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[原创] 嵌入式开发:物联网与嵌入式系统体系结构的相关性

这个是认证

粤嵌

2021-10-14 10:14

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具有网络连接的小型嵌入式系统的广泛部署引入了物联网(InternetofThings,简称IoT)这一术语。那么物联网与嵌入式系统体系结构有怎样的联系呢,是怎样利用嵌入式开发技术的呢。

物联网

从概念上讲,物联网代表了通过大规模网络通信最大化利用大量不同嵌入式设备效用的努力。物联网设备与更普通的嵌入式系统的区别在于每个设备与一个或多个中心节点之间存在通信路径。这些节点从设备海洋中收集数据,在许多情况下,允许授权用户向单个设备和设备集合发出命令。

在物联网设备开发过程中,特别是在开发能够访问敏感个人信息的设备(如家庭安全摄像头)时,负责任的嵌入式开发系统架构师必须采取广泛的措施,以确保终端设备的安全。物联网设备通常安装在消费者家中,必须尽最大可能防止出现安全故障,使恶意行为者能够控制摄像头、麦克风或安全系统。尽管系统设计者无法防止最终用户可能犯下的每一个安全错误,但安全系统设计可以通过采取步骤来帮助用户,例如指导强密码的选择,以及抵抗常见类型的攻击,例如暴力密码猜测。

物联网设备和系统的示例包括:

1.由门窗传感器和运动传感器组成的家庭报警系统:这种类型的系统通常包括一个智能手机应用程序,提供报警事件的即时通知。该系统不仅通知报警公司启动对报警事件的响应,还通知房主这些事件的发生。显然,这种类型的报警系统必须能够抵御可能导致报警系统失效的网络攻击。

2.电灯和电源插座:许多不同的照明设备都有基于互联网的监控,包括灯泡、灯具和能够开关电灯的电源板。与这些设备中的每一个相关联的应用程序都允许远程控制单个灯光,以及安排全天的灯光打开和关闭时间。与物联网报警系统一样,安全性是一项重要功能,必须完全集成到嵌入式开发系统设计中。

3.智能扬声器:亚马逊回声(AmazonEcho)和谷歌巢(GoogleNest)等物联网扬声器提供语音接口,允许用户以自然语言发出请求。用户在命令前加上一个单词或短语来“唤醒”说话人,如“Alexa”或“HeyGoogle”,然后加上命令或请求。这些设备能够与各种其他物联网设备进行交互,包括报警系统和照明控制。语音命令的一个例子是“Alexa,打开灯。”

4.医疗监控和治疗:医院和家庭环境中部署了多种嵌入式设备,用于监控患者健康的各个方面,如温度、血氧、心率、呼吸等。这些设备通常与集中式数据库通信,以便医疗专业人员跟踪当前和历史健康模式。其他数字系统执行主动治疗功能,如注入药物和协助呼吸。

5.工业应用:嵌入式系统广泛应用于工厂生产线、能源发电系统、能源传输系统以及石油和天然气行业,用于监控复杂系统和过程。例如,对可能长达数千英里的输油管道的运行情况进行实时监控和管理需要大量的传感器和执行器。

“物联网”让所有的物品都具有计算机的智能但并不以通用计算机的形式出现,并把这些物品与网络连接在一起,这就需要嵌入式开发技术的支持。

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