1、嵌入式与物联网系统知识全解析

嵌入式与物联网系统知识全解析

1. 智能系统的崛起

在当今时代，智能系统正以前所未有的速度普及。这些系统借助计算机和信息通信技术（ICT）为人类提供服务，部分还运用了各种人工智能（AI）技术。例如，现在的汽车越来越具备自动驾驶能力，航空和铁路运输领域也已实现或即将实现无人驾驶。同时，电网和建筑也变得更加智能化。

这些智能系统大多基于网络物理系统（CPS），它结合了ICT和物理系统，可定义为“由计算和物理组件协同构建并依赖其协同作用的工程系统”。由于物理世界与网络世界直接交互，CPS系统必须具备高度的可靠性。

与CPS密切相关的是物联网（IoT），它将物理世界中的物体视为“事物”，描述了各种设备能够相互交互与协作以实现共同目标的特性。像传感器网络和可通过GPS信息回收的电动自行车，都是物联网的应用实例。

CPS和IoT这两个概念实际上是对早期嵌入式系统（ES）的扩展和概括。嵌入式系统是嵌入在产品中的信息处理系统，与嵌入式系统相比，CPS和IoT更强调物理对象，如汽车、飞机或智能设备等。

早在2001年，就有人预测嵌入式系统和CPS系统将迅速崛起：“信息技术（IT）正处于另一场革命的边缘……嵌入式计算机网络系统有可能通过连接一系列设备和传感器，以前所未有的方式收集、共享和处理信息，从而彻底改变人们与环境的交互方式……其在社会中的应用可能会使信息技术革命的以往里程碑相形见绌。”这场革命已经产生了重大影响，并且仍在持续发展。

此外，普适计算、环境智能和“工业4.0”等术语也都体现了信息技术带来的巨大变革。

2. 学习资源的重要性

目前，许多课程并没有充分反映嵌入式/CPS系统和物联网的