嵌入式互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)特性分析

在嵌入式領(lǐng)域，我們或多或少地聽(tīng)說(shuō)過(guò)“嵌入互聯(lián)網(wǎng)(embedding the Internet)”這個(gè)新概念。有人預言，5年內PC將不再成為主要的互聯(lián)網(wǎng)接入設備，互聯(lián)網(wǎng)設備正在引領(lǐng)家用電器和工業(yè)設備的下一波沖擊，從PDA到水泵，從冰箱到電源控板，從汽車(chē)到自動(dòng)售貨機，從儀表到醫療器械，這所有的一切都需要某種形式的在線(xiàn)互聯(lián)，否則將很快被淘汰。對此，您以前肯定已有所耳聞，本文將從嵌入式互聯(lián)網(wǎng)的應用、安全、特性、協(xié)議和軟件等幾個(gè)方面給予概要性的介紹。

嵌入互聯(lián)網(wǎng)的應用

冰箱在重新排列牛奶(而非卷筒衛生紙)的同時(shí)還能播放MP3的功能已不再是推動(dòng)嵌入互聯(lián)網(wǎng)的唯一動(dòng)力！因為對互聯(lián)網(wǎng)的偏見(jiàn)和成見(jiàn)已完全被其實(shí)用性取代，因此，不妨想像一下3年之后您的母親或父親，甚至祖父母們完全被互聯(lián)的設備所包圍的情形。

這完全有可能發(fā)生！在整個(gè)歐洲，幾乎每個(gè)市場(chǎng)和應用領(lǐng)域都利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)。不在明天，不在3年以?xún)?，而是在今天！那么他們在何處進(jìn)行呢？如果互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)特性無(wú)法使廚房成為校園中新的娛樂(lè )中心，那么我們又當何去何從？實(shí)際上，廚房仍然是考察互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)特性是否已經(jīng)為生產(chǎn)商和消費者帶來(lái)實(shí)際效益的理想場(chǎng)所。

首先是洗衣機，甚至在洗衣機使用之前，就能真真切切感受到互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)特性的優(yōu)越性！首次使用洗衣機時(shí)，可以根據出廠(chǎng)時(shí)的設置遠程配置語(yǔ)音特性及其他一些局部特性(如水質(zhì)分布)，以獲得最佳性能。頃刻之間工廠(chǎng)再也不必為物流犯愁了！接著(zhù)，還可以進(jìn)行租賃設置，這是生產(chǎn)商完全為開(kāi)拓新市場(chǎng)而提供給用戶(hù)的每洗一次便付費(pay-per-wash)的洗衣方式。

以前，消費者必須每周去一趟自動(dòng)洗衣店，便能享受到與在家中洗衣相同的服務(wù)，而自己無(wú)須購買(mǎi)洗衣機。如果價(jià)格發(fā)生變動(dòng)，這也沒(méi)有問(wèn)題，因為生產(chǎn)商只需在遠程控制中心發(fā)送一封電子郵件即可同時(shí)更新每一臺洗衣機的價(jià)格信息。如果洗衣機出現故障，那么又將如何處理呢？洗衣機自己可以通知遠程控制中心，而且不僅僅是通知，還能詳細說(shuō)明故障出在何處以及哪部分需要修復。這樣工程人員無(wú)須往返多次，只需一次即可修復故障，甚至還不需要工程人員。

顯然，用戶(hù)可能希望預先知道與哪個(gè)工程人員進(jìn)行聯(lián)系，這樣洗衣機只需發(fā)送一封電子郵件就能使工程人員在家中進(jìn)行處理！那些或許還需要不時(shí)提供維修服務(wù)的生產(chǎn)商會(huì )認為這大大降低了維護成本。在我們不再談?wù)撓匆聶C之前，考慮一下設計人員在市場(chǎng)競爭中需要面對的最后一項挑戰：他們不僅需要提供不起皺的衣服和自動(dòng)手洗功能，而且每年還要從大氣中清除數百萬(wàn)噸二氧化碳。

提高所有家用電器的能源利用效率是互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)特性的另一核心優(yōu)勢，帶有集成調制解調器的電表已經(jīng)推出好幾年了，該電表支持遠程讀數，但自從采用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(如電子郵件)，現在該業(yè)務(wù)得到了顯著(zhù)增強。在最新的產(chǎn)品中，固件可以自動(dòng)升級，新的費率可通過(guò)電子郵件在電網(wǎng)中發(fā)送至每個(gè)電表。作為應答，每個(gè)電表可提供實(shí)時(shí)的用電量和賬單數據，從而得到最佳的負載分布。如果網(wǎng)絡(luò )的電力需求達到峰值，嵌入到冰箱或洗碗機的智能便可利用電表提供的信息關(guān)閉電器30分鐘左右。設想一下如果該技術(shù)推廣到千家萬(wàn)戶(hù)，那么不僅可以極大地改善環(huán)境，而且還能極大地節省用戶(hù)的電費開(kāi)支！

嵌入式互聯(lián)網(wǎng)的安全

在離開(kāi)家庭生活這個(gè)話(huà)題之前，再考慮通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現互聯(lián)的安全系統。如果控制中心突然中斷，那么將能通過(guò)一封電子郵件給出事故的詳盡描述并采取適當的措施。以前當您度假時(shí)，肯定多次求助于鄰居照看自己的房子，現在不管身處何地，為何不通過(guò)標準的網(wǎng)絡(luò )瀏覽器檢查家里的情況，或是在線(xiàn)控制電燈和窗簾，以使得別人感覺(jué)好像家里有人呢？

需要再次指出的是，在上述所有示例中，關(guān)鍵不在于可以利用互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)特性實(shí)現什么，舉出這些示例只是因為我們都很熟悉。在工業(yè)自動(dòng)化、醫療器械、建筑控制、測試與測量、計算機外設、EPOS以及其他任何您能想到的應用中，互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)特性也都大有用武之地。

即便每個(gè)人都堅信這一點(diǎn)，這里仍然還存在一個(gè)小問(wèn)題，您所在公司生產(chǎn)的或是自動(dòng)售貨機，或是煙塵探測器，或是示波器，您理所當然地是這方面的行家里手，因為公司生產(chǎn)的就是這些，但您不是互聯(lián)網(wǎng)、輸電線(xiàn)TCP/IP或SMTP方面的專(zhuān)家，那么又當如何處理呢？

互聯(lián)特性的基本知識

下面我們將介紹互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)特性的一些基本知識。當我們談?wù)摶ヂ?lián)網(wǎng)的互聯(lián)特性時(shí)，我們究竟想要說(shuō)些什么呢？最基本的一點(diǎn)，只需為電子設備提供可被普遍接受的“語(yǔ)言”，即可使任何設備相互通信。這種語(yǔ)言稱(chēng)為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。一旦使用了正確的語(yǔ)言，即可為電子設備提供網(wǎng)絡(luò )地址和網(wǎng)頁(yè)，這樣我們就能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)與該設備進(jìn)行通信。所有這些均可嵌入到一個(gè)微控制器中。

微控制器的選擇完全取決于您。如前所述，您是本行業(yè)的專(zhuān)家，您所需的功能決定了所需的處理能力。我們可提供采用基于CISC、RISC、ARM或MIPS內核的8位至64位標準微處理器實(shí)現的互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)解決方案，這些內核既可集成應用程序，也可集成互聯(lián)特性。

下一步需要決定如何連接應用系統，這也完全取決于您。如前所述，由于很多測量設備都帶有內置的調制解調器，因此可以采用PSTN連接。工業(yè)系統中，以太網(wǎng)最常用，那么就堅持使用以太網(wǎng)吧?；蛘吣€可以采用ISDN或輸電線(xiàn)，甚至還可串聯(lián)起來(lái)。實(shí)際情況是，連接類(lèi)型本身并不重要，因為所有的設備均使用相同的“語(yǔ)言”。只要連接類(lèi)型適用于應用系統，那就不存在任何問(wèn)題，因為我們可提供適用于所有連接類(lèi)型的解決方案。

互聯(lián)協(xié)議和軟件

現在需要考慮一下軟件。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行通信，至少需要TCP/IP協(xié)議棧提供基本的互聯(lián)，提供電子郵件服務(wù)的SMTP以及提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽服務(wù)的HTTP等也是必需的。這些功能完全取決于應用系統的要求，我們的解決方案不僅具有很強的靈活性，而且還頗具成本效益，因為只通過(guò)客戶(hù)所需的連接方式。對于TCP/IP協(xié)議，8位微處理器在運行計算機提供的連接類(lèi)型時(shí)存在一些困難，而32位應用則成本昂貴，我們提供了一個(gè)簡(jiǎn)化的協(xié)議棧，該協(xié)議棧的內存容量雖然較小，但具有很強的功能，并采用實(shí)時(shí)操作系統(RTOS)管理那些服務(wù)于應用程序的互聯(lián)任務(wù)。

本文小結

這就是您所要了解的互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)特性，而且這種描述方式確實(shí)通俗易懂。雖然只是簡(jiǎn)單的介紹，但我們仍然討論了很多不同的特性、硬件類(lèi)型和軟件選擇。同時(shí)我們還了解到，歐洲的每一家設備生產(chǎn)商已經(jīng)意識到互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)特性的優(yōu)勢。那么，如果在選擇適用于應用系統的最佳解決方案時(shí)需要尋求幫助，或者需要全新的解決方案時(shí)，又該怎么辦呢？

從優(yōu)化硬件選擇到選擇RTOS或開(kāi)發(fā)定制的驅動(dòng)程序，我們已經(jīng)成立了由資深應用工程師組成的團隊專(zhuān)注于互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)特性，以幫助客戶(hù)熟悉整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。這意味著(zhù)可以保障客戶(hù)直接從銷(xiāo)售商那里了解整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境對其產(chǎn)品的支持程度，而不是盡可能快地使產(chǎn)品分配到第三方那里。