崔传文

(山东信息职业技术学院，山东 潍坊261061)

引言

21世纪是一个信息技术时代，计算机信息技术被广泛应用于各个领域，改变了人们的生产、生活方式。通过物联网技术可以实现不同类型信息之间的传播，应用嵌入式操作系统，可以确保信息的专一性，提高物联网系统的服务水平。随着科学技术的迅猛发展，必须充分认识嵌入式系统的重要性，并有效应用于物联网中，以优化资源配置，提高资源利用率，降低劳动强度，实现智能化发展。

1 嵌入式系统的相关内容

1.1 嵌入式系统

嵌入式系统可将计算机嵌入不同的应用系统中，以满足不同人群的需求。嵌入式系统的优势就在于其具有针对性，可服务于不同的对象，满足多样化的需求。在物联网时代中运用嵌入式系统，在信息传递和性能方面有更大的优势。嵌入式系统依赖于先进的科学技术，现代通信设备的发展，为嵌入式系统的运营提供了重要保障，可确保信息之间的有效传递，提高工作效率[1]。

1.2 嵌入式系统结构

嵌入式系统必须完全嵌入受控器件内部，常见的系统有两种，一种是硬件系统，另一种则是软件系统。嵌入式系统设备也分为两个部分：一部分是系统执行设备，另一部分则是计算机系统。计算机系统由软件层、系统软件层、硬件层和硬件抽象层组成，具有较好的兼容性。硬件层系统性能一般，对指令信息的处理速度并不快。而硬件抽象层，则可以将软件层和硬件层有效分离，形成独立的功能区域。这种结构的优势在于开发系统的时候，能够避免两者之间的相互干扰，保障开发效率[2]。

1.3 嵌入式操作系统

在嵌入式系统中，操作系统是重要的系统软件，与其他硬件有着一定的关联性。操作系统和硬件模块具有一定的紧密性，有利于挑选功能性信息，也可丰富模块内容，提高硬件模块的功能，满足系统需求。嵌入式操作系统的应用，在智能化时代逐渐完善，具有较好的独立性，而且在运行方面比较稳定，能够支持网络功能，接口处也较为标准。

1.4 嵌入式系统的发展过程和特点

嵌入式系统主要经过了三个发展阶段，第一个发展阶段即早期的嵌入式系统，主要是指专用计算机或是基于单片机的可编程控制器，其功能主要有伺服、监测等，常被应用于工业领域中。第二阶段的嵌入式系统，开始出现高端嵌入式CPU，产生了嵌入式操作系统，这一阶段的嵌入式系统能够对复杂的应用程序进行开发，支持操作系统。第三阶段的嵌入式系统则主要以芯片技术和互联网技术为主，也是快速发展阶段。

嵌入式系统具有以下特点：一是专用性和针对性强，主要是针对于某一个特定应用来创建和设计。二是其体积比较小，嵌入式系统能够利用芯片技术来负责计算机系统中的多项任务，所占空间并不大。三是具有实时性。在应用嵌入式系统时，能够实时获取相应的数据信息，进行实时监控，并作出相应的处理和控制。四是具有可剪裁性。嵌入式系统的供应者，能够提供多样化的硬件设备、软件系统来供用户选择，同样的硅片面积有着更高的性能。五是具有较好的可靠性。嵌入式系统在运行过程中具有安全性，适用于复杂的环境中，系统运行较为稳定。六是功耗较低。由于嵌入式系统的宿主对象大多是一些小型应用系统，无大容量电源的支持，只有不断地降低功耗，才能满足应用需求[3]。

1.5 嵌入式系统具备的功能

嵌入式系统具备以下功能：一是具有管理能力。嵌入式操作系统通过应用射频识别技术和传感技术，能够实施有效的控制管理工作，可有效接收网络中的各项信息数据，并发送信息。例如，在工厂生产中应用智能传感器设计嵌入式系统时，可在短时间内执行命令，开启睡眠状态，降低能量消耗。二是具有扩展性和可伸缩架构。嵌入式系统在新技术支持下，具有一定的扩展性，在操作处理方面也较为灵活。三是具有互联网功能。具备一定有线通信功能和无线通信功能，也支持各类公共无线通信。无论是不同的链路层，还是物理接口上的协议之间，都能够有效转换，获取相应的数据，然后再发送其他协议报文，最终再回到互联网协议中。四是具有安全性能。物联网设备所使用的多是资源微处理器，在安全保护方面更加便捷，而且逐渐成熟的加密技术能够在一定程度上避免嵌入式系统设备受到威胁，安全性更高。五是充分发挥了云计算机技术，支持互联网协议，在设备管理方面较为灵活，而且能够升级远程固件，具有可靠的数据储存能力[4]。

2 嵌入式系统和物联网的关系

物联网技术是融合了多门学科的综合性技术，利用物联网技术能够使物体和物体、人和物体之间构建关联，充分利用信息传感设备，实现人和物、物和物之间的信息交流。嵌入式系统是一种先进的计算机技术，在不同的情况下应用嵌入式系统，能够呈现出不同的产物，可融合于多种技术之中，如传感技术、自动控制技术等。基于此，对比嵌入式系统和物联网可发现，前者主要是在计算机系统中嵌入具体的应用，在专业性上更为专一，在服务上更具针对性，而后者则主要是利用物联网设备来提供通信服务、计算服务和感知服务等。目前，在某种程度上可以说嵌入式系统是物联网设备功能中的其中一部分，两者之间的差异会随着专业技术水平的提升而缩小。简单的嵌入式系统，与物联网设备之间有一定的区别，复杂嵌入系统已经达到了物联网设备的定义要求[5]。

3 嵌入式系统在物联网时代中的有效应用

3.1 传感器技术应用

在嵌入式系统物联网中有效应用传感器技术，有利于实现物联各对象之间的信息交换，为人们的生活带来极大的便利。传感器技术具有极高的信息感知能力，不仅能够实现信息共享，还能够在第一时间内及时更新信息，有着较好的应用效果，尤其是在智能化传感器装置的实际应用中，更是取得了显著的成效，是当前应用最为广泛的传输设备之一。智能传感器的应用，需要嵌入式系统技术的支持，根据实际情况来选择适宜种类的传感器，充分发挥传感器技术的作用，保证信息计算的准确性，避免重复性计算，有利于提高信息计算效率[6]。有效融合传感器技术，能够进行人、物之间的信息数据采集，起到有效的通信连接作用，不仅可以输出信息，而且还可接收信息。

3.2 全面智能技术应用

在物联网时代，嵌入式系统可引入综合智能技术，在一定程度上规避信息传递过程中的信息干扰，通过对影响信息传递因素进行分析，并采取相应的预防措施，保证信息传递质量。全面智能技术的应用，依赖于科学技术的创新，随着智能技术的大力发展，给人们的带来了更为便捷的服务，也满足了人们多功能需求。如各个社区的监控系统是一种基于全面智能技术的嵌入式系统装置，由以下几个部分组成：一是检测设备。对社区周围的环境进行全面监督。二是控制装置。具有一定的报警功能，可及时发现社区中外来非法入侵者，以及火灾、煤气泄漏等威胁，并发出警报信息，直接传送于智能主机，有利于及时补救解决，尽量避免人员伤亡，降低经济损失。三是智能主机。接收各类监控信息和报警信息，并作出相应的指令，给相关管理人员提供可靠的依据，规避危险的发生。监控系统这种智能嵌入式系统设备的安装，能够提高社区环境的安全性，给人们的生活带来保障。

3.3 射频识别技术应用

嵌入式系统的应用离不开射频识别技术。物联网中，射频识别技术有着重要地位，是嵌入式系统与传感技术的有效融合，能够在确定目标之后，读写与目标相关的各项数据。射频识别系统中的标志性组成部分有两个，一是标签，二是读卡器，每一个射频识别设备都有相应的识别码，能够进行有效的标记。接收标记电路发送的特殊无线信号，能够从中读取识别码的信息。运用射频识别技术的优势在于，其所使用的电子标签无需额外进行供电，标签体积较小，方便物体运输，而且成本更低。基于此，物联网时代下，嵌入式系统的应用愈加广泛，具有较好的时效性，处理信息的效率高、速度快，而且功能消耗量较少，符合社会发展需求。正是因为传感器技术、计算机技术提供了技术支持和保障，物联网与嵌入式系统才能够实现有效融合。

4 嵌入式系统在物联网时代中应用的安全性

4.1 嵌入式系统在物联网时代应用中面临的安全问题

嵌入式系统在物联网时代应用中还面临着一系列的安全问题，主要表现在以下方面：一是物理性安全。如硬件组件受到物理性损伤，系统设备被人为破坏，或是其他因素带来的物理性损伤，这都会导致嵌入式系统出现严重安全事故，造成较大的危害，而且修复成本较高。二是网络病毒。在物联网中应用嵌入式系统，需要与互联网相连接，相对于局域网来说，互联网感染网络病毒的几率要更大一些，如若受到病毒攻击，则会影响嵌入式系统的运行，引发严重的安全问题。三是软件安全性问题。在嵌入式系统运行过程中，如若人员违规操作，或是未对嵌入式系统进行有效的运行维护，则可能引发软件方面的安全问题，大大降低嵌入式系统运行的稳定性。

4.2 解决嵌入式系统安全问题的有效措施

在物联网时代应用嵌入式系统，为解决其安全问题，应当做到以下几点：一是要做好物理安全防护工作。可根据嵌入式系统中存在的物理性安全问题，采取相应的措施加强安全防护。一方面要设置安全的防护操作间，另一方面要制定完善的设备检修制度，定期对设备进行有效维护，发现其中存在的故障并及时处理，确保设备能够正常运行。可通过巡检的方式来保证嵌入式系统的运行质量，使之更加稳定。二是可在系统中安装杀毒软件，这也是当前嵌入式系统安全防护的主要方式。常见的杀毒软件如金山毒霸、360杀毒软件等，均能够起到有效的防护效果，可消灭系统中存在的病毒，按照指令来进行信息传输，实时保护系统的运行。三是要定期更新软件，这是因为软件中涵盖了较多的数据文件，部分文件是历史性文件，还有部分则是系统中的垃圾文件，过多堆积会影响系统的运行效率，造成系统运行故障，影响其安全性。因此，需要通过更新和升级软件来进行清理和维护，保证嵌入式系统运行的可靠性。

5 结语

在物联网时代中应用嵌入式系统，具有重要的意义。通过加强对嵌入式系统的研究，明确嵌入式系统和物联网的关系，并将其有效应用于物联网中，从而促进物联网的健康发展。与此同时，还要重视对物联网中嵌入式系统运行的安全维护，针对其存在的安全问题，采取针对性措施来加以解决，以此来保障嵌入式系统运行的稳定性，提高其运行效率。