從系統框架發展看微軟嵌入式的優勢

未來的家庭和辦公室都離不開連接體驗(connected experience),這些連接將從現有的PC擴展到包括電視、GPS和VoIP在內的更多設備,催生新一代不僅可享受服務,而且能與服務互動的設備。

時至今日,資訊不再只是儲存於PC和伺服器中並等待設備來存取。包括PC、電話、視訊轉換器、遊戲機、音樂播放設備在內的所有設備,已經能通過某種方式連接起來。使用者希望這些設備能夠有效連接,以便能隨時隨地在各類設備上獲得想要的工具、資料、資訊甚至娛樂體驗。

未來5年內,可能將有更多適合消費者和企業使用的互聯產品上市。在這個互聯環境下,供應商提供的服務也趨向多元化,所有服務都具備雙向傳輸能力,而系統中的所有設備也都必須具備智慧化能力,才能為消費者提供特別的體驗。

以三星最近開發的一款數位相框為例,該產品採用Windows Embedded CE平臺,並運用Visual Studio 2005提供的工具和.NET緊密框架。這種數碼相框既能利用Windows Media Connect通過家用網路從本地SD存儲卡提取照片,也能連接到Flickr、Windows Live Spaces或其它支援RSS的來源獲取照片。由於它能存取線上相簿,因此可接收由朋友或家人拍攝的照片。這種簡易性和互通作業性確實使連接體驗更加生動。

如果是五年前,開發人員必須在此類設備上安裝作業系統。但如今,這些設備就像一台PC一樣,不僅需要智慧功能,還必須能擴展並提供服務,而且必須易於使用。全球定位系統(GPS)設備是另一種可提供連接體驗的設備。在不久的將來,GPS設備將有更多的用途。

三種常用的嵌入式作業系統

1. Windows CE

Windows CE是微軟開發的一個開放的、可升級的32位元嵌入式作業系統,是基於掌上型電腦類的電子設備操作。它是精簡的Windows 95。Windows CE的圖形化使用者介面相當出色。其中CE中的C代表袖珍(Compact)、消費(Consumer)、通信能力(Connectivity)和伴侶(Companion);E代表電子產品(Electronics)。與Windows 95/98、Windows NT不同的是,Windows CE是所有原始程式碼全部由微軟自行開發的嵌入式新型作業系統,其操作介面雖來源於Windows 95/98,但Windows CE是基於Win32 API重新開發的、新型的資訊設備平臺。它不僅繼承了傳統的Windows圖形介面,並且在Windows CE平臺上可以使用Windows 95/98上的程式設計工具(如Visual BASIC、Visual C++)、使用同樣的函數、使用同樣的介面網格,使絕大多數的應用軟體只需簡單的修改和移植就可以在Windows CE平臺上繼續使用。

模組化及可伸縮性、即時性能好,通信能力強大,支持多種CPU是其基本的設計目標。它的設計可以滿足多種設備的需要,這些設備包括了工業控制器、通信集線器以及銷售終端之類的企業設備,還有像照相機、電話和家用娛樂器材之類的消費產品。一個典型的基於Windows CE的嵌入系統通常為某個特定用途而設計,並在不連線的情況下工作。它要求所使用的作業系統體積較小,內建有對中斷的回應功能。

Windows CE除了具有:靈活的電源管理、物件存儲技術、良好的通信能力、執行緒回應能力等特點之外。

在掌上型電腦中,Windows CE包含了一些重要組件:Pocket Outlook及其元件、語音答錄機、移動頻道、遠端撥號訪問、世界時鐘、計算器、多種輸入法、GBK字元集、中文TTF字形檔、英漢雙向詞典、袖珍流覽器、電子郵件、Pocket Office、系統設置、Windows CE Services軟體。

2. Palm OS

Palm是3Com公司的產品,其作業系統為Palm OS。Palm OS是一種32位元的嵌入式作業系統。Palm提供了串列通信介面和紅外線傳輸介面,利用它可以方便地與其它外部設備通信、傳輸資料;擁有開放的OS應用程式介面,開發商可根據需要自行開發所需的應用程式。Palm OS是一套具有術強開放性的系統,現在有大約數千種專用為Palm OS編寫的應用程式,從程式內容上看,小到個人管理、遊戲,大到行業解決方案,Palm OS無所不包。在豐富的軟體支援下,基於Palm OS的掌上型電腦功能得以不斷擴展。

Palm OS是一套專門為掌上型電腦開發的OS。在編寫程式時,Palm OS充分考慮了掌上型電腦記憶體相對較小的情況,因此它只佔有非常小的記憶體。由於基於Palm OS編寫的應用程式佔用的空間也非常小(通常只有幾十KB),所以,基於Palm OS的掌上型電腦(雖然只有幾MB的RAM)可以運行眾多應用程式。

3. linux

Linux是一個類似於unix的作業系統。它起源于芬蘭一個名為Linus Torvalds的業餘愛好,但是現在已經是最為流行的一款開放原始程式碼的作業系統。Linux從1991年問世到現在,短短10年的時間內已發展成為一個功能強大、設計完善的作業系統,伴隨網路技術進步而發展起來的Linux OS已成為Microsoft公司的dos和Windows 95/98的強勁對手。

Windows CE與Linux OS的比較

嵌入式Linux OS與Windows CE相比的弱點:
第一,是開發難度較高,需要很高的技術實力;
第二,是核心調試工具不全,調試不太方便,尚沒有很好的使用者圖形介面;
第三,與某些商業OS一樣,嵌入式Linux佔用較大的記憶體,當然,人們可以去掉部分無用的功能來減小使用的記憶體,但是如果不仔細,將引起新的問題;
第四,有些Linux的應用程式需要虛擬記憶體,而嵌入式系統中並沒有或不需要虛擬記憶體,所以並非所有的Linux應用程式都可以在嵌入式系統中運行。

Windows CE與Palm OS的比較

Windows CE軟體設計更簡單。由於採用WinCE作業系統,軟體的開發與一般PC機上的開發完全相同。如果原系統採用工控機設計已有成熟可用的軟體程式,只需將該程式安裝在WinCE作業系統下即可。這種模式對於舊系統的升級更新非常適用,避免了重複勞動,也節約了研發成本縮短了開發週期。而且,WinCE作業系統的價格非常低。與Windows2000/WindowsXP作業系統的購買成本比較,幾乎可忽略不計。

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