嵌入式系统导论.ppt

嵌入式系統導論, 探矽工作室 第二章 數位家庭(Digital Home) 本章學習重點 當代科技技術 科技流行及技術 藍色家電 分類與設計 數位家庭 標準與願景 當代科技流行及技術 流行 無所不在運算 （ubiquitous computing） 普及(Pervasive) 運算技術 環繞智慧 （ambient intelligence） 技術 先進材料與製造科技 智慧型軟體設計 感測器技術 網路合作能力 無所不在運算 無所不在運算 （ubiquitous computing） 將是由環境中許許多多的電腦裝置及服務提供給每個人 各式各樣的裝置將會越來越小，甚至隱藏起來 裝置可能會跟著使用者移動或是會嵌入在環境的各種物件中，像是汽車、工具、家電、衣服、以及消費性物品中 這些裝置透過無線的技術跟整個世界連接起來 電腦演變的趨勢 普及(Pervasive) 運算技術 環繞智慧 （ambient intelligence） 嵌入的 （embedded） 周遭環境裡分佈許多隱藏起來的裝置。 情境感知的 （context aware） 可以知道周遭狀況。 個人化的 （personalized） 可以依據您的需求量身定做，而且可以辨識您是誰。 可調適的 （adaptive） 可以依據您或是您的環境作不同的反應。 可預知的 （anticipatory） 可以預知您的喜好，不需要一直詢問。 先進材料與製造科技 製造運算能力更強大的微處理器 嵌入系統程式設計人員也要相對應設計出可以充分發揮這些製程效果的程式結構， 縮小裝置的體積 奈米等級，可以將許多元件縮小到比頭髮還細的地步 製造微小的感測器與致動器 微機電技術 （micro-electro-mechanical system，MEMS） 可以製作出更微小的精密機械與感測器 延長電池的壽命 燃料電池 微米製程與燃料電池 智慧型軟體設計 如何處理資訊，讓使用者獲得想要的資料 讓操作流程更簡單，讓產品更容易使用 人性化的操作 人工智慧與生物資訊科技領域 生物特徵辨識技術 感測器技術 感測器 （sensor） 是測量系統中的一種前置部件，它將輸入變化轉換成可供測量的訊號 達到情境感知（context aware）的重要基礎，如何讓一個裝置具有知覺，感受使用者周遭環境的變化，並且給予正確的反應 做出檢測範圍寬，準確度高、可靠性高、穩定性好、回應速度快、互換性好、壽命長、抗干擾性高的感測器是感測器領域的目標 需要智慧型處理與演算法，幫助判定所偵測到的大量訊號 機器人足球比賽 網路合作能力 如何讓這些裝置能夠相互合作， 這包括了尋找網路、自我組態、傳輸路徑規劃與重建、取得網路伙伴的能力資訊、傳遞自我能力、省電等等 感測器網路（sensor network） 由一組感測器以Ad Hoc方式構成的有線或無線網路 互相合作、感知、採集和處理網路覆蓋的地理區域中感知物件的資訊，並傳遞給觀察者 美國柏克萊大學的塵粒（MOTE）或智慧微塵（smart dust）計畫 資訊藍色家電 包括個人電腦之外的其他資訊終端 例如掌上電腦、壁掛電腦等 上網不再是電腦的專利，滿足家庭用戶對資訊及相關服務的需求，能很好地使用現有各種網路服務 家電分類 黑色家電 主要包括電視機、錄影機、音響、VCD、DVD等 白色家電 以空調、電冰箱、洗衣機爲主 小家電 電磁爐、電熱水壺、風扇等家電産品 藍色家電 滿足家庭生活四大需求：資訊獲取、娛樂休閒、通信溝通和家庭自動化 一是以網路爲功能核心； 二是以嵌入式系統爲技術核心。 資訊藍色家電之設計範例 掌上電腦 Palm PDA 娛樂藍色家電 PlayStation2 通訊藍色家電 TI　TNETV1050 IP電話 家庭自動化産品 範例2-1　Palm PDA的設計 範例2-1　Palm PDA的設計(續) 範例2-1　Palm PDA的設計(續) 娛樂藍色家電 包括互動式數位電視、視頻點播、遊戲機等，滿足資訊時代家庭用戶對視、聽、互動遊戲需求爲主的産品。這個市場就是傳統上的黑色家電市場。資訊工業技術將把這一巨大的傳統市場帶入一個新的境界。 範例2-2　PlayStation2的設計 範例2-2　PlayStation2的設計(續) 範例2-2　PlayStation2的設計(續) 通訊藍色家電 利用網路技術所發展出的新型通訊方式的設備，包括LCD上網電話、E-mail機以及具備全球通訊手機功能的掌上電腦等。 範例2-3　TNETV1050 IP電話 範例2-3　TNETV1050 IP電話(續) 家庭自動化産品 利用資訊工業技術實現黑白藍家電之間互聯和相互控制，從而大幅提升現有家電的功能範圍。例如：包括家庭安全防護