1  前言

        21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的明顯特點(diǎn)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(jìn)程，嵌入式系統(tǒng)是中國(guó)廠商從“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變的最佳契機(jī)。

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

        嵌入式系統(tǒng)的市場(chǎng)是巨大的，市場(chǎng)需求是嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的巨大推動(dòng)力。據(jù)報(bào)告，10%～20%的計(jì)算機(jī)芯片是為臺(tái)式或便攜式電腦設(shè)計(jì)的，80%～90%的計(jì)算機(jī)芯片是為嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)的，這意味著每年有10億至20億個(gè)CPU是為嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)制造的。

        2003年，全球嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的產(chǎn)值已達(dá)2000億美元，估計(jì)全世界嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品潛在的市場(chǎng)將超過(guò)10 000億美元。世界范圍內(nèi)嵌入式系統(tǒng)帶來(lái)的工業(yè)年產(chǎn)值已超過(guò)了1萬(wàn)億美元。

        隨著計(jì)算機(jī)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(dòng)控制、數(shù)控機(jī)床、掌上型電腦、各種智能IC卡，第二代身份證驗(yàn)證、公共交通收費(fèi)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(guó)“信息化帶動(dòng)工業(yè)化，工業(yè)化促進(jìn)信息化”發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。在我國(guó)僅嵌入式軟件產(chǎn)品就達(dá)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(jī)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(chǎng)主要有如下幾類：

(1)  家庭信息網(wǎng)絡(luò)

        后PC時(shí)代，家用電器將向數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，電視機(jī)、微波爐、數(shù)字電話等都將嵌入微處理機(jī)并通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)與Internet連接，構(gòu)成家庭信息網(wǎng)絡(luò)。屆時(shí)，人們可以遠(yuǎn)程控制家里的電器設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育，可以視頻點(diǎn)播， 實(shí)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(kāi)嵌入式系統(tǒng)的支持，可以說(shuō)，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(lái)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(chǎng)前景。

(2)  移動(dòng)計(jì)算設(shè)備

        移動(dòng)計(jì)算設(shè)備包括手機(jī)、PDA、掌上電腦等各種移動(dòng)設(shè)備。中國(guó)擁有最大的手機(jī)用戶，而掌上電腦或PDA由于易于使用、攜帶方便、價(jià)格便宜，未來(lái)幾年將在我國(guó)得到快速發(fā)展。PDA與手機(jī)也已呈現(xiàn)融合趨勢(shì)。使用掌上電腦或PDA上網(wǎng)，人們可以隨時(shí)隨地獲取信息。

        智能手機(jī)是今后的發(fā)展方向，可以說(shuō)智能手機(jī)就是一臺(tái)嵌入式系統(tǒng)。智能手機(jī)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(jī)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(lái)專注于手機(jī)操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，已經(jīng)獲得諾基亞、愛(ài)立信、索尼、松下、西門(mén)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(jī)產(chǎn)品，其手機(jī)產(chǎn)量占全球的70%以上。 據(jù)Symbain公司統(tǒng)計(jì)，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(kāi)發(fā)中。采用Symbain Os系統(tǒng)的智能手機(jī)功能異常強(qiáng)大，為這個(gè)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的JAVA程序已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)上盛行。通過(guò)安裝這些軟件，可大大擴(kuò)展手機(jī)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(jī)、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(gè)芯片之中的關(guān)鍵問(wèn)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(gè)基本問(wèn)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(jí)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，它完成了現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備、網(wǎng)關(guān)和骨干網(wǎng)絡(luò)之間所有信號(hào)協(xié)議的處理。

        大多數(shù)嵌入式IP制造商沒(méi)有能力在獨(dú)立系統(tǒng)環(huán)境內(nèi)開(kāi)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(jiǎn)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(wèn)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(qiáng)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(chǎng)需求。

        嵌入式系統(tǒng)也在向無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WLAN發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WLAN已開(kāi)發(fā)集成式802.11芯片組。無(wú)線嵌入式網(wǎng)絡(luò)有望部署到住宅及商用建筑自動(dòng)化、工業(yè)設(shè)備監(jiān)測(cè)以及其他無(wú)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(wú)線嵌入式網(wǎng)絡(luò)制定標(biāo)準(zhǔn)。這項(xiàng)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(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)很適合照明、供暖、冷卻控制、工業(yè)建筑、自動(dòng)化以及醫(yī)療設(shè)備監(jiān)測(cè)等方方面面的應(yīng)用。ZigBee聯(lián)盟的長(zhǎng)期目標(biāo)是能夠建立基于互操作平臺(tái)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(dòng)化與測(cè)控儀器儀表

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