嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論——第五章

1、嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論,信息與軟件工程學(xué)院,桑,楠,2014,年,2,月,第五章,嵌入式系統(tǒng)與產(chǎn)業(yè),?,嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè),-,三網(wǎng)融合、,汽車電子、,.,?,嵌入式軟件開發(fā)產(chǎn)業(yè),-,VxWorks,平臺(tái)、,Android,平臺(tái)、,.,科技、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用,?,應(yīng)用,：需求,需求牽引,?,產(chǎn)業(yè)：,內(nèi)容,內(nèi)容為王,?,科技：,技術(shù),技術(shù)支撐,科技是第一生產(chǎn)力,3,導(dǎo)向,信息與軟件工程學(xué)院,嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,三網(wǎng)融合產(chǎn)業(yè),數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)鏈（,2008,，,華數(shù),）,系統(tǒng),核心,前端廠家,前端系統(tǒng),增值業(yè)務(wù),運(yùn)營(yíng)商,確認(rèn)軟件,開發(fā)商是否,完全了解,并完成,業(yè)務(wù)需求,中間件廠家,中間件前端,增值業(yè)務(wù),前端,增值業(yè)務(wù),

2、開發(fā)工具,不管技術(shù),只配合中,間件廠家,增值業(yè)務(wù),開發(fā)商,關(guān)注業(yè),務(wù)需求,增值業(yè)務(wù),終端,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商,中間件終端,5,終端廠家,終端硬件,目標(biāo)廠商,是否支持,指定的中,間件標(biāo)準(zhǔn),信息與軟件工程學(xué)院,數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)鏈：終端設(shè)備,機(jī)頂盒,芯片廠商,機(jī)頂盒,中間件廠商,機(jī)頂盒,CA,廠商,機(jī)頂盒整機(jī)制造商,數(shù)字電視,運(yùn)營(yíng)商,6,數(shù)字電視,終端用戶,信息與軟件工程學(xué)院,數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)鏈：運(yùn)營(yíng),節(jié)目?jī)?nèi)容,提供商,節(jié)目指南,中間件,數(shù)字電視運(yùn)營(yíng)商,CA,提供商,地面無線,傳輸通道,廠商,機(jī)頂盒,提供商,家庭用戶,7,電視臺(tái),節(jié)目平臺(tái),衛(wèi)星,有線,終端供應(yīng)商,信息與軟件工程學(xué)院,數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)鏈：,IPTV,軟件

3、系統(tǒng),IPTV,平臺(tái),增值業(yè)務(wù)服務(wù)系統(tǒng),IPTV,終端,業(yè),務(wù),無,關(guān),軟,件,本地,應(yīng)用,軟件,C/S,客戶,端,瀏覽,器,IPTV,應(yīng)用服務(wù)器,Web,模式應(yīng)用服務(wù)器,EPG,服務(wù)器,認(rèn)證服務(wù)器,升級(jí)服務(wù)器,下載管理服務(wù)器,操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng),流媒體及分發(fā)服務(wù)器,終端管理服務(wù)器,DRM,系統(tǒng),8,信息與軟件工程學(xué)院,終端中間件,中間件后端解決方案,9,信息與軟件工程學(xué)院,移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈,設(shè)備制造,內(nèi)容提供商,移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商,用戶,應(yīng)用開發(fā),10,系統(tǒng)集成,終端設(shè)備制造,信息與軟件工程學(xué)院,移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈：位置服務(wù),11,信息與軟件工程學(xué)院,移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈：集群服務(wù)（聯(lián)通）,業(yè)務(wù)模式,用戶集群：

4、,警察,消防,國(guó)防,政府,鐵路,高校,.,網(wǎng)絡(luò),運(yùn)營(yíng)商,集群業(yè)務(wù)應(yīng)用,備,設(shè),絡(luò),商,網(wǎng),供,提,終端設(shè)備,提供商,用戶應(yīng)用,提供商,信息與軟件工程學(xué)院,12,三網(wǎng)融合,四網(wǎng)融合：,電網(wǎng),13,信息與軟件工程學(xué)院,三網(wǎng)融合的產(chǎn)業(yè)劃分,?,設(shè)備制造,：終端設(shè)備、互聯(lián)設(shè)備、,?,內(nèi)容制作,：影視、流媒體、音樂、,?,業(yè)務(wù)集成,：節(jié)目整合、增值業(yè)務(wù)、,?,CA,認(rèn)證,：安全、條件、付費(fèi)、,?,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng),：,ISP,、,打破壟斷？,?,.,14,信息與軟件工程學(xué)院,核心技術(shù)領(lǐng)域（問題）,?,智能,芯片,：,SoC,處理器、編解碼、安全、,?,面向三融合的,系統(tǒng)架構(gòu),：如軟件架構(gòu),?,運(yùn)行支撐,：,EO

5、S,、中間件、多核支持、,通信、,GIS,、,.,?,質(zhì)量保障,：安全、可靠、低能耗、,.,?,服務(wù)多元化,：內(nèi)容、,C/S,、,B/S,、云、,.,?,開發(fā)方便性,：,IDE,、虛擬機(jī)、,.,15,信息與軟件工程學(xué)院,?,使用易捷性,：交互技術(shù)（語音、肢體、,.,）,嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),概念框架,應(yīng)用層,網(wǎng)絡(luò)層,M2M,傳感網(wǎng),不包括,智慧地球,物聯(lián)網(wǎng),一個(gè)或幾個(gè)網(wǎng)絡(luò),初期：傳輸,后期：融合，協(xié)同,傳感網(wǎng),+,近距離無線通信,RFID,、二維碼近距離中高,速通信,內(nèi)置移動(dòng)通信模塊的各種,終端,物,-,物,物,-,人,泛在網(wǎng)絡(luò),多網(wǎng)絡(luò)、多技術(shù)異構(gòu)協(xié)同,智能,：跨技術(shù)、跨網(wǎng)絡(luò)、,跨行業(yè)、

6、跨應(yīng)用,傳感網(wǎng),+,近距離無線通信,RFID,、二維碼近距離中高,速通信,內(nèi)置移動(dòng)通信模塊的各種,終端、手機(jī)等,物,-,物,物,-,人,人,-,人,信息與軟件工程學(xué)院,基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),末端網(wǎng),/,終端,傳感器,+,近距離,無線通信（低,速、低功耗）,通信對(duì)象,17,物,-,物,全球驅(qū)動(dòng)因素及挑戰(zhàn),驅(qū)動(dòng),政府,各國(guó)都把物聯(lián)網(wǎng)提到了國(guó)家信息化發(fā)展,的戰(zhàn)略高度，并紛紛提出了計(jì)劃，制定,目標(biāo)和行動(dòng),挑戰(zhàn),尚沒有具體的扶持和立法政策出臺(tái),產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)鏈初步形成，各環(huán)節(jié)分工較為清晰,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)中以全球領(lǐng)先的跨國(guó)企業(yè),為核心，帶動(dòng)著產(chǎn)業(yè)鏈能力的總體提升,-,通信終端及通信模塊環(huán)節(jié)：,-,全球運(yùn)營(yíng)商隨著個(gè)人用戶普

7、及率的增長(zhǎng),-,各產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)初步形成了產(chǎn)業(yè)的相關(guān)能力,-,新興服務(wù)商看好，積極參與和推動(dòng),終端,：,RFID,、傳感器、納米、智能嵌,入等技術(shù)逐步成熟,網(wǎng)絡(luò),：,3G,、,4G,等技術(shù),客戶存在潛在需求,各環(huán)節(jié)尚未形成共贏模式，協(xié)同較差,產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)較長(zhǎng)，復(fù)雜度高，導(dǎo)致整體,成本很難降低,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)相對(duì)分散，規(guī)模小，,尤其是服務(wù)環(huán)節(jié)?？傮w屬于投入階段，,很難實(shí)現(xiàn)收支平衡，規(guī)模小,終端,：技術(shù)有待提升促進(jìn)成本持續(xù)下降,網(wǎng)絡(luò),：,IPv6,在適用，,IPv4,存在局限；無,線傳感與通信網(wǎng)絡(luò)的融合尚未解決,應(yīng)用,：海量數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知度較低,信息與軟件工程學(xué)院,技術(shù),用戶,18,企

8、業(yè)規(guī)模,競(jìng)爭(zhēng)全景圖,IBM,EDS,AT Hoovers; Multex Investor; Pictet; CSMG Analysis,19,產(chǎn)業(yè)鏈框架,傳感,器提,供商,通信模,塊提供,商,電信,運(yùn)營(yíng),商,中間件,及應(yīng)用,開發(fā)商,系統(tǒng),集成,商,服務(wù),提供,商,服務(wù)二,次銷售,商,用,戶,歐美,：以提升市場(chǎng)占有，提高技術(shù)解決方案能力及服務(wù)能力,而展開橫縱向并購(gòu)及合作,nPhase,M2M,部門,Red Bend,20,信息與軟件工程學(xué)院,主要應(yīng)用行業(yè)與領(lǐng)域,定位,/,跟,安全,/,監(jiān),移動(dòng)支付,自動(dòng)化和,計(jì)量,/,檢測(cè),遠(yuǎn)程醫(yī)療,蹤,/,導(dǎo)航,控,及管理,遠(yuǎn)程管理,公共事業(yè),/,服,務(wù),交

9、通運(yùn)輸,個(gè)人用戶,批發(fā)零售,工業(yè),/,制造業(yè),商業(yè),/,服務(wù)業(yè),農(nóng)業(yè),開采,/,建筑,21,日韓：,以推動(dòng)個(gè)人業(yè)務(wù)為核心，,公共事業(yè)剛剛起步,支撐,U-Japan,和,U-Korea,計(jì)劃,信息與軟件工程學(xué)院,相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織和切入點(diǎn),ISO/IEC JTC1,UWSN,EPCGLobal,GS1,整體框架,?,ITU-T SG13,USN,網(wǎng)絡(luò)的需求和架構(gòu)設(shè),計(jì),?,ETSI M2M TC,M2M,需求和功能架構(gòu),?,ISO/IEC JTC1 SC6 SGSN,SN,研究報(bào)告,ITU-T,NGN,CEN,Smart Metering,CENELEC,Smart metering,ESMIG,

10、Metering,Utilities,HGI,Home Gateway,Initiative,Metering,業(yè)務(wù)平臺(tái),傳感器網(wǎng),OASIS,W3C,IPSO,IPV6 hareware,and protocol;s,IETF 6LowPAN,Phy-Mac Over IPV6,IP,網(wǎng)絡(luò),遠(yuǎn)距離,傳輸網(wǎng),WOSA,網(wǎng)關(guān),IETF ROLL,應(yīng)用,KNX,W-Mbus,ETSI,M2M TC,Routing over Low Power,Lossy Networks,WSN/RFID,IEEE,802.15.4,ZCL,ZigBee Alliance,ZB Applicattion Prof

11、iles,OMA,?,IEEE802.15,低速近距離無線通信技術(shù)標(biāo),準(zhǔn),?,IETF 6LoWPAN ROLL,基于,IEEE802.15.4,的,IPv6,，,低功耗有損網(wǎng)絡(luò)路由,?,EPCGlobal GS1,RFID,標(biāo)識(shí)和解析,EPC Global,召開了有關(guān),ONS(Object Name Service),的路由和命名問題的討論,GSMA,SCAG, ,3GPP,SA1,SA3, , ,智能電網(wǎng),/,計(jì)量,?,FCC,：美國(guó)智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),?,IEEE,：,P2030,：智能電網(wǎng),Guide,802.15.4g,：智能電網(wǎng)近距離無線,標(biāo)準(zhǔn),?,CEN/CENELEC/ETSI,歐洲

12、智能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),22,電信網(wǎng),?,3GPP SA1/SA2/RAN2,M2M,優(yōu)化需求,網(wǎng)絡(luò)和無線接入的,M2M,優(yōu)化技術(shù),?,GSMA SCAG,：智能,SIM,卡,?,OMA DM,信息與軟件工程學(xué)院,主要網(wǎng)絡(luò)技術(shù),主要技術(shù),主要應(yīng)用,遙感勘測(cè)、移動(dòng)電子商,務(wù)、數(shù)字電子設(shè)備、工,業(yè)控制、智能化建筑、,家庭和辦公自動(dòng)化、電,子商務(wù)、無線公文包、,軍事,物流、軍事、防偽等多,種行業(yè),家庭、樓宇自動(dòng)化以及,監(jiān)控類應(yīng)用,優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn),以移動(dòng)電話,為中心，每,網(wǎng)最多,8,個(gè),節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)成本,藍(lán)牙,RFID,：,成本和功耗優(yōu)勢(shì)，,無源,RFID,應(yīng)用較多、成本,較低且方便使用,低于,5,美元,成本低、無功

13、耗,吻合目前物聯(lián)網(wǎng)需求發(fā)展階段，,無處理能力，,5-50,美分,單向,ZigBee,成為主流；,可靠、電源和成,本優(yōu)勢(shì)、組網(wǎng)方,便,使用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)、,高速率、組網(wǎng)靈,活（前向、后向,兼容）,覆蓋廣、質(zhì)量好,缺少安全性,規(guī)范和完善,的標(biāo)準(zhǔn),高功耗、協(xié),議開銷大、,需要接入點(diǎn),成本相對(duì)較,高,50,美分左右,主要障礙,：成本,WiFi,（,802.11b),Web/Email/Video,等相,關(guān)應(yīng)用,大范圍語音和數(shù)據(jù)傳輸,應(yīng)用,無線通信,23,約,20,美元,30-100,美元,（模塊）,信息與軟件工程學(xué)院,嵌入式軟件開發(fā),Android,開發(fā)平臺(tái),嵌入式軟件開發(fā),VxWorks,開發(fā)平臺(tái),嵌入式

14、軟件開發(fā)平臺(tái)功能示意,集成開發(fā)環(huán)境,IDE,項(xiàng),目,管,理,編,輯,交,叉,編,譯,交,叉,調(diào),試,配,置,管,理,交,叉,測(cè),試,其,他,管,理,編,程,接,口,庫(kù),交叉開發(fā)環(huán)境功能結(jié)構(gòu)示意,26,信息與軟件工程學(xué)院,風(fēng)河,Tonardo,開發(fā)環(huán)境,27,信息與軟件工程學(xué)院,主要功能,?,內(nèi)核配置程序,WindConfig,?,裝載器,Loader,?,圖形化的交叉調(diào)試器,WDB,?,工程配置工具,?,集成仿真,VxSim,?,C/C+,編譯環(huán)境,ObjectCenter,?,命令行執(zhí)行工具,WindSh,28,信息與軟件工程學(xué)院,主要功能（續(xù)）,?,軟件邏輯分析儀,WindView,?,對(duì)

15、象瀏覽器,Browser,?,顯示軟件包,ScopePak,?,性能檢測(cè)包,PerformancePak,?,代碼測(cè)試器,CodeTest,?,編輯工具,Visual SlickEdit for,Tornado,29,信息與軟件工程學(xué)院,風(fēng)河,WorkBench,開發(fā)平臺(tái),Graphical User Interface,Host Shell,Eclipse Framework,Analysis,Data,Build,Compiler,Source,Analyzer,Debugger,Memory,Perform,Coverage,Target Agent and,OCD Connectivi

16、ty,VxWorks,Simulator,Linux,VxWorks,Other OS,No OS,System,Viewer,3rd Party,CM,Alternate,Editor,3rd Party,Tool,Project,Editor,圖,9.24 WorkBench,的組成結(jié)構(gòu),30,信息與軟件工程學(xué)院,Workbench,的核心成分,?,系統(tǒng)架構(gòu),：,Eclipse,（,實(shí)用、穩(wěn)定、開放、,標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展,）,?,功能強(qiáng)大,：全功能平臺(tái)，涉及到產(chǎn)品的整,個(gè)開發(fā)周期,?,適用范圍,：多應(yīng)用、多,CPU,、多,OS,、多目,標(biāo)、多連接、多主機(jī),?,編輯調(diào)試,：手段多樣、目標(biāo)可視、仿真,31,信息與軟件工程學(xué)院,思考題,