随着科技发展,人工智能技术也逐渐出现在人们面前,从三十年之前的嵌入式系统兴起,之后的互联网和物联网迅速发展,到如今人工智能技术出现在人们的视野之中。在人工智能时代,互联网快速发展,各种高新技术兴起,为适应这个信息时代,嵌入式与物联网工程师应加强自身专业修养,在人工智能技术发展中扮演好技术核心角色,引领人工智能技术的进一步发展。

近年来人工智能技术的兴起,作为万物互联终端层面的核心技术,嵌入式技术也面临着发展变化。物联网技术是融合了多门学科的综合性技术，利用物联网技术能够使物体和物体、人和物体之间构建关联，充分利用信息传感设备，实现人和物、物和物之间的信息交流。嵌入式系统是一种先进的计算机技术，在不同的情况下应用嵌入式系统，能够呈现出不同的产物，可融合于多种技术之中，如传感技术、自动控制技术等。基于此，对比嵌入式系统和物联网可发现，前者主要是在计算机系统中嵌入具体的应用，在专业性上更为专一，在服务上更具针对性，而后者则主要是利用物联网设备来提供通信服务、计算服务和感知服务等。目前，在某种程度上可以说嵌入式系统是物联网设备功能中的其中一部分，两者之间的差异会随着专业技术水平的提升而缩小。简单的嵌入式系统，与物联网设备之间有一定的区别，复杂嵌入系统已经达到了物联网设备的定义要求。

嵌入式操作系统（Embedded Operating System，简称：EOS）是指用于嵌入式系统的操作系统。嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。在嵌入式领域广泛使用的操作系统有：嵌入式实时操作系统µC/OS-II、嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks、Intewell操作系统 等，以及应用在智能手机和平板电脑的Android、iOS、华为鸿蒙等。

嵌入式操作系统是嵌入式系统的灵魂, 它减少了嵌入式系统开发的工作量, 很大程上提升了嵌入式系统的开发效率, 并使系统开发更具科学性, 为嵌入式系统的发展奠定了良好基础。根据IEEE9（国家电气和电子工师协会）的定义，嵌入式系统定义为控制监视或者辅助操作机器和设备的装置。这主要是从应用对象上加以定义的，涵盖了软、硬件及辅助机械设备。国内普遍认同的嵌入式操作系统定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

当前，常用的嵌入式操作系统可分为：商用系统、专用系统以及开放系统三大类

（1）商用嵌入式操作系统。

商用嵌入式操作系统功能较强大，辅助工具较齐全，可应用的范围也较广，在许多领域都有应用，例Wircro Soft的Windows CE 、WindRiver的Vxworks以及中科院的Hopen等。

（2）专用嵌入式操作系统

专用嵌入式操作系统一般不对用户公开，它是一些专业的公司针对该公司产品所特制的嵌入式操作系统。专用嵌入式操作系统功能相对较弱，但具有较强的针对性，而且比普通的商用嵌入式操作系统更加安全可靠。

（3）开放嵌入式操作系统

开放嵌入式操作系统是近年来迅速发展的一类操作系统。因为应用系统发的开发者可免费得到这些系统的源代码，因此开发难度低。但开放嵌入式操作系统的功能简单、技术支持以及系统的稳定性也相对较差，因此对应用系统开发者提出了较高的要求。

现在目前主流常见的四种嵌入式操作系统分别是VxWorks、Windows CE、μC/OS-Ⅱ、嵌入式Linux，它们各自拥有各自的优缺点。

（1）VxWorks

VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是Tornado嵌入式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域逐渐占据一席之地。

VxWorks具有可裁剪微内核结构、高效的任务管理、灵活的任务间通讯、微妙级的中断处理、支持多种物理介质及标准的、完整的TCP/TP网络协议等众多优点，然而其价格昂贵。由于操作系统本身以及开发环境都是专用的，价格一般比较高，通常需要花费10万元人民币以上才能建立起一个可用的开发环境，对每一个应用一般还要另外收起版税。一般不提供源代码，只提供二进制代码。它们都是专用操作系统，需要专门的技术人员掌握开发技术和维护，所以软件的开发和维护成本都非常高。

（2）Windows CE

Windows CE与Windows系列有较好的兼容性，无疑是Windows CE推广的一大优势。其中WinCE3.0是一种针对小容量、移动式、智能化、32位、了解设备的模块化实时嵌入式操作系统。为建立针对掌上设备、无线设备的动态应用程序和服务提供了一种功能丰富的操作系统平台，它能在多种处理器体系结构上运行，并且通常适用于那些对内存占用空间具有一定限制的设备。它是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。它的模块化设计允许它对从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。从技术角度上讲，Windows CE作为嵌入式操作系统有很多的缺陷：不开放源代码，使应用开发人员很难实现产品的定制；在效率、功耗方面的表现并不出色，而且和Windows一样占用过多的系统内存，运用程序庞大；具有版权许可费。

（3）μC/OS-Ⅱ

μC/OS-Ⅱ是著名的源代码公开的实时内核，是专为嵌入式应用设计的，可用于16位和32位单片机或数字信号处理器（DSP）。它是在原版本μC/OS的基础上做了重大改进与升级，并有了近十年的使用实践，有许多成功应用实时内核的示例。它的主要特点有：公开源代码，容易就能把操作系统移植到各个不同的硬件平台上；可移植性好，绝大部分源代码是用C语言写的，便于移植到其他微处理器上；可固化、可裁剪；多任务，可管理64个任务；实用性和可靠性；由于μC/OS-Ⅱ仅是一个实时内核，这就以为着它不像其他实时操作系统那样提供给用户的只是一些API函数接口，还要很多工作需要用户自己去完成。

（4）嵌入式Linux

嵌入式Linux最大的特点就是源代码公开并且遵循GPL协议，在近几年里成为研究热点，据IDG预测嵌入式Linux将占未来两年的嵌入式操作系统份额的50%。

由于其源代码公开，人们可以任意修改，以满足自己的应用，并且查错也很容易。遵从GPL，无须为每例应用交纳许可证费。有大量的应用软件可用。其中大部分都遵从GPL，是开放源代码和免费的。可以稍加修改后应用与用户自己的系统。有大量的免费和有限的开发工具，且都遵从GPL。有庞大的开发人员群体，无需专门的人才，只要懂Unix/Linux和C语言即可。优秀的网络功能，这在互联网时代尤其重要。稳定是Linux本身具备的一个很大优点。内核精悍，运行所需资源少，十分适合嵌入式应用。

支持的硬件数量庞大，嵌入式Linux和普通Linux并五本质区别，PC上用到的硬件嵌入式Linux几乎都支持。而且各种硬件的驱动程序源代码都可以得到，为用户编写自己专有硬件的驱动程序带来很大方便。

人工智能计算机神经网络之前的应用一直非常的局限，大部分实验室的模型因为其计算量巨大，离不开一台服务端的超级计算机，但是如果终端客户每次在终端要做一些人工智能的应用都去访问服务器的超级计算机，那网络带宽就会耗费巨大，最终造成项目无法落地。2018-2019年是嵌入式人工智能发展非常有历史性的两年，这两年期间各大厂商做出了端侧的神经网络超级计算芯片，并将功耗远远的控制在了电池可使用的范围内。例如Inte推出的movidius神经网络计算棒、Google推出的Edge-TPU、Nvidia推出的Jetson-Nano、瑞芯微推出的3399Pro和1808神经网络计算棒、比特大陆推出BM1880计算棒等等，一夜之间落地开花，使得原先不可能实现的嵌入式人工智能项目，一下子全都落地变为了产品。

人工智能领域前景非常的广阔，从计算机视觉、语音识别到智能决策、博弈，甚至超分辨率算法等等，拥有着传统算法无法实现的强大能力。这些强大的能力在此前一直存在于实验室环境，无法进入到人类的生活。而嵌入式芯片的崛起，真正的把这些强大的可能落地到端侧，成为了未来消费电子和行业发展的重要目标，也真正地把人工智能应用到了人类生活的方方面面。嵌入式技术的也真真正正随着人工智能而高速发展，在不久的将来嵌入式应用将持续不断出现在人们的生活当中，实现更多更美好的设备智能化。