22入式系统开发圣经 当然这些中间软件,其中也有许多重要的国际标准,通过统一的标准,让不同的系统之 间能够相互沟通,使得嵌入式系统发展更加快速而且方便,如表15列出一些对于信息家电 技术方面重要的国际标准。 表1-5信息家电技术重要国际标准 资料来源:飞利浦研究实验(MC暨理) 标准名称 类别 So系统芯片设计 制定 Virtual Components等系统 www, vsL. org 区块连结接口 HAVi 数字视听家电接囗 由飞利浦等八家家电大厂合力制定|www.havi.org 家庭网络中间层软件 由Sum主导摧动 家庭网络中间层软件 由 Microsoft主导推动 www.upnp.org Open Service Gateway 家庭网络中间层软件 跟Java相关,由ⅢBM、朗讯爱立| www,osel.org Initiative (OSGt) 俏等公司所椎广 WAP 移动因特网标准 由Phone.com联合Ericsson,Nokia,|www.wapforum.org Motorola合力制定 移动因特网标准 Web技术正式标准 www.wsc.or IETF 因特网标准 Intermet技术正式标准 Bluetooth 家用及个人无线通信标准 由Ericsson发起的短距高无线传输|www.bluetooth.com HomeRF 家用无线通信标准 改良LEEE802!而成的家用无线 whomerf. org 网络标准 8021l 无线通标准 IEEE80211与80211b www.lece.org IMT200(3GP°)次世代移动通信标准 由欧洲及日本主导的宽带 CDMA wwi38Porg 行动通信标准 IEEE 1394 家用视听网络标准 源自 Apple Computer的Fewe高|www,394aorg 速连接标准 Home PNA 家用高速数据网络标准 由11家数据通信厂成立之家用电www.homepna.org 话线数据网络标准 家用高速数据网络标准 电源线数据网络标准 www.homeplug.org 但是上表所列的许多技术标准都还在研发阶段,不可避免的会碰到许多兼容性的问题 目前许多厂商开发产品的时候,会选用不同技术提供者所提供的技术方案,但是在不同技术 中间取得一个平衡点,达到一个理想的程度,却是一个严格的考验,不同关键技术的提供者 之间会存在技术不兼容的问题,以手机为例,若射频部分和基频部分的关键零配件采用不同 的厂商解决方案,设计过程中就必须耗费一些精神在克服产品兼容性的问题。 14未来展望 微软公司的总裁比尔·盖兹在《拥抱未来》( The Road Ahead)一书中提到: 你可以对所有进来的信息设置清楚的接收原则,你可以决定谁可以在晚餐时打电话进来,谁可 以打电话到你车上,谁可以在你休假时找得到你,还有,那些电话或信息可以在半夜把你吵醒。 未来这几年最大的进展将是个人电脑的形式将会延伸到各种大小的智能型设备中,从移 动电话到电子书,你从上面所看到的信息,就像看报纸一样方便。这些信息都可以借由网络
茅1車纸入式系统的个绍23 连接在一起,浑然天成,要达到这个目标,非嵌入式系统不可,同时这正是嵌入式系统末来 的展望 用户需求 技术需求 Any Time Consumer Electronics Low Power 造型外观设计能力 Any Where Soc Informlationccess Any Medium Communications ute 运算技术 RTOS 生产能力 Any Content 图1-24未来嵌入式产业的技术需求 I41整合服务导向 继PC产业之后,嵌入式系统领域显然成为另一波潮流,也由于网络与通信的快速进步, 带动了信息家电的潮流,嵌入式系统产品原本就无处不在,现在更直指人心,成为不可或缺 的生活必需品。当IA时代来临时,惟有用户才能掌握所需,而此所需是由通信及内容 ( Contents)所驱动,并通过服务提供者( Service Operator)来达成。 要建立起良好的服务网络,就必须要建立起服务架构( Service infrastructure)、网络技术 以及人机接口。ASP业者( Application Service Providers)通过网络连接提供各项服务,并向 用户收取服务的费用,这时候的硬件将只是随服务附赠的产品,我们可以从现在许多移动电 话公司所推出各项优惠的手机号活动中发现,手机的价格几乎都快要免费,而这个概念也充 分表达出,在未来的IA产业中,服务是最重要的,消费者买的是服务,因此硬件就不是那 么重要,下图是一个网络应用服务的模式示意图。 ASP Islands Application Services Model ISVs sotware Vendors ISVs Applications plato nude web-based od, UNIX and nanami progr ams Applications entrally executed and a servce prov Application Applicatio Hosting Technical End User Customers 图125网络应用服务模式(资料来源:" ASP Islands Application Services Model", http://www.aspistand.com/services/model.asp)
24娥入式系统开发圣经 另外一个可怕的事实就是:嵌入式产品都是以最终产品的模式进入市场,而非像是桌上 型电脑能够以零件的方式在市场中销售,消费者可以将电脑里的处理器或是显卡抽换掉,另 外购买新的零件来搭配;但是我们不会将手机里的处理器或是通信芯片拔掉换成另外一个 (最多换换外壳),这对旧时代电脑业者来说,无法以组装代工进入市场,若不积极建立自 生技术,难保不被时间所淘汰。 产品技术层次业者(开发 Soc-based processo, real-time OS和LA系统产品),如何结合 ISP/ICP/ASP做好策略联盟也是一个极为重要的课题。建立服务网络与自行研发力量,将是 未来必须要走的一条生存必胜之道。 142轻蔣短小人性化 “轻薄短小”是现代各类型产品的基本要求,特别在嵌入式产品中,通过日益精进的半 导体技术,使得原本需要庞大空间的电路设计浓缩成一颗小小的芯片就可以包办所有的事 情,在未来的发展中,制程技术无疑地会更进步,不但面积会更小、执行能力会更强、价格 却更便宜。在S0C的帮助之下,整合多功能集于一身的产品将会不断出现在我们的身旁,就 像现在的智能型手机整合了通信、网络、PDA种种功能于一身,而各种轻薄短小的产品,就 像项链一样可以佩戴在胸前。 近年来,硬件的进步实在非常惊人,但是相反的,软件的进步并没有非常显著,要配合 硬件这么强大的功能,必须在软件上有更好的思考与研究。在信息时代的今天,如何处理信 息,以及让用户获得想要的资料,让操作流程更简单,让产品更容易使用,如此方能够增加 产品的价值,这也是目前嵌入式系统面临的挑战之一。 要达到人性化的操作,就必须下更多研究的工夫,特别是在人工智能与生物信息科技领 域方面,通过语音操作或是自然语言的方式来达到人性化操作的要求,是目前相当热门的方 向之一,期待不久的未来,会有突破性的发展。 143软硬件网络无线整合 网络与通信的进步,已经改变了人们的生活,在网络快速发展的今天,除了企业的网络 化,已经有越来越多人利用网络来处理自己的日常生活,包括网络订单、购买物品、缴纳各 种税金或是帐单,到生活上的聊天或是联系。而网络也从原本的桌上型电脑进入到随身携带 型的设备里,并逐渐蔓延到家里的四周。从原本的开机才能上网到最后网络将无所不在,让 人无法察觉出自己己经融入网络之中。 以手机为例,移动电话的演进,由1979年起第一代的模拟式移动电话,1992年起第二 代的数字式移动电话,到2001年以后第三代的3G移动电话服务系统,短短二余年间 世代交替十分迅速。有愈来愈多的朋友,因不同的工作属性或个人需求,将笔记本电脑或 更轻巧的PDA等新科技设备,列为不可或缺的个人化工具。因此,通过具有GPRS功能的 手机,和笔记型电脑或是PDA相连结,使原本与外界隔离的笔记本电脑或PDA,也能轻 易地与 nternet接轨,充份享受因特网无线移动化的好处。因此,懂得运用方便的科技工具 快速获取信息与知识,协助个人在事业工作或日常生活上取得先机,就是决定成败胜负的 重要关键!
书1入式系统的介绍 2nd Generanon 9992000 200120 Digital TMFS/TDMA Text Messaging CDFD peedtktos CDMA20m 900.100.1900M 110-220M 115-2048Ktps 180~1900M 图1-26全球行动通信标准演化 表16移动电话演化(资料来源:全球产业研究中心整理) 世代 25G AMPS. TACS GsM、TDMA GPRS、EDGE W-CDMA, CDMA2000 NMT CDMA、PDC 使用波段 824~89MHz 190OMHZ 0,901800190MHz85-2025 1900MHz ]0-2200MH 模拟语音 数字语音 数字(HDR 数字多媒体 2001~ 我们从历年移动电话和个人电脑市场规模的比较来看出趋势的走向,1994年全球移动电 话市场规模约2600万部、全球个人电脑市场规模为5,000万台,到了1999年移动电话高达 2亿800万部、个人电脑则为1亿台左右。从194年到1999年,移动电话的市场规模成 长10倍,个人电脑只成长2倍,由此可知,近年来移动电话市场成长的爆发式轨迹,而此 正凸显手机兼具个人化及生活化的产品特色。由此也可以看出嵌入式系统与网络、无线通信 的结合将是不可避免的一个趋势。 固定网络·行动通讯一一有线电视一一其他 NX 24xI24X1 图1-27连接因特网的媒介(资料来源: Morgan Stanley)
266入式系统开犬圣经 随着无线上网装置的陆续问世,让世人从有线因特网跨进了无线因特网的境界,根据 Merrill Lynch的估算,在2000年结束前,将有6亿7千万人利用无线网络上网,而2003年 更可达14亿9千万人。根据 Gartner Group调查报告指出,至2002年全球行动办公室人口将 达108亿,2004年全球则预计有15亿台具无线功能的手提电脑、移动电话,此一趋势将带 动新一波无线行动办公室热潮。也因为无线上网的发展,造成在无线行动商务上有高幅度的 成长空间,全世界的研究机构无一不看好这个市场 表1-7移动商务相关估计值(资料来源:各研究单位:全球产业研究中心整理 研究机构时间 预估情况 200年■全球行动商务产值将达30亿美元 2003 ■全球移动电话将超过十亿部,其中60%以上可上网移动商务占整个电子商务 Gartner 移动商务产值将占整个商业交易产值约40% 203年口全球使用移动电话上网人数将达7940万人,而使用可上冈PDA人故为1.20 全球移动雨务产值将达76亿美元(北美17%、西欧22%、亚洲53%、其他地 全球移动商务市场分布为西欧39%、日本24%、美国16%、其他2 除了便携式的设备之外,拜信息家电所赐,家庭网络也在蓬勃发展之中,由于网络逐渐 成为现代人不可或缺的一部分,网络的区分也从原本大家耳熟能详的局域网( LANS. Local Area Networks)及广域网(WANs, Wide Area Networks)逐渐发展出现家庭网络( HANs, Home Area Networks)及个人网络(PANs, Personal Area Networks),现在许多的家庭里,已经拥有 两台以上的电脑或是上网设备,根据2000年底统计,全球大约有15万个家庭已经具有两台 以上的电脑,而且以30%的年成长速度成长(资料来源: Jupiter Communication),远远比拥 有一台电脑的家庭成长率还要快速,加上现在可以上网的设备越来越多样化,因此家庭网络 的成长将会以爆炸性的速度增加。 在影像技术、多媒体应用的主导下,已经有越来越多的家庭需要一个网络来传递与分享 各个信息家电之间彼此的资料,例如多人游戏、影像电话、远端视窗终端机、遥控空调、数 字电视等等,用户需要的是一个真正简单易用、充分的随插即用的一个装置及服务界面,为 了达到这样的理想,一个家庭网络里的协议必须要够聪明、够强壮,并且能更友善及包容 在未来3C潮流的带领下,信息家电与家庭网络的角色会更重要。 144创意激荡与落实 在嵌入式系统的发展中,技术问题的门槛将不若以往一般的高,未来将是一个以创意为 重的世代,创意的激荡及让创意落实,考验着I产业人员的智能。在未来的嵌入式系统中, 有关人工智能(A)及数字信号处理(DSP)的需求会大量产生,像是在无线通信或是多媒 体领域中,就需要大量的DSP人才,方能处理繁杂而且庞大的的数字信号与分析出有用的资 料。而在现今热门的手写输入法、语音输入法、浮水印或是其他生物信息科技(例如指纹辨 识、角膜辨识等)的领域,都需要具有人工智能或是感测器背景的人才来作研发的工作,这 些除了基础研究必须要继续之外,创意更是一个重要的地方。 而在硬件与载体方面,除了原本的半导体与光电产业之外,在要求嵌入式系统能够彻底