隨著技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, IoT)與嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)緊密交織在一起。物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備間的互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸與智能控制的技術(shù)體系。而嵌入式系統(tǒng)則是一種專用于特定任務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),通常嵌入在更大的設(shè)備中,如智能家居控制器、工業(yè)傳感器或可穿戴設(shè)備。
物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式的關(guān)系密不可分。嵌入式系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)基礎(chǔ),提供了硬件和軟件的底層支持。在物聯(lián)網(wǎng)中,大多數(shù)終端設(shè)備(如傳感器、執(zhí)行器)都依賴嵌入式系統(tǒng)來(lái)運(yùn)行。例如,一個(gè)智能溫度傳感器使用嵌入式微處理器采集數(shù)據(jù),再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫恕](méi)有嵌入式系統(tǒng),物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)本地計(jì)算和實(shí)時(shí)響應(yīng)。
從開發(fā)角度來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)通常包括嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)兩個(gè)層面。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)側(cè)重于硬件編程、操作系統(tǒng)定制及驅(qū)動(dòng)開發(fā),涉及C、C++等低級(jí)語(yǔ)言,旨在優(yōu)化資源利用和實(shí)時(shí)性能。而計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)則更關(guān)注云端服務(wù)、數(shù)據(jù)分析和用戶界面,常用Python、Java等高級(jí)語(yǔ)言,構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、移動(dòng)應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析工具。
嵌入式系統(tǒng)開發(fā)在物聯(lián)網(wǎng)中扮演關(guān)鍵角色:它確保了設(shè)備的可靠性和低功耗運(yùn)行,支撐了邊緣計(jì)算的實(shí)現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)依賴于嵌入式設(shè)備與云端的協(xié)同工作,這需要嵌入式開發(fā)者和軟件開發(fā)者緊密合作。例如,開發(fā)一個(gè)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)時(shí),嵌入式工程師負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)土壤濕度傳感器的固件,而軟件工程師則構(gòu)建數(shù)據(jù)可視化的Web應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)相互依存,嵌入式系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的物理載體,而物聯(lián)網(wǎng)為嵌入式系統(tǒng)提供了更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。在開發(fā)過(guò)程中,兩者結(jié)合推動(dòng)了智能硬件的創(chuàng)新和軟件生態(tài)的擴(kuò)展。隨著5G和人工智能的發(fā)展,這種關(guān)系將更加深化,帶來(lái)更多跨學(xué)科的開發(fā)機(jī)遇。