Question

嵌入式系统使用什么协议进行实时通信

Answer 1

该项目为863计划软件重大专项重点项目之一，项目名称为《面向通信行业的嵌入式软件开发平台》。
该项目由国内实力雄厚的电信设备制造商中兴通讯的软件通用技术研究所承担，同时与浙江大学、中科院计算所合作开发，主要在数据通讯产品的示范系统上实现嵌入式Linux的应用改造、嵌入式软件开发平台和构件化协议栈，重点实现在通信领域的设备单板嵌入式系统中软件的关键技术和开发规范，并在路由器示范系统上进行验证和应用。目前该项目进展顺利，主要在嵌入式Linux的实时性改造和应用上解决启动、驱动、多CPU支持和实时改造等关键技术并成功应用于路由器产品T64的RPU单板上，同时，针对通信领域特定需求而实现的操作支撑平台则完成调度管理、内存管理、定时以及异常处理、系统监控等功能，并对嵌入式开发提供辅助功能的工具平台，实现针对特定领域的嵌入式软件开发平台的主体功能，计划该项目年底验收，平台功能预计进一步扩展，实现面向终端领域、通信行业、工业控制、航空航海等不同领域的嵌入式软件开发平台，提供从操作系统、中间件、辅助工具平台从底层到上层的一揽子解决方案，同时推广应用到各领域的嵌入式软件开发中，实现规范、标准的开发模式和方法，实现嵌入式产品开发的高质量和高效率，创造可观的经济效益和社会效益。
研发单位情况：
中兴通讯是国内最大的通信设备制造业上市公司、政府重点扶持的520户重点企业之一。85年公司成立，97年上市，02年销售合同额达168亿元，今年上半年销售额达到110亿，跃居全国同行第一 ；
中兴通讯是中国通信设备制造业的开拓者，拥有移动、数据、光通信以及交换、接入、视讯等全系列通信产品，还包括移动终端、数字机顶盒、视讯终端等消费类电子产品，具备从通信网络建设到对应的终端设备提供一揽子全套方案解决能力；
中兴通讯在北京、上海、南京、深圳、成都、西安、重庆、美国、欧洲等设立研发机构，坚持自主知识产权产品研发，较好地解决了企业在技术创新过程中的关键性问题，顺利实现了确立自有核心技术、成果孵化、持续创新、规模经营的技术创新之路。
中兴通讯一万五千员工中有五千人从事软件开发工作，嵌入式软件领域的开发人员达到三千人，其中成都研究所预计编制400人专门从事网管统一平台和嵌入式实时操作系统的研制，为公司产品提供核心技术和服务。
技术水平：
嵌入软件领域是我国最容易取得突破并赶上国际先进水平的领域，目前国内嵌入软件领域主要是采用国外厂家的平台，国内企业起步虽晚但进步很快。其中涉及的关键技术包括：嵌入操作系统内核、软件开发平台、编译器调试器，自动测试仿真等软件领域核心技术，目前“面向通信行业的嵌入式软件开发平台”已经在上述领域取得多项关键性突破，并取得了产品应用的实际商用经验，在国内处于领先水平，与国际先进水平的差距也很微弱并在迅速缩小中。预计在未来的一到两年内赶上国际先进水平并替换国外厂家的产品。
1.在嵌入式操作系统
完成装载器在嵌入式Linux系统中完成目标单板的启动，并驱动单板设备，使单板具有获取内核的能力，支持本地FLASH、也支持通过网络与串口下载内核，能在多个目标平台（ARM、PowerPC、X86）上运行。实现了Linux的可抢占调度内核和低延时调度内核，并对 POSIX接口进行了优化。
2.在面向通讯领域的支撑平台
支撑平台支持应用软件的运行，实现以下的功能：
1.进程调度管理功能
2.分布式进程通信功能
3.内存管理软件功能
4.定时管理软件功能
5.系统监控软件功能
6.调试打印软件功能
7.异常处理软件功能
8.文件系统软件功能
9.命令行软件功能
满足了通信系统的以下性能要求：
 高可靠性，能满足电信网长时间稳定运行的要求；
 实时性，能满足电信信令、协议、业务应用、多处理机间数据同步的时间要求；
 自愈性，尽可能检测、处理和记录整个系统异常；
 可维护性，能对核心资源和系统服务的使用和调用状况进行必要的跟踪和记录；
 简单性，仅向应用程序提供必要的系统服务，屏蔽非必要的系统服务；
 封装性，能完全屏蔽硬件特性，使应用层与硬件无关；彻底封装第三方的实时操作系统（VxWorks，嵌入式Linux）的核心资源和系统服务，为各处理机的应用程序提供一个统一的和可移植的软件平台；
 可移植性，能够方便的在商业实时操作系统间进行移植；
 可扩充性，能动态增加删除不同的模块和功能，具有很强的设计弹性和对不同产品的适应能力。
3.在面向通讯领域的协议栈
实现了基于TCP , RUDP的通讯协议，并实现了通讯协议栈的构件化和装载
4.相关的开发环境和开发工具
工具平台是嵌入软件开发中的一个重要组成部分，我们目前已经完成了：
 • FSM代码自动生成工具；
 • 可视化参数配置工具；
 • 集成的代码编辑工具；
 • 集成的代码规范检查工具；
 • 集成的测试工具（内存测试、自动测试工具等）；
 • 编译器优化；
 • 调试器优化；
 makefile自动生成工具。
知识产权情况：
目前，国内的嵌入式操作系统主要被国外厂商所垄断，主要相关垄断在以下三个方面：
1.嵌入式实时操作系统领域。目前在通讯系统设备领域，所采用的嵌入式实时操作系统主要是美国WindRiver的VxWorks和pSos。
2.面向通讯领域的协议栈。主要有TMS、ipLog等。
3.开发平台、开发工具。比较有名和常用的是美国WindRiver的Tornado。
在国家863计划“面向通信行业的嵌入式软件开发平台”中所采用的是：Linux，这是有名的开放源码的操作系统，目前项目组基本解决了在实时性要求高的嵌入式领域应用Linux的一系列应用难题，已经在中兴通讯的一些设备中小规模使用。采用Linux只要符合GPL规定，则不存在侵犯别人知识产权的问题。
五、市场前景：
每年，美国企业在中国销售的嵌入式操作系统以及上面的开发环境、开发工具，达到每年数百亿元以上。主要面向通讯、家电、数字产品、工业控制、医疗器械、军事工业等领域。如果我国能够形成自己的嵌入式软件产业联盟，在以上的领域中得到发展，会对我国的软件行业形成强有力的促进作用。由于嵌入式软件领域和对应的系统有紧密的联系，需要的技术支持高，这样容易发挥自己的本地化优势，是我国软件企业的一个突破点。
风险分析：
1.国家能否确立、规范“嵌入式软件开发平台”的标准，以保证在“嵌入式软件领域”形成良好发展的环境。这这一领域国际一些大厂商已经开始向标准领域进军。
2.像WindRiver之类大公司的强大竞争下是否能够坚持住。
3.愿意应用“嵌入式软件开发平台”的企业的数量，是保证“嵌入式软件开发平台”不断完善发展的基础。
合作方式：
主要采用“产、学、研”相结合的方式，由国家、企业进行投资，并在企业的相关产品中进行应用。通过和研究所、高校共同合作，转化研究院所和高校在领域内长期的研究成果和经验积累，并利用高校的教学力量向学生、社会进行灌输和传递。