文 献 综 述

研究背景：

在日常生活以及工业生产中，温度监控成为了我们身边的不可或缺的重要参数^[1]。近几年来，随着物联网的发展，远程监控温度成为一种十分高效的一种手段。在家庭生后中，远程温度采集可以避免火灾的发生，起到防火的作用^[2]；在工业生产中，在高温、高湿、高压、缺氧、无氧、高粉尘、高噪音以及带有放射性污染等人类无法手动操作的场合，远程温度采集应用更为广泛。并且远程温度可以优化工业的生产结构，使得人力资源能够得到有效的利用。但是远程监控温度系统的核心是对嵌入式系统的开发，因此对于能够用来进行远程监控温度系统的开发是非常重要的^[3]。

本次远程温度监控设计系统所需要的设计考虑的主要因素有：嵌入式操作系统的设计、温度传感器的选用、网络平台的搭建于选用等。

嵌入式系统的发展及现状

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^[4]。嵌入式系统被定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统^[5]。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。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^[6]。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。目前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micro;C/OS-II、嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks等，以及应用在智能手机和平板电脑的Android、iOS等^[7]。

嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。最早的单片机是Intel公司的 8048，它出现在1976年。早期的单片机均含有256字节的RAM、4K的ROM、4 个8位并口、1个全双工串行口、两个16位定 时 器。之后在80年代初，Intel又进一步完善了8048，在它的基础上研制成功了8051，迄今为止，51系列的单片机仍然是最为成功的单片机芯片，在各种产品中有着非常广泛的应用。从80年代早期开始，嵌入式系统的程序员开始用商业级的”操作系统”编写嵌入式应用软件，这使得可以获取更短的开发周期，更低的开发资金和更高的开发效率，”嵌入式系统”真正出现了。90年代以后，随着对实时性要求的提高，软件规模不断上升，实时核逐渐发展为实时多任务操作系统（RTOS），并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。这时候更多的公司看到了嵌入式系统的广阔发展前景，开始大力发展自己的嵌入式操作系统。

信息时代，数字时代使得嵌入式产品获得了巨大的发展契机，为嵌入式市场展现了美好的前景，同时也对嵌入式生产厂商提出了新的挑战，从中我们可以看出未来嵌入式系统的几大发展趋势：①嵌入式开发是一项系统工程，因此要求嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身，同时还需要提供强大的硬件开发工具和软件包支持。②网络化、信息化的要求随着因特网技术的成熟、带宽的提高日益提高，使得以往单一功能的设备如电话、手机、冰箱、微波炉等功能不再单一，结构更加复杂。③网络互联成为必然趋势，未来的嵌入式设备为了适应网络发展的要求，必然要求硬件上提供各种网络通信接口。④精简系统内核、算法，降低功耗和软硬件成本。未来的嵌入式产品是软硬件紧密结合的设备，为了减低功耗和成本，需要设计者尽量精简系统内核，只保留和系统功能紧密相关的软硬件，利用最低的资源实现最适当的功能，这就要求设计者选用最佳的编程模型和不断改进算法，优化编译器性能。因此，既要软件人员有丰富的硬件知识，又需要发展先进嵌入式软件技术，如Java、Web和WAP等。

选择嵌入式Linux的原因及Linux的发展现状：

本次设计采用的是嵌入式Linux操作系统。嵌入式Linux 是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪修改，使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。嵌入式Linux既继承了Internet上无限的开放源代码资源，又具有嵌入式操作系统的特性。嵌入式Linux的特点是版权费免费;购买费用媒介成本技术支持全世界的自由软件开发者提供支持网络特性免费，而且性能优异，软件移植容易，代码开放，有许多应用软件支持，应用产品开发周期短，新产品上市迅速，因为有许多公开的代码可以参考和移植，实时性能RT_Linux Hardhat Linux 等嵌入式Linux支持，实时性能稳定性好安全性好^[8]。