郭 杰（西安航空学院计算机学院，西安，710077）

基于嵌入式移动智能终端软件系统的设计

郭 杰
（西安航空学院计算机学院，西安，710077）

本文首先介绍了嵌入式系统发展的概况，之后对B/S、C/S两种架构形式进行了分析，找出其优势与不足，并建立了两种架构形式为一体的移动智能终端。

B/S、C/S架构；嵌入式；移动智能终端

1　嵌入式系统

嵌入式系统以芯片设计为中心，面向软件开发方向。目前的嵌入式系统主要包含以下几种：Windows、 Epoc、Ecos、Linux等。这些系统对嵌入式系统硬件有很好的支持，对其系统的高级功能，也有成熟的技术支持。有了系统的支持，开发人员在开发网络通讯功能之时，只需要针对网络应用开发跟PC机上相同的编程，如采用Socket等，不需要担心第一、二层的工作情况。嵌入式系统有以上的优势，再结合Linux等系统，完全能够代替普通PC机作为终端使用。于是本文选择嵌入式系统作为移动智能终端设备。

2　两种架构为一体—智能终端

智能客户端（图1）既不基于B/S架构，也不基于C/S架构，其基于Web体系，兼具B/S、C/S两者的优势。但是跟两种架构相比较来说，Web体系拥有其明显的优势。总结起来可以概括为一下三点：享受本地资源；具备离线能力；智能化。在企业的互联网范围内，智能客户端能够自由的与系统链接进行数据互换。Web智能客户端能够使用行业内的标准协议与任何远程系统进行信息的互换。更需特别提到的是，无论是否连接到互联网，智能客户端都能够正常运行。互联网连接正常时，作为终端运行，互联网断开时，依靠本地数据库与基本应用程序运行，并有效保存数据，在互联网连接之后自动上传。这就直接避免了因为互联网的断开造成对终端的影响，使用起来更加方便。

图1　B/S、C/S两种架构的混合

3　融合嵌入式技术与C/S、B/S两种架构为一体的移动智能终端

本文提到的基于嵌入式系统的移动智能终端系统设计，有B/S架构与C/S架构不可比拟的优势，充分表现了移动智能客户端的优势，并且将客户端对互联网的依赖降到最低；在硬件方面，移动智能终端有其优势。总的来说，移动智能终端价格低廉、可靠程度高，并且易于扩展型号，又能够在网络断开的情况下正常运行，更能满客户的使用体验。在进行终端应用程序的设计时，数据处理的体系结构，有两种方法：以数据为中心，以方法为中心。以数据为中心的应用程序有一个本地安装的数据库，并且该数据库在互联网连接上之后，能够将本地数据重新传回服务器，进行数据的处理工作。使用面向服务方法的应用程序，信息会存储到消息中，并当脱机时将消息排列到队列之中，在互联网重新连接之后，进行消息的处理工作。本文认为移动智能终端是建立在离线与在线基础上的智能终端，于是采用的为面向服务的方法，若没有办法进行互联网连接之时，采用离线的形式，终端作为独立的数据采集处理器使用。数据库与应用程序都在本地的存储介质中，也就能够执行互联网连接正常时相同的业务功能。不同点在于数据存储到了本地数据库之后，在互联网断开这段时间之内，将信息保存在特定文件之中，并等到互联网连接之后进行数据的传输。

4　以物联网为例的智能移动终端设计方案

随着物联网在各个领域的应用，对物联网终端设备的要求也不断提高。在硬件方面需要更高速度，性能需要更优越的性能，系统的稳定性也不需要不断提升；在软件方面，同样也提出了在不同行业中的不用应用需求，以及更好的交互界面。因此，为了保证物联网的快速发展，需要设定一款多功能的、稳定的移动智能终端。

4.1系统架构

终端的系统整体设计方案可参考下图（图2）。整机系统的组成主要由应用软件、应用软件的支撑、操作系统、外设模块等组成。

应用软件：根据不同的行业配备；应用支撑；提供业务支撑，整机操作，主要包括通信协议、手写输入、视频解码等；操作系统与设备驱动：操作系统可使用安卓系统，并根据不同的平台采用不同的驱动程序；硬件系统：由 Exynos 4412、iNAND存储等组成；外设模块：显示屏，触摸屏等组成。

4.2设计方案

物联网移动智能终端是嵌入式技术在物联网应用需求下的应用。因此为了实现此功能，设计方案如下：嵌入式微控制器采用Exynos4412 处理器，这种处理器在目前市场上使用最广、性价比最高。其自带了很多的内部控制器，降低了硬件设计的复杂程度，并且也提供了多个外设接口，其中包括USB接口、摄像头接口等。嵌入式操作系统采用现在的安卓系统， Linux为内核，这种设计为外设的增添以及驱动的移植带来了很大的便利，也给安卓系统提供了一整套的API，很容易满足所需要的程序。为了满足通信的需要，系统还开发了多种通信技术，主要包括3g、wifi等，从而实现了终端与人的联网功能，也真正实现了物物相连的物联网的基本特征。为了信息的获取，系统还加入了射频识别模块、音视频输入模块等，这些模块根据不同的需要可以进行删减，充分体现嵌入式系统可裁剪的特性。

4.3硬件设计

为了节约设计开发成本，本文设计的物联网智能移动终端采用市场上成熟的 CES-4412P 开发板，在此基础上进行二次设计开发，增加所需要的相应模块。

CES-4412P 开发板由两部分组成：核心板和扩展板。其中核心板尺寸为：51*62mm，非常小巧且方便拆卸安装。扩展板的尺寸为：126*191mm，其中集成了 3G、无线 Bluetooth、WiFi、Camera、GPS 等功能模组，带有 HDMI1.4（1080P/60Hz） 高清接口。显示及交互部分可支持 7 寸多点电容 （ 或电阻 ） 液晶显示触摸屏，以及 10.1 寸多点触摸电容液晶屏，用户可以根据实际需要自由选择。

为了节约制作成本，本次所设计的物联网移动智能终端采用市场上应用广泛的CES-4412P 开发板，并在此基础上做了二次开发，增加了所需要的模块。

CES-4412P 开发板由两部分组成：核心板以及扩展板。显示以及交互的部分能够融安7、10寸多点电容液晶触摸屏，用户能够根据需要进行选择。

4.4软件设计

本文的物联网智能移动终端，是为了满足多功能多用途的物联网应用而设计。为了达到对系统的设计目标，综合各种因素考虑，终端采用目前市场上占优势地位的Android操作系统。在具体的 CES-4412P 开发板上，除了 Android 系统外还需要其他的一些辅助软件来完成整个系统的运行。在 Exynos4412 处理器的内部有一个 64KB 大小的 iROM和一个 256KB 大小的 iRAM，在系统上电或者重启时，会首先执行存储在 iROM 里面的程序，时这是一个很简单的代码，用于处理器内部最基本的初始化，等到内部初始化完成之后，会从外部存储设备中读取bootloaer 代码，这里的外部存储设备可以是普通的 NAND Flash 存储器、SD卡、eMMC 存储设备或者 USB 存储设备。

5　结束语

本文分析了融合了嵌入式技术和B/S架构、C/S两种架构为一体的移动终端的优势，并以物联网为例子具体分析了嵌入式移动智能终端的设计。该移动智能终端克服了传统的客户端对网络的依赖性，采用先进的嵌入式技术，在进行其性能优化的前提下，提高了其实用性，不仅功能专一、结构紧凑且价格低廉。

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郭杰，（1980-）男，大学本科学历，研究生在读，软件工程师，西安航空学院计算机学院，主要从事计算机硬件课程嵌入式于网络方面教学及研究。

Design embedded mobile intelligent terminal software system based on

Guo Jie
（Xi’An Aeronautical University Computer academy，Xi’An，710077）

This paper provides an overview of the development of embedded systems，After B / S， C / S in the form of both architectures were analyzed to identify its strengths and weaknesses，and the establishment of two architectural forms as one of the mobile intelligent terminal .

B / S， C / S architecture； embedded；mobile intelligent terminal

图2　系统整体设计方案架构