Ein eingebettetes System bezeichnet einen eingebetteten Computer und sein Anwendungssystem. Es handelt sich um ein Computersystem, das in verschiedene Geräte und Anwendungsprodukte integriert ist und primär Signalsteuerungsfunktionen übernimmt. Es ist klein und kompakt und kann als Komponente in das gesteuerte Gerät eingebettet werden. Es bietet eine Benutzerschnittstelle, verwaltet die Ein- und Ausgabe relevanter Informationen und überwacht den Gerätebetrieb. Dadurch erreichen das Gerät und das Anwendungssystem eine hohe Intelligenz und Kosteneffizienz. Ein eingebettetes System besteht aus eingebetteter Hardware und eingebetteter Software. Die Hardware ist in Form von Chips, Modulen, Komponenten und Controllern im Gerät integriert. Die Software ist ein Echtzeit-Multitasking-Betriebssystem und verschiedene spezialisierte Software, die in der Regel im ROM oder Flash-Speicher abgelegt ist. Hardware und Software sind kundenspezifisch anpassbar und eignen sich daher für Computersysteme mit hohen Anforderungen an Funktionalität, Größe, Kosten, Zuverlässigkeit und Energieverbrauch. Eingebettete Computersysteme wurden erstmals in den 1960er Jahren in der Waffensteuerung eingesetzt, später in militärischen Führungs- und Kommunikationssystemen und finden heute breite Anwendung in zivilen Mechatronikprodukten. 1. Der nationale und internationale Markt für eingebettete Systeme ist sehr groß. Eingebettete Systeme werden hauptsächlich für verschiedene Signalverarbeitungs- und Steuerungsanwendungen eingesetzt und finden derzeit breite Anwendung in der Landesverteidigung, der Wirtschaft und verschiedenen Bereichen des gesellschaftlichen Lebens, in Unternehmen, beim Militär, in Büros, Laboren und Privathaushalten. • Militärische Anwendungen: Steuerung verschiedener Waffensysteme (Artillerie-, Raketen- und intelligente Bombenlenk- und Zündvorrichtungen), elektronische Ausrüstung für Land-, See- und Luftstreitkräfte wie Panzer, Schiffe und Bomber; Radar, militärische Kommunikationsausrüstung für die elektronische Kampfführung; und verschiedene Spezialausrüstung für Feldführung und -operationen. Sie wurden im Golfkrieg und im Irakkrieg umfassend eingesetzt. Die ersten eingebetteten Computer meines Landes wurden zur Raketensteuerung verwendet. • Anwendungen im Haushalt: Verschiedene Informationsgeräte in meinem Land, wie z. B. Digitalfernseher, Set-Top-Boxen, Digitalkameras, VCD-/DVD-Audiogeräte, Videotelefone, Heimnetzwerkgeräte, Waschmaschinen, Kühlschränke und intelligentes Spielzeug. Sie verwenden Mikroprozessoren, Mikrocontroller und eingebettete Software. EMIT wird in Gemeinden zur Fernablesung von Strom-, Wasser- und Gaszählern sowie zur Fernsteuerung von Waschmaschinen eingesetzt. • Industrielle Anwendungen: Diverse intelligente Messgeräte, CNC-Maschinen, speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Steuerungsmaschinen, verteilte Steuerungssysteme, Feldbusgeräte und -steuerungssysteme, Industrieroboter, mechatronische Ausrüstung und Kfz-Elektronik. Weit verbreitete Verwendung von Mikroprozessoren, Controller-Chips, Standardbus-Templates und eingebetteten Systemen. • Kommerzielle Kassen, POS-Systeme, elektronische Waagen, Barcode-Lesegeräte, Kassenterminals, Bankgeldzählmaschinen, IC-Kartenlesegeräte, Geldautomaten, automatisierte Serviceterminals, Diebstahlsicherungssysteme und diverse professionelle Bankperipheriegeräte. • Büroausstattung: Kopierer, Drucker, Faxgeräte, Scanner, Lasersatzsysteme, Sicherheitsüberwachungstechnik, Mobiltelefone, Pager, PDAs, Inverter-Klimaanlagen, Kommunikationsterminals, programmgesteuerte Telefonanlagen, Netzwerkgeräte, Aufnahme- und Videokonferenzsysteme, digitale Audio-Broadcast-Systeme usw. Die Embedded-Software von Nuwa Hopen wird in Set-Top-Boxen, IPTV, Telefonen, Mobiltelefonen und PDAs eingesetzt. • Medizinische Elektronik: diverse medizinische Elektronikgeräte, Röntgengeräte, Ultraschallgeräte, Computertomographen (CT), Herzschrittmacher, Monitore, diagnostische Zusatzsysteme, Expertensysteme usw. • Eingebettete Systeme bilden das Herzstück digitaler elektronischer Informationsprodukte. Die eingebetteten CT-Systeme meines Landes wurden nach Japan exportiert. Die Produktion von Mikroprozessoren und Mikrocontrollern liegt derzeit zwischen mehreren hundert Millionen und über einer Milliarde Einheiten und übertrifft damit die Produktion von Allzweck-PCs bei Weitem. Der globale Markt für Hardware und Software-Entwicklungswerkzeuge für eingebettete Systeme hat aktuell ein Volumen von rund 200 Milliarden US-Dollar, wobei eingebettete Systeme einen jährlichen Produktionswert von einer Billion US-Dollar generieren. Mit der fortschreitenden Digitalisierung wird der Markt für eingebettete Systeme weiter wachsen. Die Digitalisierung meines Landes und der Aufbau einer Gesellschaft mit moderatem Wohlstand haben eine enorme Nachfrage nach eingebetteten Systemen geschaffen. Der jährliche Bedarf an Informationsgeräten liegt im dreistelligen Millionenbereich, wobei für jede Art von digitalem Gerät eine Marktnachfrage von mehreren zehn Millionen Einheiten besteht. Industrielle Steuerungssysteme werden in Hunderttausenden Einheiten benötigt, kommerzielle Systeme in mehreren Millionen. Mein Land verfügt bereits über große Produktionskapazitäten für integrierte Schaltungen und Leiterplattenprodukte. Die Exporte von Embedded-Anwendungen werden schrittweise steigen und sich so einen Platz auf dem Weltmarkt sichern. Bis 2005 werden eingebettete Computer in meinem Land einen wirtschaftlichen Nutzen in Höhe von mehreren Hundert Milliarden Yuan generieren und damit einen neuen Wachstumsmotor für die Informationsindustrie darstellen. Der Inlands- und Auslandsmarkt bietet der Embedded-System-Branche meines Landes ein riesiges und vielversprechendes Potenzial. 2. Eingebettete Systeme stellen einen neuen Wachstumsmotor dar und bieten erhebliches Potenzial für die Informationsindustrie. Sie sind ein Durchbruch für die Revitalisierung der Informationsindustrie meines Landes. Obwohl die Informationsprodukte meines Landes rasante Fortschritte gemacht haben, besteht im Vergleich zu Industrieländern und Schwellenländern noch immer eine erhebliche Lücke in Produkttechnologie und Marktanteil. Um aufzuholen, müssen wir technologische Innovationen vorantreiben, angefangen mit der verstärkten Nutzung eingebetteter Systeme, einschließlich Mikroprozessoren, Mikrocontrollern und eingebetteter Software. Dies wird die Digitalisierung und Intelligenz von Produkten verbessern und ihr Preis-Leistungs-Verhältnis optimieren. Ob es um die Modernisierung alter Produkte, die Entwicklung neuer oder die Erzielung technologischer Innovationen geht – eingebettete Systeme sind ein effektives und leistungsstarkes Mittel. Sie bieten uns die seltene Chance, aufzuholen und die nationale Informationsindustrie zu revitalisieren. Eingebettete Systeme bilden das Herzstück digitaler Elektronikprodukte. Mikroprozessoren, Mikrocontroller, eingebettete Systeme auf Chip- und Modulebene sowie eingebettete Software sind die Basis verschiedener elektronischer Informationsprodukte wie Computer, Kommunikationsgeräte und Messgeräte. Eingebettete Systemtechnologie und -produkte verkörpern die neuesten Errungenschaften der Informationstechnologie. Digitalisierung, Intelligenz und Vernetzung sind die technologischen Entwicklungsrichtungen für elektronische Informationsprodukte, und die Modernisierung und der Austausch elektronischer Produkte erfordern den Einsatz eingebetteter Systeme. Neue Fortschritte in Schlüsseltechnologien eingebetteter Systeme, wie Chiptechnologie, Softwaretechnologie und Kommunikationsnetzwerktechnologie, treiben die Modernisierung, Intelligenz und Verbreitung eingebetteter Systeme voran und erweitern deren Anwendungsbereich und -tiefe. Mit der Weiterentwicklung der Halbleitertechnologie gibt es weltweit mittlerweile über 30 Serien und fast tausend Typen von Mikroprozessoren (μP), Mikrocontrollern (μC) und Signalprozessoren (DSPs), darunter die Intel Pentium- und StrongArm-Serien, die AMD x86-Serie, die Motorola PowerPC-Serie und die TMS320-Serie eingebetteter DSPs von TI. Mikrocontroller haben sich vom MCS-51 zum 80C51-Mikrocontroller weiterentwickelt und sind nun im System-on-Chip-Stadium (SoC) angekommen. Im Rahmen des nationalen Programms 863 des 15. Fünfjahresplans in China wurde das Projekt für ultrahochintegrierte Schaltungen (SoC) gestartet. In den letzten Jahren wurden inländische CPU-Chips wie „Loongson“, „Ark“ 1 und 2, „Noah 2000“ und die S648SPARC V8-Serie entwickelt, die als Kernchips für Netzwerkkommunikation, Informationssicherheit und wichtige elektronische Informationsprodukte dienen. China etabliert eine eigene SOC-Designplattform und IP-Core-Bibliothek, entwickelt Fertigungstechnologien im Bereich von 0,35–0,18 µm und baut mehrere Produktionslinien auf. – Eingebettete Softwaretechnologie: Eingebettete Systemsoftware, Unterstützungssoftware und Anwendungssoftware haben in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung erfahren. Zu den ausländischen Betriebssystemen für eingebettete Systeme gehören VxWorks, WinCE, PalmOS, EPOC, LynxOS und DSPlinux. China hat eingebettete Systeme wie Nuwa Hopen, Sangxia 2000, Delta OS, Zhongruan Linux 2.0, Red Flag Linux und Dongfang Linux entwickelt. Zu den ausländischen Datenbanken für eingebettete Systeme gehören Progress RDBMS, IBM DB2 und Informix Cloudscape, während chinesische Systeme Kingbase Xiaojinling der Renmin-Universität und Alpine OpenBase der Südostuniversität umfassen. Zu den eingebetteten Webbrowsern gehören Access Net Front, Lineo Embed ix und Microsoft Packet IE, während chinesische Systeme Hopen Browser und Shenzhen Zhuozhuang ipanet umfassen. Plattformen und Werkzeuge für die Entwicklung eingebetteter Software, wie beispielsweise das Java 2 Micro Framework (J2ME), werden in Konsumprodukten eingesetzt, und zahlreiche eingebettete Anwendungssoftwareprogramme finden in verschiedenen eingebetteten Systemen im In- und Ausland breite Anwendung. Die Embedded Micro Internetworking Technology (EMIT) verbindet eingebettete elektronische Geräte mit dem Internet und ermöglicht so die Vernetzung von Systemen. Das EMIT-System besteht im Wesentlichen aus vier Komponenten: dem emMicro-Mikrowebserver, dem emGateway-Gateway, Webclients und der Emit-Zugriffsfunktionsbibliothek. Emit wird bereits in intelligenten Gebäuden, Smart Homes und Smart Communities eingesetzt. In den letzten Jahren hat sich das Konzept des eingebetteten Internets etabliert. Es beschreibt Geräte, die sich direkt über eingebettete Module anstatt über PCs mit dem Internet verbinden und dieses als Medium für den Informationsaustausch nutzen. Auch inländische Unternehmen haben begonnen, Produkte im Bereich des eingebetteten Internets zu entwickeln. – Computer- und Feldbustechnologie: Eingebettete Computerbusse auf Template- und Systemebene. In den letzten Jahren haben sich PCI, CompactPCI, PICMG, PXI und VME in Industriecomputern weit verbreitet. Feldbusse ermöglichen die bidirektionale serielle digitale Kommunikation zwischen verschiedenen Mess- und Steuergeräten in Produktionsstätten. International hat das IEC TC65 acht internationale Feldbusstandards verabschiedet: Interbus, Profibus, Wordfip, IEC61158TS (FF H1), P-Net, ControlNet, FFHSE (FF H2) und SwiftNet. Darüber hinaus sind CAN, LonWork, Modbus und Cebus weit verbreitet. Zahlreiche Embedded-Computerprodukte auf Template- und Systemebene, Feldbusinstrumente und Steuerungssysteme sind sowohl im Inland als auch international erhältlich. In meinem Land haben neben frühen Anbietern aus Europa, Amerika und Taiwan einheimische Hersteller, allen voran Shenzhen Advantech, seit den 1990er-Jahren aktiv Embedded-Computerprodukte entwickelt und produziert. In den letzten Jahren haben sie das Konzept der Embedded Intelligent Platform (EIP) eingeführt, wodurch sich die Anwendungsmöglichkeiten ihrer Produkte deutlich verbessert und die Anwendungsbereiche über die traditionellen Branchen Industriesteuerung, Transport, Energie und Telekommunikation hinaus erweitert haben. Der Markt hat sich zudem von einem Monopol taiwanesischer Marken zu einer Situation entwickelt, in der taiwanesische und einheimische Marken parallel wachsen. Neben eingebetteten Computern haben die Entwicklung und Anwendung von Feldbustechnologien wie CPCI in den letzten Jahren ebenfalls große Aufmerksamkeit erfahren. Chinesische Hersteller haben auch in der CPCI-Technologieentwicklung Durchbrüche erzielt. Advantech beispielsweise hat nach Langzeittests mehrere CPCI-basierte Embedded-Produkte mit unabhängigen Schutzrechten für Callcenter in der Finanz- und Telekommunikationsbranche auf den Markt gebracht und damit eine bisherige Lücke in diesem Bereich in China geschlossen. Im Vergleich zu ähnlichen Produkten zeichnen sich diese Produkte durch hohe Leistung, geringen Stromverbrauch und optional integrierte 2,5-Zoll-Festplatten aus und wurden vom Markt positiv aufgenommen. 3. Das Ministerium für Informationsindustrie sollte energische Maßnahmen zur Förderung eingebetteter Systeme ergreifen. Es sollte Entwicklungspläne für eingebettete Hardware, Software und Anwendungsprodukte wie Chips, Komponenten und Module formulieren; Anreizprogramme und Richtlinien für die öffentliche Beschaffung zur Verwendung inländisch produzierter Chips, Module und eingebetteter Systeme und Software entwickeln; und die Einführung inländischer eingebetteter Software und Anwendungsprodukte fördern. Die Chinesische Akademie der Wissenschaften, Universitäten, Forschungsinstitute der Informationsindustrie und Anwendungsabteilungen sowie Unternehmen sollten gemeinsam neue Entwicklungen im Bereich eingebetteter Systeme im Ausland verfolgen, analysieren und integrieren, innovative Technologien entwickeln und ASIC-Chips, FPGAs, Software für eingebettete Systeme, Anwendungssoftware und Anwendungsprodukte entwickeln. Gemeinsam sollten die Kommerzialisierung und Industrialisierung wissenschaftlicher und technologischer Errungenschaften gefördert, die Digitalisierung, Intelligenz und Vernetzung elektronischer Produkte realisiert und zahlreiche Markenprodukte mit Schutzrechten für den nationalen und internationalen Markt geschaffen werden. Mitglieder der Branchenallianzen „Loongson“ und „3C“ sowie verschiedene Unternehmensgruppen von Herstellern integrierter Schaltungen und kompletter Maschinen sollten zur gemeinsamen Entwicklung digitaler elektronischer Informationsprodukte ermutigt und unterstützt werden. Mehrere Forschungs-, Entwicklungs- und Produktionsstandorte für eingebettete Systemtechnologien und -produkte in den Küsten-, Zentral- und Westregionen sollten errichtet werden, um eingebettete Anwendungssysteme mit unabhängigen Schutzrechten schnellstmöglich zu entwickeln. Ein umfassendes Produktions- und technisches Servicesystem für integrierte Schaltungen, Formen, Software und komplette eingebettete Systeme sollte etabliert werden. — Aktive Weiterentwicklung des E-Commerce für Embedded-Computerprodukte, Aufbau mehrerer professioneller Websites, Online-Vertrieb, Fernlehrgänge und Informationsdienste sowie Unterstützung von Führungskräften und technischem Personal aller Ebenen beim Erlernen von Hardware, Software und Anwendungstechnologien für Embedded-Systeme. Aufbau eines integrierten Systems für technische Schulung, Vertrieb, Service und Wartung in Zusammenarbeit von Industrie, Hochschulen und Forschung.