【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(wù) 一、安全防范：智能安防可以實(shí)時(shí)監(jiān)控著非法闖入、火災(zāi)、煤氣泄露、緊急呼救的發(fā)生。 二、消費(fèi)電子產(chǎn)品的智能控制：例如可以自動(dòng)控制加熱時(shí)間、加熱溫度的微波爐，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、濕度的智能空調(diào)，可以根據(jù)指令自動(dòng)搜索電視節(jié)目并攝錄的電視機(jī) /錄像機(jī)等等。 三、交互式智能控制：可以通過語音識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家電的聲控功能；通過各種主動(dòng)式傳感器（如溫度、聲音、動(dòng)作等）實(shí)現(xiàn)智能信息家電的主動(dòng)性動(dòng)作響應(yīng)。用戶還可以自己定義不同場(chǎng)景智能信息家電的響應(yīng)。 四、家庭信息服務(wù)：智能家庭服務(wù)器可以提供最新的股市情報(bào)、新聞、天氣預(yù)報(bào)、電視節(jié)目預(yù)報(bào)、甚至當(dāng)前公路上的交通流量狀況，還可以自動(dòng)管理用戶的水電賬單、銀行和信用卡賬戶等財(cái)務(wù)信息。 五、自動(dòng)維護(hù)：智能信息家電可以通過服務(wù)器直接從制造商的服務(wù)網(wǎng)站上自動(dòng)下載、更新驅(qū)動(dòng)程序和診斷程序，實(shí)現(xiàn)智能化的故障自診斷、新功能自動(dòng)擴(kuò)展。 六、家庭醫(yī)療保健：通過網(wǎng)絡(luò)化的智能傳感器，醫(yī)院可以通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶進(jìn)行身體檢查。 77 目前信息家電平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn) （ Home Audio/Video interoperability）體系。是關(guān)于家庭網(wǎng)絡(luò)中音頻 /視頻電子產(chǎn)品的互聯(lián)和控制方面的標(biāo)準(zhǔn)。它建立在 IEEE1394的底層協(xié)議基礎(chǔ)上，主要實(shí)現(xiàn) HAVI設(shè)備之間的數(shù)字音頻 /視頻內(nèi)容的傳送以及對(duì)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(tái)接受的數(shù)字電視和由數(shù)字錄像機(jī)、 CD等所產(chǎn)生的內(nèi)容?；ゲ僮餍允?HAVI標(biāo)準(zhǔn)的主要特點(diǎn)，一個(gè) HAVI設(shè)備上的應(yīng)用軟件可以探測(cè)并直接使用聯(lián)入 HAVI網(wǎng)絡(luò)上其他設(shè)備所提供的功能。 。是 Sun公司提出的基于 Java的一項(xiàng)技術(shù)。它可以使各種設(shè)備方便地連到網(wǎng)絡(luò)上。即：任何計(jì)算設(shè)施不需預(yù)先配置和安裝，便可在任何時(shí)間地點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，并能和網(wǎng)絡(luò)中已有的各種軟硬件一起協(xié)調(diào)工作完成分布式計(jì)算。 Jini體系結(jié)構(gòu)的目的是將成組的設(shè)備和軟件構(gòu)件聯(lián)合成一個(gè)單 一、動(dòng)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(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)訪問； (b)網(wǎng)絡(luò)的易于管理； (c)在保持單機(jī)或工作站的靈活性、統(tǒng)一響應(yīng)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(wù)網(wǎng)關(guān)。是由 Ericsson、 ABB、 Alcatel、 Cisco、 IBM、 Nortel、 Siemens、 HP、 Oracle、 Philips、Sun、 Motorola、 Lucent等電信、計(jì)算機(jī)、電器巨人發(fā)起建立的一個(gè)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(wù)和下一代智能電器定義一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)。因此 OSGi 將成為智能信息家電平臺(tái)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。 OSGi規(guī)范將為 Inter服務(wù)提供商 (ISP)、網(wǎng)絡(luò)控制員、設(shè)備制造商提供通過運(yùn)行在家中或遠(yuǎn)程地點(diǎn)的網(wǎng)關(guān)服務(wù)器傳遞各種電子商務(wù)服務(wù)的公共平臺(tái)。 OSGi在 2022年剛剛發(fā)布了它的服務(wù)網(wǎng)關(guān)規(guī)范 。 78 信息家電的應(yīng)用 79 嵌入式技術(shù)在汽車電子中的應(yīng)用 VOLVO S80汽車的 CAN總線網(wǎng)絡(luò) —（ 18個(gè)嵌入式控制模塊） —CAN總線網(wǎng)絡(luò) 80 阿富汗參加反恐作戰(zhàn)的 “赫耳墨斯 ” 價(jià)值 4萬美元，可攜帶 2架攝像機(jī)，發(fā)揮了很好作用。 嵌入式技術(shù)在軍事方面的應(yīng)用 81 嵌入式系統(tǒng) ——高性能武器平臺(tái)的基礎(chǔ) 82 嵌入式 Inter應(yīng)用 83 嵌入式技術(shù)在交通管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 ? 交通管理在車輛導(dǎo)航、流量控制、信息監(jiān)測(cè)與汽車服務(wù)方面，目前 GPS設(shè)備已經(jīng)從尖端產(chǎn)品進(jìn)入了普通百姓的家庭，只需要幾千元 ? 水文資料實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防洪體系及水土質(zhì)量監(jiān)測(cè)、堤壩安全，地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)，實(shí)時(shí)氣象信息網(wǎng)，水源和空氣污染監(jiān)測(cè)。 ? 加油站 ? 停車場(chǎng)管理 ? …… 84 嵌入式系統(tǒng)與機(jī) 器人技術(shù) 圖：卡耐基梅隆大學(xué)和瑞士 EPFL研制的機(jī)器人控制器 （采用卡西歐 PDA和 Windows CE） 85 智能機(jī)器人 86 基于 Win CE的移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái) 87 基于 Win CE的機(jī)器人裝配平臺(tái) 88 基于 RTLinux的仿人機(jī)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(yīng)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(hào)”再次登陸火星 91 定位與協(xié)調(diào)游動(dòng)控制 — 機(jī)器魚頂球和多機(jī)器魚協(xié)調(diào)過孔 我們?cè)诜律鷻C(jī)器人中采用了嵌入式技術(shù) 92 機(jī)器魚的智能控制 93 尾鰭驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)GPS導(dǎo)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(jī)器魚關(guān)節(jié)電機(jī)基于ARM的嵌入式控制器測(cè)距傳感器壓力深度傳感器無線通信模塊智能機(jī)器魚的嵌入式控制器主控計(jì)算機(jī)基于 ARM的嵌入式控制器方案設(shè)計(jì) 94 模塊化機(jī)器人的智能控制 95 機(jī)器蛇的智能控制 96 本節(jié)提要 1 3 2 5 4 為什么要學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)的定義、特點(diǎn)及架構(gòu) 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)、 PC的區(qū)別 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域 97 五、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) ? 軟件設(shè)計(jì)比重日益突出 ? 組件設(shè)計(jì)技術(shù) ? SOC ? 硬件軟件化 98 — 經(jīng)濟(jì)性（ POS開發(fā)失敗，幾十萬、幾萬、 5千、 5百） 計(jì)算機(jī)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(dòng)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(yùn)行； — 高速度（飛機(jī)剎車系統(tǒng)） 能夠迅速地完成數(shù)據(jù)計(jì)算或數(shù)據(jù)傳輸； — 智能性（知識(shí)推理、模糊查詢、識(shí)別、感知運(yùn)動(dòng)） 使人們用起來更習(xí)慣，對(duì)人們更有使價(jià)值。 宏觀方面發(fā)展趨勢(shì) 99 軟件工程方法在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工作重點(diǎn)正在向軟件轉(zhuǎn)移。 如：以機(jī)械控制系統(tǒng)為例， 10年前機(jī)械、硬件和軟件在機(jī)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(diǎn)： ? 實(shí)時(shí)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(diǎn) 可以選用商業(yè)成熟的軟件組件 可以重用以往經(jīng)過測(cè)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(shí)間 降低成本、減少費(fèi)用 101 基于端口對(duì)象（ PBO）的嵌入式軟件設(shè)計(jì) A. 設(shè) 備 驅(qū) 動(dòng) 的 傳 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) B. 組 塊 式 設(shè) 備 驅(qū) 動(dòng) 代碼在主處理器執(zhí)行 （進(jìn)程流驅(qū)動(dòng)） 傳感器數(shù)據(jù) 致動(dòng)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(dòng)） 傳感器數(shù)據(jù) 致動(dòng)輸出 算法控制 算法控制 數(shù)據(jù)過濾 指令過濾 讀 寫 讀 對(duì)話 寫 IPC的共享數(shù)據(jù) 組件式設(shè)備驅(qū)動(dòng) 啟動(dòng) 初始化 激活 循環(huán) 傳感器 I/O電路 致動(dòng)器 傳感器 I/O電路 致動(dòng)器 采用 PBO方法，用戶可以定制自己的嵌入式應(yīng)用組件庫，方便地實(shí)現(xiàn)軟件、硬件可重用 102 硬件設(shè)計(jì)軟件化 可編程芯片在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用促進(jìn)了硬件設(shè)計(jì)向軟件設(shè)計(jì)發(fā)展： ? 對(duì)象： FPGA， CPLD， ASIC ? 工具： VHDL ? 編程：硬件工程師 103 謝 謝 各 位