郑州大学 物理工程学院 河南郑州 450001
摘要：嵌入式系统作为新兴系统近几年快速发展起来，随着工业4.0概念的提出，嵌入式系统更是得到了充分利用，嵌入式技术在工业4.0战略中具有举足轻重的地位。随着无人机、无人驾驶、可穿戴设备、智能家居、智慧城市等物联网相关产业的不断涌现，随着工业的全新物联网时代的来临，嵌入式系统获得了更加广泛的应用。
关键词：嵌入式、工业4.0、发展
0.引言
随着工业4.0的到来，嵌入式系统将会发挥更广泛的作用。据悉，在工业4.0的智能工业系统中有大量的电子控制装置,这些电子控制装置都是嵌入式系统，比如工业机器人，其中的高性能控制器就是一个很复杂的嵌入式系统；工厂自动化中大量使用的PLC，其实也是一种嵌入式系统。德国联邦教育研究部工业4.0工作组的“实施工业4.0攻略的建议”报告描述：“功能强大的、自主的微型计算机（嵌入式系统）正越来越多地相互间或与互联网以无线方式互联。”由此可见，嵌入式系统技术将具有非常广阔的应用前景。
1.嵌入式系统的定义
嵌入式系统是嵌入到对象体中以嵌入式计算机为核心的专用计算机系统，而且是一种以应用为中心，以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。它包含微处理器、各种存储器、各类设备接口以及各类I/O接口。
2.嵌入式系统在工业4.0的应用
随着工业4.0、医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等快速的发展和推进，嵌入式系统利用自身的技术特点，逐渐成为众多行业的标配产品。嵌入式系统具有可控制、可编程、成本低等，它在未来的工业和生活中有着广阔的应用前景。
2.1嵌入式系统在工业上的应用
工业4.0作为国家战略，已经在逐步地推进，未来应用自动化技术实现工业生产和管理是一大趋势，如在工业工程控制，电力系统，石油化工系统方面我们可以很清楚的认识这一点。而嵌入式系统就是其中的关键技术之一。以及在工业自动化里面需要各种智能测量仪表、数控装置、可编程控制器、控制机、分布式控制系统、现场总线仪表及控制系统、工业机器人、机电一体化机械设备、汽车电子设备等，它们都广泛采用微处理器/控制器芯片级、标准总线的模板级及系统嵌入式系统。
2.2嵌入式系统在交通中的应用
智能交通系统（ITS）主要由交通信息采集、交通状况监视、交通控制、信息发布和通信5大子系统组成。各种信息都是ITS的运行基础，而以嵌入式为主的交通管理系统就像人体内的神经系统一样在ITS中起着至关重要的作用。嵌入式系统应用在测速雷达（返回数字式速度值）、运输车队遥控指挥系统、车辆导航系统等方面，在这些应用系统中能对交通数据进行获取、存储、管理、传输、分析和显示，以提供交通管理者或决策者对交通状况现状进行决策和研究。
智能交通系统对产品的要求比较严格，而嵌入式系统产品的各种优势都可以非常好地符合要求。对于嵌入式一体化的智能化产品在智能交通领域内的应用已得到越来越多的人的认可。在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
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2.3嵌入式系统在智能家电中的应用
智能家电是将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品，具有自动感知住宅空间状态和家电自身状态、家电服务状态，能够自动控制及接收住宅用户在住宅内或远程的控制指令。
随着嵌入式系统在物联网中的广泛运用，嵌入式系统在智能家电中扮演着核心的处理角色，除了进行数据运算，还能通过各种信号对电器产品的性能和寿命进行监控管理，是产品的核心部分。嵌入式系统让人们的生活更加地智能化，给我们带来了极大的便利。
2.4嵌入式系统在医疗方面的应用
智慧医疗通过打造健康档案区域医疗信息平台，利用最先进的物联网技术，实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动，逐步达到信息化。嵌入式技术是智慧医疗的核心，其实质是通过将传感器技术、RFID技术、无线通信技术、数据处理技术、网络技术、视频检测识别技术、GPS技术等综合应用于整个医疗管理体系中进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术，从而建立起实时、准确、高效的医疗控制和管理系统。在中国新医改的大背景下，智慧医疗正在走进寻常百姓的生活。
3.嵌入式系统在工业4.0下的发展
(1)多品种小批量智能产品的高精度卓越品质生产是未来像德国成功经济一样的发展趋势；(2)80%制造创新基于信息通信技术，通过信息通信技术将实现智慧工厂、绿色和城市生产；(3)第四次工业革命将基于信息物理系统、物联网和互联服务，它将产生大量的大数据流，这些大数据能够被搜集和分析用于指导高效高品质生产；(4)基于信息物理系统的工业辅助系统能够支持、帮助和培训智慧工厂的下一代工人。
德国的一些企业已经实施工业4.0，如TRUMPF公司（全球领先的技术公司，其业务覆盖机床、医药、激光和电子技术）、SAP公司（全球领先的企业应用软件公司）和FESTO公司（全球领先的工厂自动化技术供应商）等，这些都有望在中国实现。
4.总结
本文对嵌入式系统的应用领域及发展做出了概述，了解到在当今的信息化时代，嵌入式系统具有如此广阔的应用前景。基于嵌入式技术的应用和技术创新，将会极大地推动自动化和信息化进程，嵌入式系统应该朝向系统化、生活化、网络化方面发展，逐渐成为多学科融合点，应用于实际生产和生活，在产业发展中发挥着越来越重要的作用，为人类带来了巨大的经济和社会效益。
参考文献
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论文作者:魏诗惠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/16
标签：嵌入式系统论文; 工业论文; 技术论文; 嵌入式论文; 系统论文; 家电论文; 医疗论文; 《基层建设》2019年第18期论文;