【正文】 74 75 SAN公司的信息家電產(chǎn)品 76 信息家電提供的服務 一、安全防范：智能安防可以實時監(jiān)控著非法闖入、火災、煤氣泄露、緊急呼救的發(fā)生。 二、消費電子產(chǎn)品的智能控制：例如可以自動控制加熱時間、加熱溫度的微波爐，可以自動調(diào)節(jié)溫度、濕度的智能空調(diào)，可以根據(jù)指令自動搜索電視節(jié)目并攝錄的電視機 /錄像機等等。 三、交互式智能控制：可以通過語音識別技術實現(xiàn)智能家電的聲控功能；通過各種主動式傳感器（如溫度、聲音、動作等）實現(xiàn)智能信息家電的主動性動作響應。用戶還可以自己定義不同場景智能信息家電的響應。 四、家庭信息服務：智能家庭服務器可以提供最新的股市情報、新聞、天氣預報、電視節(jié)目預報、甚至當前公路上的交通流量狀況，還可以自動管理用戶的水電賬單、銀行和信用卡賬戶等財務信息。 五、自動維護：智能信息家電可以通過服務器直接從制造商的服務網(wǎng)站上自動下載、更新驅(qū)動程序和診斷程序，實現(xiàn)智能化的故障自診斷、新功能自動擴展。 六、家庭醫(yī)療保?。和ㄟ^網(wǎng)絡化的智能傳感器，醫(yī)院可以通過網(wǎng)絡對用戶進行身體檢查。 77 目前信息家電平臺的標準 （ Home Audio/Video interoperability）體系。是關于家庭網(wǎng)絡中音頻 /視頻電子產(chǎn)品的互聯(lián)和控制方面的標準。它建立在 IEEE1394的底層協(xié)議基礎上，主要實現(xiàn) HAVI設備之間的數(shù)字音頻 /視頻內(nèi)容的傳送以及對該內(nèi)容的操作，如播放、錄像、回放等。典型的 AV內(nèi)容有由信息家電平臺接受的數(shù)字電視和由數(shù)字錄像機、 CD等所產(chǎn)生的內(nèi)容?；ゲ僮餍允?HAVI標準的主要特點，一個 HAVI設備上的應用軟件可以探測并直接使用聯(lián)入 HAVI網(wǎng)絡上其他設備所提供的功能。 。是 Sun公司提出的基于 Java的一項技術。它可以使各種設備方便地連到網(wǎng)絡上。即：任何計算設施不需預先配置和安裝，便可在任何時間地點加入網(wǎng)絡，并能和網(wǎng)絡中已有的各種軟硬件一起協(xié)調(diào)工作完成分布式計算。 Jini體系結構的目的是將成組的設備和軟件構件聯(lián)合成一個單 一、動態(tài)的分布式系統(tǒng)。聯(lián)合后的聯(lián)邦系統(tǒng)向用戶提供如下能力： (a)簡單的網(wǎng)絡訪問； (b)網(wǎng)絡的易于管理； (c)在保持單機或工作站的靈活性、統(tǒng)一響應和控制的情況下，支持由邦聯(lián)系統(tǒng)提供的共享能力。 (Open Service Gateway Initiative)開發(fā)服務網(wǎng)關。是由 Ericsson、 ABB、 Alcatel、 Cisco、 IBM、 Nortel、 Siemens、 HP、 Oracle、 Philips、Sun、 Motorola、 Lucent等電信、計算機、電器巨人發(fā)起建立的一個工作組和開放式的論壇。其主要的功能是，為連接 Inter上的商業(yè)服務和下一代智能電器定義一個開放的標準。因此 OSGi 將成為智能信息家電平臺服務標準。 OSGi規(guī)范將為 Inter服務提供商 (ISP)、網(wǎng)絡控制員、設備制造商提供通過運行在家中或遠程地點的網(wǎng)關服務器傳遞各種電子商務服務的公共平臺。 OSGi在 2022年剛剛發(fā)布了它的服務網(wǎng)關規(guī)范 。 78 信息家電的應用 79 嵌入式技術在汽車電子中的應用 VOLVO S80汽車的 CAN總線網(wǎng)絡 —（ 18個嵌入式控制模塊） —CAN總線網(wǎng)絡 80 阿富汗參加反恐作戰(zhàn)的 “赫耳墨斯 ” 價值 4萬美元，可攜帶 2架攝像機，發(fā)揮了很好作用。 嵌入式技術在軍事方面的應用 81 嵌入式系統(tǒng) ——高性能武器平臺的基礎 82 嵌入式 Inter應用 83 嵌入式技術在交通管理、環(huán)境監(jiān)測中的應用 ? 交通管理在車輛導航、流量控制、信息監(jiān)測與汽車服務方面，目前 GPS設備已經(jīng)從尖端產(chǎn)品進入了普通百姓的家庭，只需要幾千元 ? 水文資料實時監(jiān)測，防洪體系及水土質(zhì)量監(jiān)測、堤壩安全，地震監(jiān)測網(wǎng)，實時氣象信息網(wǎng)，水源和空氣污染監(jiān)測。 ? 加油站 ? 停車場管理 ? …… 84 嵌入式系統(tǒng)與機 器人技術 圖：卡耐基梅隆大學和瑞士 EPFL研制的機器人控制器 （采用卡西歐 PDA和 Windows CE） 85 智能機器人 86 基于 Win CE的移動機器人平臺 87 基于 Win CE的機器人裝配平臺 88 基于 RTLinux的仿人機器人 高 48 cm 重 : 6 kg 靈活性： 20 DOF 操作系統(tǒng) : RTLinux 接口形式 : USB (12Mbps) 響應周期 : 1ms 能源： DC24V x (150W) 制造：富士通 89 基于 VXworks的火星探路者 90 2022年“勇氣號”再次登陸火星 91 定位與協(xié)調(diào)游動控制 — 機器魚頂球和多機器魚協(xié)調(diào)過孔 我們在仿生機器人中采用了嵌入式技術 92 機器魚的智能控制 93 尾鰭驅(qū)動子系統(tǒng)GPS導航子系統(tǒng)羅盤定位子系統(tǒng)上升下潛子系統(tǒng)水泵/ 水柜裝置機器魚關節(jié)電機基于ARM的嵌入式控制器測距傳感器壓力深度傳感器無線通信模塊智能機器魚的嵌入式控制器主控計算機基于 ARM的嵌入式控制器方案設計 94 模塊化機器人的智能控制 95 機器蛇的智能控制 96 本節(jié)提要 1 3 2 5 4 為什么要學習嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)的定義、特點及架構 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 嵌入式系統(tǒng)與單片機、 PC的區(qū)別 嵌入式系統(tǒng)的應用領域 97 五、嵌入式系統(tǒng)技術發(fā)展趨勢 ? 軟件設計比重日益突出 ? 組件設計技術 ? SOC ? 硬件軟件化 98 — 經(jīng)濟性（ POS開發(fā)失敗，幾十萬、幾萬、 5千、 5百） 計算機要很便宜，讓更多的人能買得起； — 小型化（筆記本、 PDA） 人們攜帶方便； — 可靠性（汽車 VCD，挑動問題） 能夠在一般環(huán)境條件下或者是苛刻的環(huán)境條件下運行； — 高速度（飛機剎車系統(tǒng)） 能夠迅速地完成數(shù)據(jù)計算或數(shù)據(jù)傳輸； — 智能性（知識推理、模糊查詢、識別、感知運動） 使人們用起來更習慣，對人們更有使價值。 宏觀方面發(fā)展趨勢 99 軟件工程方法在嵌入式系統(tǒng)中的應用 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工作重點正在向軟件轉移。 如：以機械控制系統(tǒng)為例， 10年前機械、硬件和軟件在機電系統(tǒng)中所占的比重分別是 65%、 20%和 15%，而在EMS中則是 30%、 15%和 55%。 嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的特點： ? 實時性 ? 模塊化 ? 組件化 ? 可重用 100 基于組件的嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)方法 基于組件的嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的優(yōu)點 可以選用商業(yè)成熟的軟件組件 可以重用以往經(jīng)過測試的高可靠性軟件模塊 提高軟件質(zhì)量、縮短產(chǎn)品面市時間 降低成本、減少費用 101 基于端口對象（ PBO）的嵌入式軟件設計 A. 設 備 驅(qū) 動 的 傳 統(tǒng) 設 計 B. 組 塊 式 設 備 驅(qū) 動 代碼在主處理器執(zhí)行 （進程流驅(qū)動） 傳感器數(shù)據(jù) 致動輸出 原始數(shù)據(jù) 原始數(shù)據(jù) 代碼在主處理器執(zhí)行 （數(shù)據(jù)流驅(qū)動） 傳感器數(shù)據(jù) 致動輸出 算法控制 算法控制 數(shù)據(jù)過濾 指令過濾 讀 寫 讀 對話 寫 IPC的共享數(shù)據(jù) 組件式設備驅(qū)動 啟動 初始化 激活 循環(huán) 傳感器 I/O電路 致動器 傳感器 I/O電路 致動器 采用 PBO方法，用戶可以定制自己的嵌入式應用組件庫，方便地實現(xiàn)軟件、硬件可重用 102 硬件設計軟件化 可編程芯片在嵌入式系統(tǒng)設計中的應用促進了硬件設計向軟件設計發(fā)展： ? 對象： FPGA， CPLD， ASIC ? 工具： VHDL ? 編程：硬件工程師 103 謝 謝 各 位