物联网的源头是嵌入式系统。嵌入式系统诞生于嵌入式处理器,距今已有30多年历史。早期经历过电子技术领域独立发展的单片机时代,进入21世纪,才进入多学科支持下的嵌入式系统时代。从诞生之日起,嵌入式系统就以“物联”为己任,具体表现为:嵌入到物理对象中,实现物理对象的智能化。
在嵌入式处理器或微控制器基础上的嵌入式应用系统,嵌入到物理对象中,给物理对象完整的物联界面。与物理参数相连的是前向通道的传感器接口;与物理对象相连的是后向通道的控制接口;实现人—物交互的是人机交互接口;实现物—物交互的是通信接口。
嵌入式应用系统可以提供多种物联方式。以传感器网为例,传感器不具有网络接入功能,只有通过嵌入式处理器,或嵌入式应用系统,将传统的传感器转化成智能传感器,才有可能通过相互通道的通信接口互联,或接入互联网,形成局域传感器网或广域传感器网。嵌入式应用系统历经20多年的发展,目前大多具备了局域互联或与互联网的联网功能。嵌入式应用系统的局域网有RS485总线网、CAN总线网、现场总线网以及无线传感器网络等。嵌入式应用系统、嵌入式应用系统局域网与互联网的连接,将互联网变革到物联网。GPS诞生后,嵌入式应用系统则实现了物理对象的时空定位,保证了物联网中物理对象有完整的物理信息。在实现物联时,不仅可以提供物理对象的物理参数、物理状态信息,还可提供物理对象的时空定位信息。(www.xing528.com)
嵌入式硬件开发平台由基本系统(包括CPU和存储器)加上外围接口电路模块构成。基本系统为操作系统内核提供一个最小的调试和运行环境,外围接口模块包括目前应用较为广泛的多种硬件接口电路,如液晶显示模块、触摸屏模块、CF卡模块、USB模块、以太网模块、IC卡模块等,可以方便地根据开发者的需求进行选择使用。在进行嵌入式系统的开发之前,首先必须要选择恰当的开发平台。对于经验丰富的开发者来说,可以自己动手组装硬件,然后挑选合适的嵌入式系统,将其移植到开发平台上。但对于初学者来说,可能更好的办法是购买硬件厂商已经做好的开发板,将精力集中在应用程序的开发上。本章重点介绍ARM、Cortex系列处理器的内核和种类,并简要介绍几款常见的单片机。
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