嵌入式 Linux 和 Java—未来的趋势?

作者:Rick Lehrbaum
专注于嵌入式系统

嵌入式 Linux 和 Java——未来的趋势?

Rick 思考着智能设备使用 Java + Linux 的指数级增长的未来。

作者:Rick Lehrbaum

智能设备的世界正在发生巨大的变化。我们周围的计算机化设备变得越来越智能;它们之间的连接和相互依赖性越来越强,而且数量也在急剧增加。而且,这一切都以越来越快的速度发生。

这要归功于摩尔定律,现在将适度高性能的计算和连接性嵌入到几乎所有用电运行的设备中(无论是有线还是移动设备)都已成为现实。这一趋势得益于功能强大且高度集成的片上系统处理器,以及大容量系统和存储内存(包括磁盘和硅),并由有线和无线通信接口(以太网、IrDA、802.11、蓝牙)提供支持。

另一个重要的现象是,随着嵌入式计算和连接性的普及,未来设备内部的智能正在变得越来越分散。运行在这些设备上的软件的精确位置越来越模糊,最终我们可能实际上不知道我们使用的程序位于何处。应用程序是在设备内部运行吗?它是基于某些远程服务器(例如,家庭服务网关)吗?它位于基于互联网的应用程序服务提供商处吗?还是这三者的组合?

称之为分布式智能或分布式计算。称之为 .NET。称之为后 PC 时代。无论您怎么称呼它,有一件事是肯定的:孤立、自主的台式 PC 运行的只有本地软件的时代即将结束,就像冰河时代的猛犸象一样。

欢迎来到后 PC 时代

随着传统计算范式的边界变得模糊,以及基于分布式、互连、普及计算设备的新现实的到来,即将到来的时代的一些重要属性开始显现出来

  • 智能设备(即内部装有嵌入式操作系统的产品)的数量将呈指数级增长,达到数十亿。

  • CPU 的选择更多地是成本问题,而不是技术或架构问题。

  • 几乎所有设备都将具有连接性,无论是有线还是无线。

  • 大多数设备将能够通过下载新的固件或软件进行远程升级或维修。

  • 大多数设备将具有特定而非通用的功能,因此它们的应用程序软件将由其制造商定义(而不是由其用户加载)。

总的来说,这个新时代的大多数计算设备将不是 PC。相反,它们将是各种形状和功能的智能家电,用于信息、娱乐、控制和其他目的。想想智能手表(内置移动电话和 PIM 功能)、高级手机/PDA、音频/视频系统、安全系统、汽车信息电子设备、智能厨房电器和类似 PC 的桌面终端。这样的例子不胜枚举。

Linux 的沃土

随着具有嵌入式智能的设备的数量和种类呈指数级增长,最大限度地降低成本和最大限度地提高专业化的需求也相应增加。因此,由于其可扩展性、可配置性和经济性,嵌入式 Linux 成为操作系统非常理想的技术。

值得注意的是,直到最近,与在成本敏感型设备中使用 Linux 相比,运行 Linux 所需的 CPU 和内存资源相关的成本惩罚一直是一个有点限制性的因素。然而,现在,嵌入式 Linux 的基本需求——大约 2MB 闪存和 4MB RAM 内存以及中等速度的处理器——已经变得相当便宜,这在很大程度上要归功于摩尔定律。

以及 Java

在这个我们将被数十亿日益智能化的设备包围的新时代,所有设备都相互通信,另一个重要的挑战是显然需要简化和加快应用程序开发、部署和维护过程。在这方面,Java 似乎注定要发挥越来越重要的作用。

尽管 Java 未能实现其最初开发的目标(具有讽刺意味的是,该目标是在智能设备中充当嵌入式操作系统),但 Java 最终提供了一种方便的方式,可以在计算设备之间移动应用程序——这得益于 Web 的戏剧性出现。

今天,尽管 Java 早期作为嵌入式操作系统失败了,但它在作为设备无关的应用程序平台(在嵌入式操作系统之上运行)的角色中显示出希望。在这种情况下,Java 不是充当操作系统本身,而是提供了掩盖底层设备的独特方面并提供超出嵌入式操作系统提供的服务阵列的好处。

在智能设备呈指数级增长的背景下,Java 正在成为一种方便的方式,可以最大限度地减少设备特定的开发,并允许开发人员专注于他们项目的真正独特之处。Java 越来越多地提供获得 GUI、Web 浏览器、协议栈、手写和语音识别、无线通信、多媒体支持、数据库管理和各种远程服务等功能的方法。

几个备受瞩目的例子

基于嵌入式 Java + Linux 组合的产品的一个有趣的例子是惠普最近宣布的消费娱乐系统。HP Digital Entertainment Center 基本上是一种家庭娱乐设备,它通过宽带和家庭网络将数字音乐和信息带入客厅,无需 PC。该系统像音频组件一样连接到普通的家庭立体声音响系统,可用于刻录自定义 CD、在其大型内置硬盘上创建/存储/组织 MP3 文件、将音乐传输到数字音乐播放器以及收听互联网广播。

Embedded Linux and Java—Wave of the Future?

HP Digital Entertainment Center

惠普嵌入式软件运营总经理 William Woo 解释说:“惠普采用 Linux 作为消费类家电是因为它的开源和社区支持”。他补充说

我们定制了 Linux 以用作惠普嵌入式操作系统,并将其与我们的 HP Chai 技术相结合,创建了一个嵌入式软件解决方案,该解决方案具有 Java 应用程序环境和 Web 连接。HP Chai 支持 Java 应用程序,用于交付电子服务,以创造丰富的消费者体验。

当然,另一个备受瞩目的、基于 Linux 的设备是夏普的新款 Zaurus PDA,它强调对 Java 应用程序的支持。夏普移动与 IT 解决方案集团副总裁 Steve Petix 表示:“Zaurus SL-5000D 为开发人员社区提供了令人难以置信的潜力”。“我们很高兴支持 Linux 和 Java 开发人员,因为他们正在为这个强大的新平台创建下一代移动应用程序。”

未来的趋势?

在令人兴奋的普及计算的后 PC 新世界中,我们将被数量和种类呈指数级增长的智能互连设备所包围。但是,与开发、维护和支持日益复杂的系统架构和协议相关的挑战也将呈指数级增长。

从这个角度来看,Java 技术作为设备良好支持的应用程序和服务框架的新兴普及性,为现成的软件组件提供了诱人的可能性,这些组件可以与嵌入式 Linux 一起使用,以加速和简化设备开发并增强最终产品的能力。

资源

Embedded Linux and Java—Wave of the Future?
Rick Lehrbaum (rick@linuxdevices.com) 创建了 LinuxDevices.com “嵌入式 Linux 门户”。Rick 自 1979 年以来一直从事嵌入式系统领域的工作。他共同创立了 Ampro Computers,创立了 PC/104 Consortium,并在创建和启动嵌入式 Linux 联盟方面发挥了重要作用。
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