3.6.6 嵌入式係統的發展趨勢
從20世紀90年代開始，嵌入式係統發展越來越迅猛，應用麵日益廣闊。在信息家電、消費電子領域，嵌入式應用更是無所不在。在嵌入式硬件方麵，隨著半導體技術的發展，出現了更多適宜嵌入式應用的產品。各種嵌入式處理器已有上千種，有很多產品采用了諸如流水線技術、哈佛結構、多核技術等先進的體係結構，它們可用於一些高端的嵌入式產品中。
在嵌入式軟件方麵，嵌入式操作係統（RTOS）、集成開發環境、IP構件庫、嵌入式網絡協議棧、嵌入式移動數據庫以及嵌入式應用程序設計等方麵都有了很大發展。目前僅RTOS就有上百種之多，VxWorks、WindowsCE、PalmOS、RTI、Linux、PSOS、OS-9等都是非常成功的嵌入式操作係統，它們廣泛應用於工業控製、軍事電子、信息家電和消費電子等領域。基於Linux開發的各種RTOS也被越來越多地應用於各種嵌入式係統中。
各種集成開發環境被普遍應用於嵌入式係統開發過程中，在五花八門的嵌入式應用中被廣泛使用。
隨著嵌入式係統的廣泛應用，嵌入式係統軟硬件開發中的一些製約因素也體現出來，它們對嵌入式係統的開發成本、開發周期以及開發難度都有影響。這些因素主要包括以下一些。
①從事嵌入式係統開發的門檻較高。嵌入式係統開發涉及的知識麵廣、綜合性強、實踐性強，學科發展又快，因而學習難度較大，難以在近期形成一個簡單明確的知識體係。開發人員需要具備一定的軟硬件知識，特別是要了解和掌握目前廣泛使用的32位RISC處理器的體係結構，並熟練掌握RTOS及其開發環境和開發工具。
②嵌入式係統設計受成本、功耗和上市時間等眾多因素的製約。其設計方法涉及軟硬件協同設計、係統級設計、數字係統設計等多個層次。涉及係統需求描述、軟硬件功能劃分、係統協同仿真、優化、係統綜合等多個全新的問題。要求掌握計算機係統結構、操作係統、SoC係統設計、EDA工具等多個領域的知識。
③嵌入式硬件平台（嵌入式處理器）和軟件平台RTOS種類繁多，選擇、學習和掌握都具有一定的難度，又沒有統一的開發標準，使得移植工作難度加大。
④開發環境和開發工具的抽象程度較低，這在很大程度上影響了開發成本和進度，使得產品上市時間推遲。
以信息家電、消費電子、智能控製設備為代表的具有網絡特征的嵌入式產品，為後PC時代IT工業帶來了廣闊的市場前景，同時也給嵌入式係統的發展提出了新的挑戰。
總的來說，嵌入式係統將向著更高性能、更小體積、更低功耗、更廉價、無處不在的方向發展。嵌入式係統的設計和實現朝著基於芯片，特別是係統級可編程芯片（SOPC）的方向發展。為了降低研製難度，常采用融微處理器技術、數字信號處理技術、可編程係統級芯片設計和軟硬件協同設計技術於一體的嵌入式係統的設計方法。這樣可以提高嵌入式係統的開發效率和質量，縮短產品進入市場的周期。
今後，嵌入式係統發展的主要方向為：
①開放式平台架構，易於與其他係統整合；②體積越來越小，性能要求更穩定，成本更低廉；③應用趨向多元化，需要小批量、快速定製化的服務；④嵌入式操作係統從可用型、通用型向可定製型、優化型轉變，可定製嵌入式操作係統（Customized Embedded Operating System，CEOS）是嵌入式操作係統的發展趨勢；⑤集成開發環境的開放式，抽象程度更高，調試工具方便易用；⑥嵌入式軟件開發將是以麵向對象技術為基礎，采用軟件複用、基於組件及集成化計算機輔助軟件工程互為協同的開發方法。
3.7 機電一體化接口技術
從物流自動化係統機電結合的本質上講，機電係統化的本質就是接口技術。隨著各種單元技術的發展和完善，子係統之間的接口顯得越來越重要。接口技術就是要研究各子係統之間的連接問題，使信息、能量在各子係統之間順利流動，達到係統整體上的最優化。對接口要求，不僅僅是連接各個子係統，更重要的是通過接口將各子係統的特性和優點有機地融合在一起，揚長避短，從而實現各子係統單獨都無法實現的新功能，達到係統最優化。因此，係統性能在很大程度上取決於接口性能。各子係統之間的接口性能成為判斷係統整體性能好壞的決定因素。接口技術的研究對象正是機電自動化係統中的各種接口。機電接口包括硬件接口和軟件接口兩大類。硬件接口主要在子係統之間或人與係統之間建立物理連接，為信息和能量的輸入/輸出、傳遞和轉換提供物理通道。軟件主要是提供係統信息交互、轉換、調整的方法和過程，協調和綜合機電組成技術，使各子係統集成並融合為一個整體，實現新的功能。接口技術的深入研究對物流自動化係統的發展至關重要。