嵌入式系統
嵌入式軟件并不僅限于工業領域。一般家庭在整個家庭中都擁有更簡單的嵌入式系統，并且每天都在使用它們。實際上，大多數電氣設備都具有某種嵌入式系統，以確保它們可以正常工作。數字鬧鐘，洗衣機，洗碗機，空調和許多其他電子產品都具有嵌入式系統。
現代汽車也具有嵌入式系統，例如牽引力控制系統和安全氣囊展開系統。它們將輸入發送到汽車的中央計算機系統。就像上面的示例一樣，這些功能會影響人們駕駛汽車時的體驗，但是由于它們在后臺工作，因此不會注意到這些系統。
嵌入式系統的真正定義是在大型產品中擁有一個專用的產品，共同作用以產生結果。物聯網也是如此。在我們的日常生活中，數據是不斷獲取和記錄的。無論是通過使用搜索引擎，在線購物還是在社交媒體上列出您的興趣愛好，物聯網都會收集非個人信息，并使用這些數據來改善其性能，例如如何猜測模式或提高效率。但是，IoT和嵌入式系統都不僅限于簡單的家庭使用，而且在行業中的規模更大。
工業應用
嵌入式系統幾乎用于所有行業。電信，制造業，軍事防御和科學研究只是人們依靠它們來實現其目標并通過減少人工流程來更有效地工作的眾多領域中的少數領域。
自動化是嵌入式系統如此重要的重要原因。諸如在傳送帶上工作的氣動機器人手臂之類的技術均采用嵌入式系統運行。臂的每一部分不僅需要與機器的其余部分無縫地工作，而且其他臂也必須一起工作以使它們都在組成。這種技術還可以連接多臺機器，以便它們一起工作以同時處理工作。例如，一些砌磚機器人連接到Internet，并具有內部系統，這些系統同步其動作以比人類單獨獲得更快的結果。
好處與挑戰
嵌入式系統的最大優勢之一就是功耗低。與其他組件相比，所有嵌入式系統的功耗都非常小，并且適合放置在狹小的空間中。它們通常價格便宜，并且無需持續的人工投入即可工作。他們只需要很少的維護，并且因為他們只有一份工作而不需要經常進行更新。
不幸的是，由于嵌入式系統通常無需更新即可保持平穩運行，并且可以在機器內部運行，因此很少升級。如果您想要新的東西，則通常必須購買一臺全新的機器或對舊的機器進行完全分解，這取決于從長遠來看是否更具成本效益。如果出現問題，需要比平時更多的維護，則對嵌入式系統進行重新編程可能與升級一樣困難。
安全
嵌入式系統可以很安全，因為它是獨立的。但是，如果確實有威脅進入系統，則對企業而言可能意味著大麻煩。如果制造商使用嵌入式系統，則組件可以控制重型機械。但是，安全漏洞可能會使機器運轉，從而危及工人的安全，并損壞設備并導致組裝線關閉。確保一切安全，需要采用整體方法。
網絡安全的基本知識包括防火墻，加密，源驗證，身份驗證和其他大多數人至少在使用互聯網時基本熟悉的做法。為嵌入式系統創建網絡安全性必須超越常規。安全實施從開發階段開始，并隨著系統構建的進展而發展。然后，一旦系統啟動并運行，如果用戶注意到潛在的漏洞，則必須迅速做出響應。這種響應能力對于避免在系統整個生命周期中避免普遍存在的安全問題至關重要。
使產業更強大
由于嵌入式系統控制著如此多的過程，因此，一家公司可能會發現保持競爭力和在沒有它們的情況下利用復雜的設備非常困難。他們提供自動化功能，可以提高企業的安全性和負擔能力。例如，如果某建筑公司的推土機上裝有嵌入式系統，則該技術可能會發出警告，其中一臺需要在破損或造成安全隱患之前及時進行維修。
另外，盡管擔心許多人會使用高科技機器最終取代人類所做的工作，但互聯設備通�？梢宰鳛閯趧恿Φ难a充。可以改組人工來處理硬件無法執行的工作，從而可能在他們身處時增加薪水，但是硬件可以停留在一條線上并重復執行同一任務，而不會出錯或無需中斷。
沒有嵌入式系統，自動化革命根本就不會存在。通過IIoT進行的工業革命正在使嵌入式系統不僅在行業中變得更加普遍，而且在商業和住宅用途中也越來越普遍。幾乎所有內容都可以通過類似的系統運行，但是在整個轉換過程中，必須始終將安全組件放在首位。
