4、环境智能与嵌入式系统软件的发展

环境智能与嵌入式系统软件的发展

1. 引言

环境智能的愿景是应用程序将越来越分布式，并在提供动态变化资源的平台上运行。目前，环境智能在汽车领域发展较为成熟，不同系统如发动机控制、导航和娱乐等已成功集成，这得益于汽车制造商对所有子系统的完全控制。然而，在家庭和办公领域，由于存在许多独立参与者，子系统的集成成为环境智能应用发展的严重瓶颈。

设计和实现环境智能嵌入式软件的起点与传统嵌入式软件设计并无不同。例如，SoapBox 平台在实现多个环境智能应用方面取得了成功，但仍有改进空间。如从一个应用切换到另一个应用时，需使用在线编程器对 SoapBox 内的处理器进行编程，耗时长达 10 分钟，这与环境智能应用应能即时适应变化的愿景相悖。此外，应用通常由多个在不同计算平台上运行的协作部分组成，目前系统中通信难以无缝进行，需手动验证多台计算机上应用各部分是否同时更新。

构建符合环境智能愿景的应用面临两大挑战：一是应用通常是分布式的，需同时在多个对象上运行；二是应用的运行时环境极为动态，这部分是由于承载应用的对象具有移动性，部分是由于应用对环境敏感。

系统软件的目的是支持应用开发。在分布式系统中，常见主题包括远程通信、容错、高可用性、远程信息访问和安全等；在移动计算中，涉及移动网络、移动信息访问、支持自适应应用、系统级节能技术和位置敏感性等。这些功能是多个应用可共享的通用服务，只需实现一次。系统软件有时也被称为运行时环境，与硬件平台共同为应用提供运行环境，从软件开发角度看，常被称为软件平台，同一软件平台可在不同产品和应用中复用。

处理复杂性的常用工程解决方案是分层，软件也不例外，硬件与应用之间的层数不断增加，系统软件与应用软件的边界也在不断变化。例如，过