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有一些原因?qū)е铝宋锫?lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)的需求：

首先，物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)解決了物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的碎片問題。現(xiàn)在有各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，如果有一個好的物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)來支持這些設(shè)備，那么各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用就有了發(fā)揮自己能力的舞臺，而物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的碎片問題也得到了解決。

其次，物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)可以培育物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)生態(tài)鏈。一個的物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)可以提高物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)速度，培育健康的技術(shù)生態(tài)鏈，從而隔離了軟硬件系統(tǒng)，加速了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，增強(qiáng)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)用性。

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物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)功能

基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)需要具備以下功能：

硬件控制能力

通過不同的硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的感知和控制，是實(shí)現(xiàn)對對象的感知和控制的重要功能。產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域的多樣性使得物聯(lián)網(wǎng)硬件具有多樣性，因此對硬件的抽象和控制顯得尤為重要。IIoT終端操作系統(tǒng)提供了豐富的 API來控制硬件或外部設(shè)備，這些 API能夠提供硬件的底層控制和對較高層次應(yīng)用屬性的控制。

總的來說，要想為物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)提供豐富的硬件設(shè)備驅(qū)動，同時還要提供豐富的硬件控制 API。

在將物聯(lián)網(wǎng)融入工業(yè)應(yīng)用場景之后，制造業(yè)可以從這些方面提高生產(chǎn)效率：

預(yù)測性維護(hù)，減少停機(jī)時間。它通過將狀態(tài)感知芯片嵌入設(shè)備，通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時采集和定期反饋設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過分析采集的數(shù)據(jù)了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，做好設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)維護(hù)，有效地避免非計(jì)劃停機(jī)對生產(chǎn)效率的影響。

目前，各國制造業(yè)在經(jīng)濟(jì)全i球化與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的雙重驅(qū)動下，面臨前所i未有的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。要想在日益激烈的競爭中立于不敗之地，企業(yè)必須重新規(guī)劃自己的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)和體系結(jié)構(gòu)，通過智能化手段降低運(yùn)營成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。而物聯(lián)網(wǎng)作為推動工業(yè)智能化的關(guān)鍵技術(shù)，可以有效地支撐這個過程。

互聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的一種延伸，是物物聯(lián)結(jié)，它利用局域網(wǎng)或因特網(wǎng)等通信技術(shù)，將傳感器、控制器、機(jī)器、人、物等通過新的連接方式連接起來，實(shí)現(xiàn)對人、物、物、物的信息化管理和遠(yuǎn)程控制。

以智能公交為例，加深對物聯(lián)網(wǎng)概念的認(rèn)識。如今，許多城市居民的智能手機(jī)里都安裝了“掌上公交” APP，利用手機(jī)隨時隨地可以查詢每輛公交車當(dāng)前到站信息，這是一種典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

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該系統(tǒng)采用 FPGA實(shí)現(xiàn)了 ADC和 FIFO兩種功能，具有很好的軟件配置功能。FIFO容量的配置、采樣邏輯均可針對實(shí)際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。FPGA內(nèi)部的所有電路均可由 Verilog實(shí)現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅僅是一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，更是一個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸涉及到傳輸協(xié)議的處理，尤其是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的處理。所以，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程中，需要利用 ARM處理器完成傳輸協(xié)議的處理。ARM處理器可實(shí)現(xiàn)輕量 TCP/IP協(xié)議棧和定制的上層傳輸協(xié)議。它的主要任務(wù)是將采集的數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)服務(wù)器，同時需要解決數(shù)據(jù)丟失、亂序等一系列問題。

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常用的網(wǎng)絡(luò)接口控制器可在網(wǎng)絡(luò)端實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)層的數(shù)據(jù)傳輸。它實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng) PHY和 MAC層的數(shù)據(jù)傳輸。此外，為了方便調(diào)試和系統(tǒng)狀態(tài)檢測，需要外擴(kuò)調(diào)試串口。

就整個電路結(jié)構(gòu)而言，網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)并不復(fù)雜，其研制工作主要集中在 FPGA和 ARM程序的開發(fā)、調(diào)試上。信號調(diào)理和數(shù)據(jù)采集電路易于調(diào)試，因?yàn)椴蓸宇l率一般不會太高。

管理服務(wù)層：

這一層次主要是程序猿與攻城獅的較量。而感知識別層產(chǎn)生的大量信息，通過網(wǎng)絡(luò)層傳輸匯聚到管理服務(wù)層，如果不能有效地整合和利用，那無異于入寶山而空返，望「資料之?！苟鴼g呼。管理服務(wù)層主要解決以下問題：數(shù)據(jù)如何存儲(數(shù)據(jù)庫和海量存儲技術(shù))，如何檢索(搜索引擎)，如何使用(數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí))，如何防止濫用(數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù))。

簡單地說，這一層次就是將所收集到的信息有效地整合與利用，而這一層次往往正是物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)。

綜合應(yīng)用層：

物聯(lián)網(wǎng)的豐富內(nèi)涵催生了更豐富的外延應(yīng)用。傳統(tǒng)因特網(wǎng)經(jīng)歷了以數(shù)據(jù)為中心向以人為本的轉(zhuǎn)變，典型的應(yīng)用包括文件傳送、電子郵件、萬維網(wǎng)、電子商務(wù)、視頻點(diǎn)播、在線游戲和社交網(wǎng)絡(luò)等；而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用則集中在“物”或“物理世界”上，涵蓋了我們現(xiàn)在常聽到的比較高i級的詞匯：物品追i蹤、萬維網(wǎng)、電子商務(wù)、視頻點(diǎn)播、在線游戲和社交網(wǎng)絡(luò)等?？傊?，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正處于快速發(fā)展的時期，具有多元化、規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化的特點(diǎn)。

這種所謂的智能，實(shí)際上正是基于感知識別層收集的，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層傳輸?shù)模芾矸?wù)層挖掘利用的信息，然后將特定信息反饋給底層對象以完成指i定命令。