嵌入式软件及应用

嵌入式软件及应用

     2002年，3C（计算机、通讯、消费电子）融合趋势明显，相互渗透加速；芯片业在国际上发展平稳，在中国亮点频出；采用嵌入式软件的产品日渐增多，智能手机、数码相机等数字化产品成为了信息产业中最活跃的力量。在这样的大环境中，嵌入式软件发展迅速， 2002年我国嵌入式软件市场销售额达到118.56亿元（数据来源：CCID），已经成为中国软件产业的重要组成部分。
    
     一、 嵌入式软件发展现状
    
     1. 嵌入式操作系统
    
     随着嵌入式系统性能的提高，很多嵌入式系统包含了一个嵌入式的操作系统，其主要作用是管理系统资源，提高系统各种资源的利用率。嵌入式操作系统种类繁多，有资源开销很少的IC卡操作系统，也有功能较强的网络计算机操作系统。这些嵌入式操作系统从功能到性能各具特色，为各种硬件环境及应用提供了相应的支持和服务。
    
     2002年，中国在自主版权的操作系统领域取得了较大进展，除先前进入该领域的凯思、桑夏、科银京成外，科泰世纪也推出了和欣（Zyco）系统。
    
     凯思的“女娲Hopen”进展顺利，目前已能支持国际市场上的主流芯片，在支持自主的芯片方面更有优势。凯思继合作推出掌上电脑、VOD等产品之后，2002年与方舟科技、神州数码、东方电子等厂商合作，推出了“中国制造” 的网络计算机。同时，凯思在智能手机领域也取得了突破性成果，已与中电未来等合作，推出了支持手写、彩屏的熊猫易美智能手机。
    
     桑夏2000操作系统是深圳桑夏公司的产品，可应用于移动计算、移动通讯、信息家电、智能控制等领域。目前，桑夏已推出“石油通”、“税务通”、“保险通”、“医典通”、“警务通”、“智安通”、“政务通”等行业产品。利用“桑夏2000”开发包，可以开发各类行业应用软件，满足行业应用需求。“经理人”系列产品具有RS-232和红外通讯接口，满足通讯需求；可以插4M到64M的SM存储卡，适合于大量数据、资料的携带、查询。
    
     DeltaOS是北京科银京成公司开发的嵌入式实时操作系统，它主要包括：内核DeltaCORE、嵌入式TCP/IP DeltaNET、嵌入式文件系统DeltaFILE和嵌入式图形接口DeltaGUI。DeltaOS支持ARM7、StrongARM、PPC8XX、PPC4XX、X86、MIPS等多种嵌入式微处理器。DeltaOS已成功地应用于消费电子产品、通信产品、工业控制及军用电子产品中，典型的有WebPhone、WAP手机、ADSL Router、二、三层交换机、电力控制系统及新型歼击机电子系统等。
    
     和欣（Zyco）是科泰世纪研制的产品，是一个小型的嵌入式实时操作系统。和欣（Zyco）采用构件、中间件技术，与Java、C#等构件技术互补。和欣（Zyco）为掌上电脑、第三代移动电话、信息家电、通信及网络设备、工业控制等各种各样的智能化电子设备提供了面向网络应用的系统平台。
    
     通过国内业界的努力，中国在嵌入式领域已取得了较好的业绩，下面是国外知名嵌入式系统与国内产品（以Hopen为例）的比较：
    

     过去的一年，嵌入式Linux在中国进展较快，以Linux为基础的嵌入式操作系统比较活跃，其中中软Linux、红旗Linux是业界的代表。
    
     中软通用嵌入式Linux系统专门用于对处理速度、内存和存储器容量等有特别要求的嵌入式设备中。中软通用嵌入式Linux系统可以基于2.2.X和2.4.X核心系列，与主流的标准Linux操作系统发行版本之间有很好的兼容性。目前，中软通用嵌入式Linux系统可以支持多种不同体系结构的硬件平台，支持的芯片主要包括Intel X86、StrongARM、PowerPC、Mips、M68k系列等。同时，中软通用嵌入式系统还包括嵌入式Linux系统组件（应用、系统工具、库、硬件驱动程序等等）。
    
     红旗嵌入式Linux提供了广泛的硬件平台支持，适用于多种主流的嵌入式芯片：X86、ARM、StrongARM、PowerPC、MIPS，中科红旗优化了嵌入式Linux内核，提供一个轻量级的图形用户界面支持系统，红旗公司能对通用的嵌入式设备外设提供驱动支持，并提供开发工具。
    
     2. 支撑软件
    
     1) 嵌入式开发环境
    
     嵌入式软件开发环境在嵌入式软件的发展过程中起着重要作用，国内在这方面也做了工作，并取得了一定成绩。
    
     “女娲Hopen SDK”是凯思推出的产品，借助Hopen提供的仿真环境(Hopen emulator)，用户可以在PC平台上利用VC++的开发环境，编写HOPEN应用程序。仿真环境可以在没有目标硬件的情况下，仿真应用程序在目标硬件平台（即嵌入式系统的开发调试板或样机）上的运行情况，开发者可以即时查看任务状态、内存状态和窗口资源，并可对应用程序进行跟踪、调试和运行，还可对整个仿真环境进行定制，如：添加、删除或配置设备和存储器。
    
     嵌入式集成开发工具LambdaTOOL是北京科银京成技术有限公司配合嵌入式实时操作系统DeltaOS而推出的产品，包括：基于自由软件GNU的代码编译链接器LambdaGCC，支持C/C++语言、Ada语言、汇编语言；交叉调试器LambdaGDB，支持源码级和汇编级的调试，提供OS-Aware高级调试功能，支持最全面的宿主机-目标机连接方式，包括：串行线、以太网、BDM/JTAG/在线仿真器，支持硬件断点，支持对固化程序的调试；图形化的集成工具界面提供对嵌入式应用开发过程的全面支持：从文件编辑、参数配置到应用程序的自动生成。
    
     2) 嵌入式数据库
    
     嵌入式数据库技术正在得到广泛应用，随着移动通信技术的进步，人们对移动数据处理提出了更高的要求，嵌入式数据库技术已经得到了学术、工业、军事、民用等各方面的重视。
    
     IDC市场调查报告显示，移动解决方案的市场增长速度每年近50%，总额将于2005年上升至的6.29亿美元。Sybase在移动数据库领域连续多年居主导地位，Sybase为无线、移动市场提供了多种相关的移动解决方案，应用遍及医疗保险、金融、服务、零售、运输和政府等领域，市场占有率高达65%。
    
     “小金灵”嵌入式移动数据库是人大金仓研制的面向掌上电脑、PDA、手机等移动设备，进行数据存储管理和移动计算的数据库产品。它在嵌入式操作系统中形成一个数据库环境，可以进行数据增加、删除、修改和查询等功能。“小金灵”数据库提供了API接口和开发构件库，可在高级编程语言中方便调用，迅速进行基于嵌入式数据库的二次开发。也可通过“小金灵”同步服务器与远程数据库服务器进行多种方式的数据交换。系统还提供了辅助的开发和管理工具，如数据管理中心、同步服务器管理器等，可以进行数据库备份、配置同步服务器等工作。人大金仓已经在“小金灵”基础上推出了多种行业移动信息系统的解决方案和产品，可应用于商务、军事、医药等行业和领域。
    
     OpenBASE Mini 嵌入式数据库系统是东软集团有限公司推出的产品，OpenBASE Mini采用微型化技术实现；OpenBASE Mini提供了对标准SQL的支持；具有事务处理功能，自动维护事务的完整性、原子性等特性；支持实体完整性和引用完整性；支持数据同步机制；支持多种连接协议，可以通过串行通信、TCP/IP等多种连接方式实现桌面系统与嵌入式设备的连接；具有完备的嵌入式数据库的管理功能；为嵌入式应用的开发提供了应用编程接口；目前支持多种嵌入式操作系统。OpenBASE Mini可以广泛应用于医疗、保险、制造、零售、金融、电信、军事等领域。
    
     3. 应用软件
    
     近年来，由于嵌入式产品的快速发展，市场上已经出现了丰富多彩的应用软件：浏览器软件、email软件、文字处理软件（文字编辑器，表格处理器）、通讯软件、多媒体软件（录音，MP3播放，MPEG2/MPEG4播放等）、个人信息处理软件（PIM、名片管理、个人理财、日程安排）、智能人机交互软件（手写输入、OCR与名片识别、语音识别命令控制等）、各种行业应用软件等。其中手写识别软件和浏览器软件倍受关注。
    
     1） 手写识别
    
     随着PDA、智能手机等移动信息工具的普及，手写识别技术也进入了大面积应用时代。掌上电脑、手机、信息家电等设备往往不能提供方便的键盘输入环境，手写技术就成了大家关注的重点。由于众多数字化产品内存空间有限，因而对嵌入式的手写识别系统有着特殊的要求：占用的系统空间必须足够小，识别速度又必须足够快，还必须能适应低功耗CPU的计算能力等等。因此，从台式机向嵌入式系统内移植，既存在技术问题，同时有时还需要根据具体产品进行设计开发。
    
     国内汉王、文通借助在台式机领域的优势，近年来相继进入嵌入式领域，并取得了骄人成绩，仅许可费收入每年即达数千万元。
    
     2） 浏览器
    
     在机顶盒、网络计算机、掌上电脑、智能手机等产品中，为了满足用户上网的需求，浏览器成了许多嵌入式系统中必不可少的关键应用软件。国内外一些嵌入式软件提供商推出了一些浏览器，但由于嵌入式产品的多样性，目前已有浏览器产品尚不能满足所有嵌入式产品的需要，我们还面临着发展机会。国内方面，凯思、深圳茁壮、科银京成、灵思等已推出了一些浏览器产品。
    
     二、嵌入式软件行业应用现状
    
     嵌入式技术正渗透到各个领域，其应用已涉及到生产、工作、生活的各个方面。
    
     中国拥有巨大的家用消费电子产品市场， 2002年有的消费电子产品发展迅速，也有一些产品发展不及人们的预期，未来几年随着相关产品标准的确定，该市场将会更加活跃。
    
     嵌入式软件已经在通讯系统中扮演了极为重要的角色，以深圳华为、中兴、北京爱立信等为代表的通讯企业在嵌入式软件方面表现突出。随着终端（手机、固定电话）产品的发展，人们将更加体会到嵌入式软件的巨大作用，2002年以来，智能手机已不断升温，估计2003年将有精彩表现。
    
     嵌入式系统应用于工业领域已有较长历史，近年来，嵌入式软件在提升制造业水平方面发挥着重要作用，一些提供智能仪器仪表、自动化生产线的厂商，近年来取得了良好收益，并已成为利用信息技术改造传统产业的典型范例。
    
     在中国，嵌入式软件在国防市场、政府市场、商业市场、建筑市场、交通市场和医疗市场也正在得到应用，市场前景良好。