根據市場研究機構國際數據公司（IDC）的報告，嵌入式系統從具有固定功能與非連接式的系統演變為“智能系統”（Intelligent System），持續的獲得了成長動能，并使智能系統發展更上軌道，以進一步實現“物聯網”（Internet of things）。該報告指出，隨著硬件、軟件與服務供應商生態系統通過具備高性能、可編程的、形式多樣化的連接方式，傳感器的普遍使用，以及云端應用與數據的成長，為系統注入了更多智能化因素，智能系統市場將在2015年后進一步加速其成長動能。
而物聯網（IOT）作為國家戰略性新興產業的重要組成部分，被譽為“繼計算機、互聯網和移動通信之后新一輪信息技術革命”。它將負責人與人之間通信的蜂窩網擴展到了物與物、人與物、物與人之間的實時連接。本文從眾多商業化物聯網應用中選擇兩例加以深度剖析，為讀者生動呈現物聯網為整個電子產業帶來的無窮想象空間和全新商業機遇。
讓每個燈泡擁有自己的IP地址
如果每個燈泡都有自己獨一無二的互聯網IP地址，那將會怎樣？恩智浦半導體（NXP）日前將物聯網概念帶進照明領域，推出了GreenChip智能照明解決方案。其理念是讓每一個緊湊型熒光燈（CFL）、LED燈泡或燈管都具有一個IP地址，并允許任何人不管身在全球哪個角落，都可以利用移動互聯設備（如手機、平板電腦、筆記本電腦、PDA等）遠程控制家里或辦公室里的任何一個燈泡或燈管，實現單獨監控、管理和控制等功能。
不過，對于這種設想的最大挑戰則來自于目前IPv4的地址資源不足，全球每年出貨120億只燈炮，僅是10%的燈泡擁有IP地址，都將是一個巨大的消耗。“所以，針對這種應用的方案必須支持IPv6，我們提出這種設想時，已考慮到這個趨勢，這也正是我們NXP的JenNet -IP網絡不同于現有的ZigBee網絡的根本原因。”NXP大中華區照明產品市場資深經理陳嶸表示。
據稱，北美領先的CFL/LED燈具制造商TCP以及照明應用服務廠商GreenWave公司是率先采用該智能照明技術的企業。陳嶸認為，與目前TRIAC可調光方式的相比，這是一種純數字方式的調光，可以實現超過90%的能效，而前者僅能實現30%多的能效。至于成本，以LED燈泡為例，每個燈泡可能會增加30%的成本。“但是，這為LED燈泡帶來了非常大的賣點”。例如，這種無線調光控制在房屋裝修時不用布線，或者可以在裝修后增加此功能，非常方便，也節省了成本。
智能照明解決方案的核心
GreenChip智能照明解決方案有兩種版本可供選擇：針對緊湊型熒光燈的GreenChip iCFL和針對LED燈的GreenChip iSSL。
全套方案由以下幾個部分組成：1. GreenChip iCFL和GreenChip iSSL芯片組，是針對智能燈泡的能效比極高的調光驅動器。2. 超低功耗待機電源控制器，空載功耗為10mW；在智能照明應用中，由于燈泡需要隨時聽候來自用戶和/或網絡的指令，所以待機功耗顯得尤為重要。3. 兼容2.4GHz的IEEE 802.15.4標準的集成式RF收發器和無線微控制器，Tx/Rx電流小于17mA。4. 基于JenNet-IP網絡層軟件的低功耗IP無線連接功能。
GreenChip智能照明解決方案的核心是NXP自己開發的JenNet-IP超低功耗IEEE 802.15.4無線連接網絡層軟件，這是一種增強型6LoWPAN網絡層，專門針對基于IEEE 802.15.4標準的超低功耗網絡而設計，適用于住宅和工業應用。JenNet-IP具有很多引人注目的功能，包括超低功耗、射頻距離長、存儲器占位空間小且整體成本低，并可隨意擴充，支持最多500臺設備的大型網絡。今年5月，NXP曾宣布其有意以開源許可方式提供JenNet-IP，預計首款開源JenNet-IP軟件計劃于2011年四季度發布。
在IPSO（IP for Smart Objects，智能對象IP）聯盟“物聯網”大會上，NXP展示了如何使用JenNet-IP實現智能住宅控制，包括如何通過移動應用管理分組燈具和設備，以及如何實時監視住宅的能源使用情況。演示人員使用iPad和Android平板電腦作為安全網絡，對住宅內的CFL、LED燈泡、智能插座和顯示面板進行遠程無線監視和控制。
新型JenNet-IP住宅控制在年初發布的GreenChip智能照明演示基礎上進行了增強和優化。這套系統采用了帶USB加密狗（內核采用NXP JN5148超低功耗無線微控制器和模塊）的Wi-Fi網關，作為6LoWPAN IPv6家庭無線網絡和本地IPv4無線網絡之間的橋接器，并同時作為DHCP服務器為本地6LoWPAN設備提供IP地址。
陳嶸表示，智能照明作為一種概念產品，已經點燃了全世界產業觀察家們想象的火花，從客戶和合作伙伴收到的有關JenNet-IP的反饋充分顯示了這一產品的光明前景。未來，還會有更多新設備（如智能插座）和新功能被添加到SNAP（簡單網絡訪問協議）中，以涵蓋典型樓宇和住宅的所有自動化設備，如暖氣和空調等環境控制系統以及安全和警報系統。
JenNet-IP協議的最新更新包括：1. 增強型無網關操作，客戶無需網絡連接，使用遙控器和開關就可以操作家里的設備；2. 更快的傳輸速率確保信息通過網絡及時傳送，從而讓用戶即時獲得操作反應，這一點對于照明尤其重要，因為其網絡延遲是顯而易見的；3. 無線下載能力使得JenNet-IP/6LoWPAN網絡中的設備可一邊工作一邊將固件升級到最新版本；4. JN514x系列無線微控制器內置AES-128安全引擎，其安全程序可拒絕未授權設備非法訪問網絡，確保網絡中的控制和狀態信息受到保護；5. 支持新設備，如智能插座和SNAP應用層的電容式觸摸遙控器
陳嶸認為，以上幾點極其重要，因為客戶通常一開始只會使用較少的IP燈具和單個遙控，隨著他們對此技術的掌握，會增加更多的燈具、設備和遙控器，最終升級成含有互聯網網關的智能控制系統。讓網絡脫離網關獨自運行可以在網關出錯時保證網絡繼續運行，從而克服了其他無線控制方案的缺陷。
物聯網+云計算=智能地球
據IHS iSuppli公司無線系統服務的研究，能夠利用“云”這種新興的熱門計算與存儲技術的無線服務提供商，尤其是其中能夠利用其重要的網絡資產的公司，將迎來巨大商機。
云計算是一種便利的按需提供的服務，通過互聯網提供。用戶通過云計算，可以購買第三方提供的各種應用或存儲空間的費用，只根據使用數量付費。用戶使用云網絡可以自如掌握和調整，不需要什么管理，用戶不必花費大筆前期投放購置新硬件和能力，就能應對需求的增長。另外，也可以隨處訪問存儲在云中的數據，并隨時在多種設備上與其它合格用戶無縫共享數據。
作為嵌入式電腦、應用平板電腦、工業網絡電腦以及自動化領域的領導廠商，研華科技（Advantech）于今年3月在臺北舉辦的“2011研華嵌入式全球合作伙伴大會”上就確立了擔當“智能地球推手”（Enabling an Intelligent Planet）的使命。研華科技總經理何春盛對記者表示，“未來十五年的產業將會是在物聯網和云計算產業的趨勢之下，以及半導體技術的進步中，催生一個巨大的嵌入式電腦計算平臺。一個智能地球即將來臨，研華將從各個方面整合扮演一個智能地球的推手，立志成為全球嵌入式服務的領導企業。”
顯而易見，研華對智能地球的定義是物聯網+云計算。物聯網指的是物與物、人與物、以及物與人之間實現即時互通，云計算指在局端或云端（又可分為私有云、公有云和商業云）完成多媒體信息流計算、分析和處理，再將處理結果通過無線或有線技術推送到終端聯網設備上。未來終端聯網設備都是一臺瘦客戶機，不需要具備很強計算或處理功能，從而既可變得很輕，又可實現超低功耗以提供超長使用壽命。
研華方面稱，在物聯網市場中，從感知層到網絡層，再到應用層，研華將提供無線感知網絡I/O，通過標準接口與內建智能功能的設備、應用軟件等，包括無線傳感器網絡（WSN）產品、無線通信模塊、以及最終應用市場開發等部分。涉及領域涵蓋危險源監管、數字水務、數字礦山、數字油田、建筑節能等物聯網應用。
自2009年開始，研華嵌入式系統的板卡設計方式發生了很大改變。“以往嵌入式廠商都是根據芯片廠商，如Intel的發展路線來進行開發，這樣的結果是各家廠商設計的嵌入式產品都比較雷同。”研華科技嵌入式運算核心事業群副總經理張家豪說，“我們從2009年起在設計中加入了許多附加值，而非簡單地根據參考設計來開發。其中一個很典型的例證就是導入了云端運算的概念。”
張家豪在日前舉辦的“2011研華嵌入式設計論壇（ADF）研討會”上，從整個物聯網架構角度闡述了嵌入式在中國發展的契機。著重介紹了研華通過引入云端服務，使系統開發人員和用戶對于嵌入式設備的管理和維護得到極大簡化，從而給嵌入式產業帶來的巨大變革。
他強調說，云計算在嵌入式領域的解決方案將會越來越多。研華第一階段的目標是在標準產品中提供云端服務；而在第二階段，將幫助行業客戶建立起屬于自己的私有云架構。在這朵“云”中，研華所提供的云端服務是與所有的客戶建立產業鏈，包括提供為數眾多的軟件服務和技術更新服務。比如，研華將其嵌入式板卡、嵌入式系統或者IPC賣給客戶用于系統集成的同時，還要培訓客戶如何通過云端來獲取應用技術，如何把研華的產品、應用融入到屬于客戶的特定系統（自動化系統、遠程醫療系統、電子標牌）中去。
他進一步解釋稱，嵌入式設備具有軟件更新需求（如BIOS、Windows OS、驅動程序的更新），傳統的做法是通過FTP或服務器將這些最新的更新放在網絡上，供客戶自己查找是否需要更新，這些更新是被動的。而研華的做法則是將相關軟件和需更新的內容放在構建的嵌入式網上商城（Embedded Store）上，由系統自動檢測是否需要更新。客戶只需將嵌入式設備接入網絡，系統就會自動偵測接入的機器型號，并顯示可供其自動更新的軟件列表，客戶需要做的只是按一下按鍵就可以實現自動下載、更新，免除了搜索、查找等繁瑣的操作。
此外，為了實現創新理念，研華開發的嵌入式板卡還能夠自動偵測系統上的電壓、溫度、風扇轉速等狀態，并自動記錄和回報這些狀態信息。通過新開發的遠程管理軟件SusiAccess將信息從遠端自動回報，從而輕松監測網絡上所有連接的嵌入式計算機的狀態；另一個典型案例則是由于嵌入式計算機并不能保證一次成功開機，而在某些領域（如醫療、軍事應用）卻不允許出現這種情況，研華為此專門設計了一款嵌入式計算機，其專利技術可確保無論在任何苛刻環境下都能一次開機。
2012有望變身為“個人云端年”
云可以面向企業，專注于商務運營。也可以成為個人化服務并面向消費者，比如蘋果、谷歌和亞馬遜所提供的服務。在這種情況下，用戶可以利用云來存儲和管理自己的數據。來自拓墣產業研究所的報告則顯示，2012將有望變身為“個人云端年”。其研究員卞宗瑩表示，受惠于智能終端快速發展、移動寬帶與無線技術成熟、儲存設備成本下降，以及國際大廠紛紛推出個人云端服務（如Apple的iCould）等，2012年個人云可望在全球云端運算市場竄起，未來個人云市場規模也將遠大于企業云！
蘋果在8月1日宣布了萬眾期待的iCloud服務，允許客戶在iPad、iPhone和Mac電腦等蘋果設備上同步及共享音樂、照片和圖書。九天后，亞馬遜宣布了其Kindle云閱讀器，該產品允許用戶閱讀超過95萬部Kindle電子書。其實國內廠商也沒閑著。9月25日，華為在北京舉辦了云手機賞鑒會，其第一款云手機“遠見”（Vision）登臺露面，與此同時，華為終端云服務Cloud也正式上線。使用該款手機能夠從“云”中將圖片、視頻、音樂和應用實現無線推送。此外，酷派、阿里巴巴、小米科技等公司也都紛紛主打云概念，引來爭議一片。