嵌入式軟件發(fā)展趨勢

2005年2月A

    進(jìn)入90年代以來，以計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和軟件技術(shù)為核心的信息技術(shù)取得了更加迅猛的發(fā)展，各種裝備與設(shè)備上嵌入式計算與系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用大大地推動了行業(yè)的滲透性應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)被描述為：“以應(yīng)用為中心、軟件硬件可裁剪的、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格綜合性要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)”，由嵌入式硬件和嵌入式軟件兩部分組成。硬件是支撐，軟件是靈魂，幾乎所有的嵌入式產(chǎn)品中都需要嵌入式軟件來提供靈活多樣、而且應(yīng)用特制的功能。由于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，嵌入式軟件在整個軟件產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了重要地位，并受到世界各國的廣泛關(guān)注；如今已成為信息產(chǎn)業(yè)中最為耀眼的“明星”之一。

就嵌入式軟件的未來發(fā)展，我們有如下觀點(diǎn)：
    嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，已成為軟件體系的重要組成部分。嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品正不斷滲透各個行業(yè)，嵌入式軟件作為包含在這些硬件產(chǎn)品中的特殊軟件形態(tài)，其產(chǎn)業(yè)增幅不斷加大，而且在整個軟件產(chǎn)業(yè)的比重日趨提高。2003年全球嵌入式軟件市場規(guī)模達(dá)到346億美元， 2003年中國市場規(guī)模達(dá)到188億元，預(yù)計到2006年嵌入式軟件市場規(guī)模將突破400億元大關(guān)，2003-2006年均復(fù)合增長率將達(dá)到30%。
    新一輪汽車、通訊、信息電器、醫(yī)療、軍事等行業(yè)的巨大的智能化裝備需求拉動了嵌入式軟件及系統(tǒng)的發(fā)展。同傳統(tǒng)的通用計算機(jī)系統(tǒng)不同，嵌入式系統(tǒng)面向特定應(yīng)用領(lǐng)域，根據(jù)應(yīng)用需求定制開發(fā)，并隨著智能化產(chǎn)品的普遍需求滲透到各行各業(yè)。隨著硬件技術(shù)的不斷革新，硬件平臺的處理能力不斷增強(qiáng)，硬件成本不斷下降，嵌入式軟件已成為產(chǎn)品的數(shù)字化改造、智能化增值的關(guān)鍵性、帶動性技術(shù)。

    SOC技術(shù)是微電子技術(shù)發(fā)展的一個新的里程碑，并已成為當(dāng)今超大規(guī)模IC的發(fā)展趨勢，為IC產(chǎn)業(yè)提供前所未有的廣闊市場和難得的發(fā)展機(jī)遇。迅猛發(fā)展的SOC工業(yè)再次地推進(jìn)了嵌入式軟件與硬件系統(tǒng)進(jìn)一步融合嵌入，嵌入式軟件是其靈魂與核心。SOC技術(shù)的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計觀念，基于IP構(gòu)件庫的設(shè)計技術(shù)將成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的主流；IP構(gòu)件庫技術(shù)正在造就一個新興的軟件行業(yè)。
    目前的因特網(wǎng)技術(shù)只聯(lián)接了5%左右的計算裝置，大量的嵌入式設(shè)備急需網(wǎng)絡(luò)連接來提升其服務(wù)能力和應(yīng)用價值。同時，以人為中心的普適計算技術(shù)正推動新一輪的信息技術(shù)的革命。計算無所不在，嵌入式設(shè)備將以各種形態(tài)分布在人類的生存環(huán)境中，提供更加人性化、自然化的服務(wù)。互聯(lián)網(wǎng)的"深度"聯(lián)網(wǎng)和普適計算"縱向"普及所帶來的計算挑戰(zhàn)，將推動嵌入式軟件技術(shù)向"縱深"發(fā)展，催生了新型嵌入式軟件技術(shù)。
    近十年來，嵌入式操作系統(tǒng)得到飛速的發(fā)展：微處理器從8位到16位、32位甚至64位；從支持單一品種的CPU芯片到支持多品種的；從單一內(nèi)核到除了內(nèi)核外還提供其他功能模塊，如文件系統(tǒng)，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，窗口圖形系統(tǒng)等；并形成包括嵌入式操作系統(tǒng)、中間平臺軟件在內(nèi)的嵌入式軟件體系。硬件技術(shù)的進(jìn)步，推動了嵌入式系統(tǒng)軟件向運(yùn)行速度更快、支持功能更強(qiáng)、應(yīng)用開發(fā)更便捷的方向不斷發(fā)展。

    隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入和產(chǎn)業(yè)化程度的不斷提升，新的應(yīng)用環(huán)境和產(chǎn)業(yè)化需求對嵌入式系統(tǒng)軟件提出了更加嚴(yán)格的要求。在新需求的推動下，嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核不僅需要具有微型化、高實(shí)時性等基本特征，還將向高可信性、自適應(yīng)性、構(gòu)件組件化方向發(fā)展；支撐開發(fā)環(huán)境將更加集成化、自動化、人性化；系統(tǒng)軟件對無線通信和能源管理的功能支持將日益重要。
    行業(yè)性開放系統(tǒng)正日趨流行。統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)具有開放、設(shè)計技術(shù)共享、軟硬件重用、構(gòu)件兼容、維護(hù)方便和合作生產(chǎn)的特點(diǎn)，是增強(qiáng)行業(yè)性產(chǎn)品競爭能力的有效手段。嵌入式操作系統(tǒng)本身正走向開放化、標(biāo)準(zhǔn)化；Linux正逐漸成為嵌入式操作系統(tǒng)的主流；J2ME技術(shù)也將對嵌入式軟件的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。目前自由軟件技術(shù)備受青睞，并對軟件技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動作用，這為我國加快發(fā)展嵌入式軟件技術(shù)提供了極好機(jī)遇和條件。
    從國家戰(zhàn)略目標(biāo)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，嵌入式軟件是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型與提升的關(guān)鍵技術(shù)，她對整體提升我國制造業(yè)的競爭能力、大幅度地增強(qiáng)我國軟件自主創(chuàng)新能力意義重大；國家十分重視設(shè)立專用計劃與項(xiàng)目，推動嵌入式軟件技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與快速發(fā)展。
    我們認(rèn)為中國在發(fā)展嵌入式軟件方面，應(yīng)大力發(fā)展關(guān)鍵性、共性化的嵌入式操作系統(tǒng)與嵌入式軟件平臺；圍繞行業(yè)，聚焦行業(yè)，依托龍頭企業(yè)，突出重點(diǎn)區(qū)域，建設(shè)面向領(lǐng)域的嵌入式軟件平臺系統(tǒng)，提升我國嵌入式操作系統(tǒng)廠商的整體實(shí)力，提升整機(jī)制造行業(yè)在嵌入式軟件上的核心競爭力；面向產(chǎn)業(yè)鏈，建設(shè)上下配合左右互動的合作性戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟，促進(jìn)嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
    嵌入式技術(shù)正飛速發(fā)展，并期待著在各種行業(yè)的深入滲透。我國具有雄厚的制造業(yè)基礎(chǔ)，與傳統(tǒng)的制造業(yè)結(jié)合，嵌入式系統(tǒng)有著巨大的市場空間。同時，基于嵌入式技術(shù)的應(yīng)用和技術(shù)創(chuàng)新，將推動新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)的誕生。在巨大的市場需求和新的產(chǎn)業(yè)契機(jī)的推動下，嵌入式軟件成為中國軟件業(yè)的一次難得的機(jī)遇，是10年一遇的機(jī)會。智能手機(jī)、數(shù)字電視、以及汽車電子的嵌入式應(yīng)用，是這次機(jī)遇中難遇的切入點(diǎn)；機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。