物聯網、云計算不是炒作，是嵌入式系統物聯與互聯網技術在高級階段上交叉融合變革的時代產物。當物聯網熱鬧過后，必然會進入一個理性時代。深入了解嵌入式系統的物聯史，有助于厘清物聯網、云計算的本質。目前，物聯網、云計算領域中，缺少嵌入式系統視角。物聯網系統構建、物聯網系統工程應用，是物聯網時代嵌入式系統的新機遇。

1單片、嵌入、物聯三位一體的嵌入式系統

單片機與嵌入式系統是不同時代概念的同一事物，經歷了許多不為人知的誕生環境與發展歷程。單片機概念出現在PC機誕生之前，PC機誕生后才有了嵌入式系統概念。無論是單片機還是嵌入式系統，它們都呈現出單片、嵌入、物聯的三位一體的特征。“單片”機強調的是形態，“嵌入式”系統強調的是應用形式，“物聯”則是它們的本質。

1971年，Intel公司推出了世界上第一個微處理器，即4位微處理器4004。隨后又推出了8位的8008。 1974年，8008發展成8080，成為第二代微處理器，其目的是代替電子邏輯電路器件，應用于各種電路系統和設備中，由此開始了嵌入式處理器的嘗試。隨后，眾多的單片機（微控制器）應運而生，如1974年Mostek公司與仙童公司的3870系列單片機、1976年Intel公司的8048單片機、1977年GI公司的PIC1650系列單片機、1978年Rockwell公司的6500系列單片機，以及1980年Intel公司推出的MCS51系列單片機，這些單片機本質上都是嵌入式處理器基礎上的微控制器。1981年8月12日，IBM公司在Intel 8088微處理器基礎上，推出了全球第一臺個人計算機，即IBM PC。

PC機出現后，計算機走出機房，成為大眾工具。計算領域、工業控制領域都寄希望于計算機，由此誕生了通用計算機系統與嵌入式計算機系統兩大概念。嵌入式計算機系統企圖沿襲PC機的模式，走單板機、工控機、單片微型計算機（6801系列）的道路，卻進入死胡同。在計算機界，“嵌入式計算機系統”死亡了，“嵌入式系統”卻始終存在，以至于20多年后，單片機有了“嵌入式系統”的稱呼與視角。

實際上，在PC機誕生前，單片機也經為嵌入式應用尋找到了最佳的“微控制器”應用模式。當時由于強調的自己獨立的單片形態，稱之為單片機，即實現單片形態嵌入式應用的微控制器，控制的是物理對象。因此， “單片”、“嵌入”、“物聯”是單片機或嵌入式系統三位一體、與生俱來的本質特性。

2嵌入式系統發展的三個時代

從上述的歷史論證中，可以清晰地體會到單片機、嵌入式系統是不同時代、不同學科視角引伸出來的概念。按照目前約定成俗的“嵌入式系統”稱謂，可以將嵌入式系統劃分成三個時代，即單片機時代、多學科融合時代、物聯網時代。

2.1單片機時代（1974年～20世紀末）

單片機時代，即單片機誕生后在電子技術領域中獨立發展的時代。主要任務是傳統工具的智能化改造。從事單片機應用的大多數是電子技術領域的人員。雖然計算機界人士意識到計算機面臨“計算”與“智能化控制”兩大挑戰，并提出了通用計算機與嵌入式計算機系統兩個分支的概念，卻在發展嵌入式計算機系統上走入了微型計算機（工控機、單板化、單片化）的死胡同。加上嵌入式應用與對象緊耦合的特點，無法承擔起嵌入式應用的重任，因而退出了單片機應用領域。單片機時代是電子技術領域單打獨斗的時代，在這種情況下，許多單片機界人士并不知道什么是嵌入式系統。

2.2多學科融合時代（21世紀第1個十年）

多學科融合時代與后PC時代有關。通用計算機擺脫了嵌入式應用的羈絆后，進入到20多年飛速的發展時期。計算機從群眾性科技向Intel與微軟的壟斷性科技發展，與此同時，嵌入式應用的巨大市場誘惑，使大批計算機界人士轉入單片機應用領域，并將“嵌入式系統”概念激活。這一時期的嵌入式系統是多學科交叉融合的發展時期。多學多學科融合時代與后PC時代有關。通用計算機擺脫了嵌入式應用的羈絆后，進入到20多年飛速的發展時期。計算機從群眾性科技向Intel與微軟的壟斷性科技發展，與此同時，嵌入式應用的巨大市場誘惑，使大批計算機界人士轉入單片機應用領域，并將“嵌入式系統”概念激活。這一時期的嵌入式系統是多學科交叉融合的發展時期。多學科的交叉融合，大大提升了單片機應用水平。形成了嵌入式系統應用的飛速發展期，嵌入式應用突破了傳統電子系統的智能化改造，創造出眾多的、全新概念的智能化系統。

2.3物聯網時代（21世紀第2個十年）

物聯網時代，是嵌入式系統的網絡應用時代。單片機誕生后，唯一的應用方式便是物聯，從單片機物聯到總線物聯。早在1987年，Intel在RUPI44單片機的基礎上就推出了位總線（BIT BUS）的分布式物聯系統，推動了單片機的網絡物聯。其后，各種總線技術，如RS422/485、CAN BUS、現場總線技術等，形成了眾多的有線局域物聯網絡系統。無線傳感器網絡出現后，將嵌入式系統局域物聯網進入到到一個全面（有線、無線）的發展時代。與此同時，MCU的以太網接入技術有了重大的突破，眾多成熟的以太網單片機與單片機以太網接口器件，使眾多的嵌入式系統、嵌入式系統局域物聯網方便地與互聯網相連，將互聯網與嵌入式系統推進到一個全新物聯網時代。

3物聯網時代的嵌入式系統機遇

我們可以清晰地看到，嵌入式系統經歷了30多年物聯的風風雨雨。無論是單機物聯、局域物聯，抑或以太網接入、GPS時空標定技術都已成熟，對嵌入式系統而言，物聯網時代不是挑戰而是新的機遇。

“單片”、“ 嵌入”、“ 物聯”是單片機或嵌入式系統的三個本質特征。早期傳統電子技術領域的智能化改造時代，突出了嵌入式系統的單片機應用特征;多學科融合時代，突出了處理器的嵌入式應用特征。當進入到物聯網時代，理應強調嵌入式系統的物聯特征。高校中的許多單片機實驗室、嵌入式系統實驗室也可稱為物聯實驗室或物聯網實驗室;眾多的嵌入式系統局域網（如智能家居）可稱之為局域物聯網（如物聯網家居）。嵌入式系統領域業者，無論是否意識到這一機遇，都會卷入這一機遇大潮之中。

物聯網平臺建設，是物聯網時代嵌入式系統的重要機遇。體現在物聯網系統中，完善歸一化以太網互聯技術;在對象領域嵌入式應用中，不斷創造新的物聯網應用系統，積極參與大型的物聯網國家工程建設。

物聯網時代的重大挑戰體現在互聯網與政府部門。物聯網要求互聯網品質有重大升級（帶寬、實時、安全），經營方式、管理模式有重大突破。政府部門對物聯網發展應以政府政策、重大工程建設規劃為主，如物聯網相關的法律法規、國家數據庫建設、基礎工程建設、重大物聯網系統工程建設等。

4物聯網中的嵌入式系統話語權

物聯網是多學科交叉融合的產物，對物聯網的深層理解必須有多學科全方位的視野，對物聯網的深層研究猶如盲人摸象，任何一個學科都不可能獨自對物聯網作出正確的詮釋。嵌入式系統是物聯網的重要組成部分，卻鮮見嵌入式系統在物聯網中的話語權。許多物聯網專家對物聯網的理解止于傳感器網絡、RFID、物聯、互聯網延伸等，無人談及傳感器、RFID等如何將互聯網延伸至物理對象。

長期認來，多方面原因使單片機、嵌入式系統專家缺少在國家IT產業政策領域的話語權。客觀原因是，由于嵌入式系統的隱含性，只有嵌入式系統專業人士才能了解嵌入式系統在IT產業中的重要作用;主觀原因是，不少嵌入式系統專業人不注意了解嵌入式系統的歷史與未來，缺少自己的語言。

物聯網時代的到來，會使嵌入式系統從后臺走上前臺，承擔起物聯網的重大國家工程。在物聯網重大國家工程決策中，任何領域視角的缺失都會影響我國物聯網事業的健康發展。讓政策決策者們了解嵌入式系統，嵌入式系統專家必須有自己的語言，當計算機專家說嵌入式系統是“專用計算機”時，還應該有嵌入式系統是“以嵌入式處理器為基礎，嵌入到對象體系中的智能化電子系統”的視角;當通信專家說“物聯網是互聯網的延伸時”，應告訴人們，“物聯網是嵌入式系統局域物聯網對互聯網的變革，它將互聯網的信息網、人文網變革到物理網”;當計算機專家從計算角度詮釋“云計算”時，應該讓人們理解云計算是物聯網基礎上無限時空的全方位軟件服務。由此可見，在一個多學科的大科技領域，多領域專家的多學科視角，對正確輿論引導、政府政策制定十分重要。

5建設物聯網的大型國家工程

物聯網是一個全球化、無限時空、無限領域、多學科的大科技工程。物聯網技術有自身的市場發展規律，政府的責任在于深入理解物聯網、云計算的發展規律，及時制定出相應的國家政策及建立重大國家工程項目。在這些重大工程項目中，嵌入式系統以形形色色的知識平臺方式參與其中。

5.1 GPS時空參數的國家公證工程建設

時空標定參數是物聯網事件中重要的、基本的物理參數。時空物理參數應保證準確可靠，時空標定參數是物聯網事件中重要的、基本的物理參數。時空物理參數應保證準確可靠，并具有法律公證性。時空參數的法律公證系統建設有，基于北斗的GPS時空定位平臺建設、GPS芯片及IP整合、物聯網系統的時空標定、時空標定的國家公證法規等。

5.2有效證券電子化國家認證工程建設

有效證券電子化及身份認證有望最終消除滋生罪惡的土壤。在有效證券電子化國家認證工程中，應建立有效證券電子化手段，云存儲的輸入、認證、安全系統，以及有效的身份驗證體系，有效證券的國家數據庫（云存儲、云私密、云安全），電子化有效證券的法律認證體系等。

5.3物聯網法律體系的國家工程建設

物聯網是虛實交互的經濟體系、社會體系、產業體系。許多物聯網事件都是實實在在的經濟行為、社會行為、產業行為，必須有法律制度加以約束。物聯網法律體系的建設刻不容緩。物聯網法律體系的建設包括：虛擬世界行為規則的法律體系規劃、時空公證的法律制度建設、有效證券認證體系的法律制度建設、實名制誠信體制的建設與監管等。

5.4物聯網醫療體系的國家工程建設

物聯網基礎上，可以興建起眾多大型的國家物聯網系統工程項目。其中，物聯網醫療體系的國家工程建設迫在眉睫。物聯網醫療體系有望從根本上解決看病難、醫療腐敗、醫療事故頻發等問題，使人人平等地享受頂級的醫療服務。物聯網醫療體系的工程包括醫療專家知識庫、就診醫導系統、智能生化醫學檢測系統、機器人醫療診治系統、醫療管理系統建設等。物聯網醫療體系建設，主要是各類知識平臺的整合。知識平臺的無限復制與無限扇出能力，可使物聯網醫療體系的頂級醫療服務普及到千家萬戶。