在工业 4.0 技术的如此多的炒作和快速发展中,我们经常发现理解基本原理具有挑战性。因此,如果您正在学习物联网的迷人世界或构建新的用例,则必须了解嵌入式系统和物联网之间的差异或相似之处。

尽管许多物联网嵌入式系统课程可以帮助您了解更高级的概念,但本文将涉及了解物联网嵌入式系统项目的基础知识。

什么是嵌入式系统?

嵌入式系统是任何电子设备的核心部分或计算系统。这些低功耗单元由集成电路 (IC) 内的微控制器或微处理器组成,用于完成特定工作。

从微波炉到手机,从宇宙飞船到无人机,嵌入式系统在所有电子设备中无处不在。

嵌入式设备(系统)与物联网之间的连接

嵌入式系统和物联网有何不同?
嵌入式系统可能会也可能不会连接到互联网。传统上,它是为专用目的而构建的,与其他设备的连接有限。目标是实时处理来自传感器的现实世界信息。

虽然嵌入式系统允许在本地发送和解释这些数据,但互联网会将此数据传输到在线(云)服务或从在线(云)服务传输这些数据。

因此,当您希望嵌入式设备与生态系统(其他嵌入式系统、云、互联网)通信时,WiFi、RF、5G、LoRa 等通信通道就会发挥作用。

因此,如果没有分别处理和传输数据的嵌入式系统和互联网(或任何连接),物联网就不会存在。

物联网嵌入式系统的关键要素是什么?
通常,嵌入式系统与具有 Motorola 68HC11 等微控制器或 8085 等微处理器的硬件相关联。

然而,运行嵌入式系统还有另一个关键组件,即软件。该软件可以采用固件和驱动程序引导加载程序、嵌入式操作系统、用户界面等的形式。

与互联网如何使嵌入式系统演变成物联网嵌入式设备类似,嵌入式软件允许它们在系统本身之外运行和通信。

由嵌入式系统、通信通道和执行这些任务的软件组成的整个网络称为物联网。
根据 Gartner 的说法,“物联网 (IoT) 是包含嵌入式技术的物理对象网络,用于与其内部状态或外部环境进行通信、感知或交互。”

嵌入式系统如何用于物联网?
物联网中的“物体”是嵌入式系统。因此,在某种程度上,嵌入式系统是物联网的一个子集。虽然物联网是一个较新的概念,但嵌入式系统自电子时代出现以来就已出现。

因此,标准 LED 电视是嵌入式系统,而智能电视是物联网设备。学习以下经验法则会有所帮助:

“所有物联网设备都有嵌入式系统,但并非所有嵌入式系统都是物联网。”

物联网嵌入式系统示例有哪些?
如果这听起来令人困惑,让我们用一个实际的例子来理解它。想象一下,您的客厅里有一台智能空调。 “智能”一词使其成为一种重要的物联网设备,而空调设备是通过 WiFi 连接到“互联网”的“物体”。

现在,当你用手机远程打开家里的空调时,你正在使用另一个“东西”,即通过5G连接到“互联网”的手机。在上面的示例中,“事物”(AC 和您的手机)是“嵌入式系统”。

通过 Wifi/5G 提供的连接就是“互联网”。因此,“物联网”的生态系统。

一只手拿着手机,上面有一个大圆圈,上面写着“5G”,然后周围冒着飞机、相机、@、云等等。

什么连接物联网和嵌入式?
还有第三个元素将嵌入式系统与物联网连接起来。它是“软件”,可以是手机上的应用程序,也可以是嵌入式系统上的固件。

您需要做的就是在嵌入式系统中添加一层信息和通信技术,将其转换为物联网系统。
另一个例子是起搏器。它是一种放置在患者心脏中的低功耗设备,用于读取异常的心脏信号并通过相应的脉动来纠正它们。所以,这是一个嵌入式系统。

如果我们制造起搏器,通过 BLE 将脉冲读数传输到人的智能手机或床边控制台,然后通过 5G 传输到云服务器,我们就可以记录这些数据并检查是否有任何异常。

先进的分析或人工智能可以向相关医生发出患者的基本状况和相关统计数据的警报。这就是物联网。
请注意,BLE/5G 是通信网络,智能手机或床边控制台上的应用程序是软件。该结构与起搏器、智能手机和床边控制台等嵌入式系统一起构成了物联网。

为什么物联网嵌入式系统项目受到欢迎?
在过去的十年中,物联网 (IoT) 已经证明了其在提供价值、实现颠覆性商业模式、无缝客户体验、生产资源和弹性价值链方面的潜力。

到 2025 年,物联网连接数将超过300 亿,也就是说,每人大约有 4 台设备。据麦肯锡预测,到 2030 年,5G IoT 嵌入式模块的总收入将从约 1.8 亿美元增至近 100 亿美元。
虽然物联网教会我们监控和管理物理对象,但大量数据为我们提供了更好的决策途径。此外,传感器的更实惠和更快的通信网络提高了物联网的战略重要性。

如何快速进行物联网嵌入式系统开发?
物联网嵌入式系统已经触及我们生活的方方面面。无论是工业物联网使消费者能够实时跟踪货物的现代供应链,还是使用物联网在医院外提供关键治疗的下一代医疗服务,嵌入式系统已经变得越来越普遍。

物联网嵌入式系统在各种业务案例中都具有巨大的潜力,先进技术的开发在这方面发挥着重要作用。
无需编写代码即可启动物联网应用程序
虽然物联网提供了许多解决现实世界问题的用例,但创建平台是大多数企业家或有远见的人所面临的难题。物联网项目有许多复杂的方面——从硬件连接到基于事件的工作流程,从云到安全数据服务。

学习编码并不是一个快速的解决方案,找到合适的软件工程师(精通嵌入式系统和物联网)比听起来更难。

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经常问的问题

物联网和嵌入式系统有什么区别?
物联网是一个概念框架,促进设备通过互联网相互通信的想法。另一方面,嵌入式系统是电子设备的一部分,可以运行但可能会或可能不会连接到互联网。您可以将任何带有固件的设备称为嵌入式系统。然而,物联网主要是营销术语,而不是工程术语。

物联网中是否使用嵌入式系统?
是的。任何物联网设备都会有一个嵌入式系统。物联网只不过是通过互联网协议连接和控制智能设备(理解为与网络连接相结合的嵌入式系统)。

嵌入式系统在物联网和工业物联网中有什么用?
物联网中的嵌入式系统用于家庭自动化、健康和安全以及其他领域。同样,工业物联网中的嵌入式系统用于水、煤气、公用事业仪表、航运/运输管理、机器人集成等的遥感和控制。

物联网设备嵌入式系统的主要功能是什么?
物联网设备嵌入式系统是硬件和固件以及互联网连接的组合,用于执行特定任务。这些设备通过互联网传输实时数据,用于更广泛的用例,例如监控、跟踪、分析等。