1.1.4　嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域

與PC等通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同，嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定要求的預(yù)先定義的任務(wù)。由于嵌入式系統(tǒng)只針對(duì)某些特殊任務(wù)，設(shè)計(jì)人員能夠?qū)ζ溥M(jìn)行優(yōu)化，減小尺寸并降低成本，因此嵌入式系統(tǒng)通常適合進(jìn)行大量生產(chǎn)，做到單個(gè)成本降低，進(jìn)而使得利潤(rùn)得到大幅提升。隨著裝備制造產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，航空航天、工業(yè)4.0、醫(yī)療電子、智能家居、物流管理和電力控制等得到快速發(fā)展和推進(jìn)，嵌入式系統(tǒng)利用自身的技術(shù)特點(diǎn)，逐漸成為眾多行業(yè)的標(biāo)配產(chǎn)品。由于嵌入式系統(tǒng)具有高安全、可控制、可編程、成本低、體積小等顯著特點(diǎn)，因此在工業(yè)制造和日常生活中有著非常廣闊的應(yīng)用前景。下面選取典型應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行說(shuō)明。

1.智慧城市領(lǐng)域

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益發(fā)展和普及，嵌入式系統(tǒng)已得到廣泛運(yùn)用，為智慧城市的智能之網(wǎng)注入了創(chuàng)新元素。智慧城市首先需要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的感知化，以及將海量信息轉(zhuǎn)為智慧行動(dòng)的云計(jì)算服務(wù)。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐的水、電、燃?xì)獗淼倪h(yuǎn)程自動(dòng)抄表，安全防火、防盜系統(tǒng)，其中嵌有的專用控制芯片將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢查，并實(shí)現(xiàn)更高、更準(zhǔn)確和更安全的性能。以智能家居控制系統(tǒng)為例，它對(duì)住宅內(nèi)的家用電器、照明燈光進(jìn)行智能控制，實(shí)現(xiàn)家庭安全防范，并結(jié)合其他系統(tǒng)為住戶提供一個(gè)溫馨舒適、安全節(jié)能的家居環(huán)境，讓住戶充分享受現(xiàn)代科技給生活帶來(lái)的方便與精彩。

2.武器裝備領(lǐng)域

嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已廣泛用于軍民兩用的機(jī)電一體化產(chǎn)品和工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。嵌入式系統(tǒng)主要用于各種信號(hào)處理與控制，如：軍用武器，坦克、艦艇、轟炸機(jī)等陸海空三軍的軍用電子裝備，雷達(dá)、電子對(duì)抗等軍事通信裝備，野戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)用的各種專用設(shè)備等。

典型的嵌入式系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用包括：各類飛行器和武器系統(tǒng)的飛行控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，武器試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)，軍用掌上型智能設(shè)備（軍用PDA產(chǎn)品）等。上述嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用對(duì)提高武器裝備的信息化水平、質(zhì)量和可靠性具有重要的推動(dòng)作用。

3.智能交通領(lǐng)域

智能交通系統(tǒng)（ITS）是智慧城市的重要組成部分，也符合世界的發(fā)展趨勢(shì)。ITS主要由交通信息采集、交通狀況監(jiān)視、交通控制、信息發(fā)布和通信等子系統(tǒng)組成。各種信息都是ITS的運(yùn)行基礎(chǔ)，而以嵌入式為主的交通管理系統(tǒng)就像人體內(nèi)的神經(jīng)系統(tǒng)一樣在ITS中起著至關(guān)重要的作用。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用在測(cè)速雷達(dá)（返回?cái)?shù)字式速度值）、運(yùn)輸車隊(duì)遙控指揮系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)等方面，在這些應(yīng)用系統(tǒng)中能對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、存儲(chǔ)、管理、傳輸、分析和顯示，以供交通管理者或決策者對(duì)交通狀況進(jìn)行決策和研究。

智能交通系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品的要求比較嚴(yán)格，而嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)使其可以非常好地符合要求。嵌入式一體化的智能化產(chǎn)品在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用已得到越來(lái)越多人的認(rèn)同。在車輛導(dǎo)航、流量控制、信息監(jiān)測(cè)與汽車服務(wù)方面，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，內(nèi)嵌GPS模塊、GSM模塊的移動(dòng)定位終端已經(jīng)在運(yùn)輸行業(yè)獲得了成功的應(yīng)用。

4.智慧醫(yī)療

嵌入式系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，利用嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動(dòng)，逐步達(dá)到及時(shí)、準(zhǔn)確溝通的目的。嵌入式技術(shù)將成為未來(lái)智慧醫(yī)療的核心，其實(shí)質(zhì)是通過(guò)將傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻檢測(cè)識(shí)別技術(shù)、GPS技術(shù)等綜合應(yīng)用于整個(gè)醫(yī)療管理體系中進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理，從而建立起實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的醫(yī)療控制和管理系統(tǒng)。

在不久的將來(lái)，醫(yī)療行業(yè)將融入更多人工智能、傳感技術(shù)等，使醫(yī)療服務(wù)實(shí)現(xiàn)真正意義的智能化，推動(dòng)醫(yī)療事業(yè)繁榮發(fā)展，并逐步走進(jìn)尋常百姓的生活。

5.環(huán)境工程領(lǐng)域

隨著人類生活對(duì)環(huán)境的影響越來(lái)越大，當(dāng)前我們的環(huán)境已受到氣候變暖、工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染等多種因素的干擾，而傳統(tǒng)的人工檢測(cè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與管理。嵌入式系統(tǒng)在環(huán)境工程中的應(yīng)用較多，如水文資料實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、防洪體系及水土質(zhì)量監(jiān)測(cè)、堤壩安全監(jiān)測(cè)、地震監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)氣象信息等。通過(guò)利用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)水源和空氣污染監(jiān)測(cè)，在很多環(huán)境惡劣、地況復(fù)雜的地區(qū)，嵌入式系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)，從而大大提升環(huán)境監(jiān)測(cè)的效率和有效性。

6.機(jī)器人領(lǐng)域

機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展一直是緊密聯(lián)系在一起的。最早的機(jī)器人技術(shù)是20世紀(jì)50年代MIT提出的數(shù)控技術(shù)，當(dāng)時(shí)還遠(yuǎn)未達(dá)到芯片水平，只是簡(jiǎn)單的與非門邏輯電路。之后由于處理器和智能控制理論的發(fā)展緩慢，從50年代到70年代初期，機(jī)器人技術(shù)一直未能得到充分的發(fā)展。

近來(lái)由于嵌入式處理器的高度發(fā)展，機(jī)器人從硬件到軟件也呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。嵌入式芯片的發(fā)展將使機(jī)器人在微型化、智能化方面的優(yōu)勢(shì)更加明顯，同時(shí)會(huì)大幅降低機(jī)器人的成本，使其在工業(yè)領(lǐng)域和服務(wù)領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用。

7.智能汽車領(lǐng)域

智能汽車是集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合智能化系統(tǒng)，它集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、傳感、信息融合、通信、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。

近年來(lái)，交通事故的頻頻發(fā)生使智能汽車操作系統(tǒng)成為新的市場(chǎng)需求，它旨在通過(guò)先進(jìn)的電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)更安全的駕駛。嵌入式系統(tǒng)將應(yīng)用在汽車的智能溫度調(diào)控、MCU系統(tǒng)、車載娛樂(lè)系統(tǒng)、智能導(dǎo)航、智能駕駛和汽車?yán)走_(dá)管理等方面，以有效提高汽車的智能化水平和安全性。

8.工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域

工業(yè)4.0作為國(guó)家戰(zhàn)略已經(jīng)在逐步推進(jìn)，未來(lái)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)和管理是一大趨勢(shì)，而嵌入式系統(tǒng)就是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。工業(yè)自動(dòng)化需要各種智能測(cè)量?jī)x表、數(shù)控裝置、可編程控制器、控制機(jī)、分布式控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線儀表及控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備、汽車電子設(shè)備等，它們廣泛采用微處理器/控制器芯片級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)總線模板級(jí)以及嵌入式系統(tǒng)。