嵌入式DSP在醫(yī)療電子中的應(yīng)用，心電圖信號(hào)分析與處理

在醫(yī)療電子設(shè)備向便攜化、智能化狂奔的今天，嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)正成為心電圖(ECG)信號(hào)處理領(lǐng)域的“隱形冠軍”。從三甲醫(yī)院的監(jiān)護(hù)儀到家庭健康手環(huán)，從動(dòng)態(tài)心電圖記錄儀到植入式心臟監(jiān)測(cè)器，這些設(shè)備背后都跳動(dòng)著一顆強(qiáng)大的“DSP心臟”——它以納秒級(jí)的運(yùn)算速度、微瓦級(jí)的功耗控制，在毫秒間完成對(duì)生命信號(hào)的精準(zhǔn)解讀，為心血管疾病的早期診斷與實(shí)時(shí)干預(yù)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）在嵌入式微處理器中的選型與應(yīng)用

當(dāng)嵌入式微處理器與RTOS深度融合，一場(chǎng)關(guān)于確定性、可靠性與效率的革命正在重塑智能硬件的底層邏輯。選擇RTOS如同為精密機(jī)械挑選齒輪組，需在性能、成本、生態(tài)與安全等維度間尋找最優(yōu)解。某汽車電子團(tuán)隊(duì)曾面臨這樣的抉擇：為ADAS系統(tǒng)選擇RTOS時(shí)，商業(yè)系統(tǒng)VxWorks的確定性調(diào)度與安全認(rèn)證令人心動(dòng)，但每套數(shù)萬(wàn)元的授權(quán)費(fèi)用讓項(xiàng)目預(yù)算岌岌可危;開源系統(tǒng)FreeRTOS雖零成本，但其缺乏功能安全認(rèn)證的特性又讓團(tuán)隊(duì)猶豫不決。最終，他們選擇了國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)RT-Thread，其不僅通過(guò)IEC 61508 SIL3認(rèn)證，還提供從內(nèi)核到文件系統(tǒng)的全棧開源方案，使項(xiàng)目成本降低70%的同時(shí)，通過(guò)定制化裁剪將內(nèi)核占用空間壓縮至8KB。

嵌入式系統(tǒng)中相機(jī)不同步的原因（上）

什么是3DGS？（上）

跨拼接圖像智能檢測(cè)（上）

任意排列多相機(jī)通用視覺里程計(jì)

多相機(jī)同步采集技術(shù)

卷后語(yǔ)——CCF嵌入式系統(tǒng)專委發(fā)展規(guī)劃

CCF嵌入式系統(tǒng)專業(yè)委員會(huì)成立于1979年，作為CCF旗下立足于嵌入式系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)平臺(tái)，專委以“聚焦價(jià)值、追求卓越、服務(wù)社會(huì)”為宗旨，致力于服務(wù)嵌入式計(jì)算與系統(tǒng)技術(shù)的推動(dòng)發(fā)展和領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的培養(yǎng)，期望為國(guó)內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)及相關(guān)領(lǐng)域的專家、學(xué)者、工程師、技術(shù)管理者和研究生提供學(xué)術(shù)研討和技術(shù)交流平臺(tái)，推動(dòng)“政產(chǎn)學(xué)研用”合作，引領(lǐng)技術(shù)進(jìn)步、支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域全面覆蓋嵌入式微處理器、系統(tǒng)芯片及智能微系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、嵌入式軟件工程、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)方向，以及可信嵌入式計(jì)算、開源嵌入式軟硬件、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息物理融合系統(tǒng)等前沿領(lǐng)域。

嵌入式系統(tǒng)安全與可信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

作為信息世界與物理世界的橋梁，嵌入式系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、智能化、協(xié)同化發(fā)展特征與趨勢(shì)，其安全、可信問(wèn)題日益突出。首先分析、討論了面向嵌入式系統(tǒng)的安全、可信計(jì)算體系與技術(shù)。進(jìn)而，重點(diǎn)從國(guó)內(nèi)與國(guó)外、學(xué)術(shù)與技術(shù)、可信本體與計(jì)算架構(gòu)等多個(gè)維度，對(duì)增強(qiáng)、提升嵌入式系統(tǒng)安全、可信性的相關(guān)理論與技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行了梳理、分析與對(duì)照。

云邊端協(xié)同計(jì)算與智能

云邊端協(xié)同計(jì)算作為應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)爆炸與實(shí)時(shí)智能需求的關(guān)鍵架構(gòu)，通過(guò)將計(jì)算任務(wù)合理分布于終端、邊緣與云端，有效緩解了傳統(tǒng)云計(jì)算在高時(shí)延、帶寬壓力和隱私安全等方面的瓶頸。文章系統(tǒng)梳理了云邊端協(xié)同計(jì)算與智能的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，重點(diǎn)從云邊端協(xié)同計(jì)算框架構(gòu)建與分布式智能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)維度展開分析，總結(jié)了包括任務(wù)卸載、資源調(diào)度、多模態(tài)感知、聯(lián)邦學(xué)習(xí)等關(guān)鍵技術(shù)路徑。文章進(jìn)一步展望了未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，指出算力網(wǎng)絡(luò)化、邊緣智能化、綠色計(jì)算與內(nèi)生安全將成為推動(dòng)云邊端協(xié)同走向縱深的核心方向，為我國(guó)構(gòu)建高效、可信、可持續(xù)的協(xié)同智能基礎(chǔ)設(shè)施提供理論參考。

異構(gòu)智能嵌入式系統(tǒng)AI模型推理與部署優(yōu)化——從模型輕量化到系統(tǒng)級(jí)加速的綜述與展望

隨著人工智能技術(shù)與嵌入式硬件的快速發(fā)展，嵌入式人工智能系統(tǒng)(如移動(dòng)機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車和星載無(wú)人機(jī))在工業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸和航空航天等關(guān)鍵領(lǐng)域變得越來(lái)越重要。作為集成CPU、GPU、NPU等多種異構(gòu)處理器單元的智能實(shí)時(shí)系統(tǒng)，其核心任務(wù)是通過(guò)計(jì)算密集型的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、決策控制等復(fù)雜功能，同時(shí)面臨嚴(yán)格的時(shí)間約束與資源瓶頸。文章從網(wǎng)絡(luò)模型在嵌入式系統(tǒng)加速推理優(yōu)化的角度，將圍繞DNN模型輕量化、推理加速優(yōu)化與動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度三個(gè)方面，詳細(xì)分析嵌入式智能系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。

嵌入式系統(tǒng)中間件和軟總線綜述

嵌入式中間件與軟總線作為現(xiàn)代分布式系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)于降低系統(tǒng)開發(fā)復(fù)雜度、實(shí)現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境互操作至關(guān)重要。文章系統(tǒng)梳理了應(yīng)用服務(wù)器、遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用(RPC)、消息中間件、容器編排平臺(tái)等主流中間件以及新興軟總線技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。通過(guò)從系統(tǒng)完整性、環(huán)境適配性、對(duì)分布式架構(gòu)與大模型等新興技術(shù)的支撐性三個(gè)維度進(jìn)行深入對(duì)比，揭示了國(guó)內(nèi)外技術(shù)方案的差異化格局。研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)際中間件憑借成熟的生態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)在系統(tǒng)完整性上具備優(yōu)勢(shì)，而國(guó)內(nèi)中間件在國(guó)產(chǎn)化浪潮驅(qū)動(dòng)下，依托云原生架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，尤其在服務(wù)治理、本土軟硬件生態(tài)適配及新興場(chǎng)景應(yīng)用方面形成了獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)力。展望未來(lái)，嵌入式中間件與軟總線技術(shù)正朝著系統(tǒng)完整性更高、適配性更強(qiáng)，并與云原生、人工智能等前沿技術(shù)深度融合的方向演進(jìn)，將成為構(gòu)筑智能制造、智慧城市等未來(lái)應(yīng)用場(chǎng)景的泛在連接與智能協(xié)同的核心技術(shù)底座。

嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

嵌入式網(wǎng)絡(luò)正處于由“萬(wàn)物互聯(lián)”向“萬(wàn)物智聯(lián)”演進(jìn)的關(guān)鍵階段，對(duì)低時(shí)延、高可靠與異構(gòu)融合提出了更高要求。最近，國(guó)際研究聚焦于體系架構(gòu)創(chuàng)新與范式重塑，如太赫茲通信及時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)調(diào)度優(yōu)化；國(guó)內(nèi)研究則更強(qiáng)調(diào)工程可行性與系統(tǒng)集成，例如5G-A與TSN異構(gòu)融合、自主短距協(xié)議星閃、WiFi智能感知及RFID精確定位等方面取得進(jìn)展。未來(lái)，嵌入式網(wǎng)絡(luò)將沿著“通信–感知–計(jì)算–智能”一體化等方向演進(jìn)，為工業(yè)、車載與智慧城市等場(chǎng)景提供確定性與智能化的網(wǎng)絡(luò)支撐。

嵌入式軟件語(yǔ)言及開發(fā)新范式

嵌入式系統(tǒng)作為針對(duì)各類特定用途的計(jì)算平臺(tái)，已被廣泛應(yīng)用到航空航天、軌道交通、汽車電子以及智慧城市等領(lǐng)域。隨著嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜度增加，傳統(tǒng)嵌入式軟件語(yǔ)言及開發(fā)面臨性能瓶頸、資源受限、安全要求嚴(yán)苛及開發(fā)效率低下等多重挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)嵌入式軟件語(yǔ)言內(nèi)存管理機(jī)制復(fù)雜不僅提高了學(xué)習(xí)門檻，也增加了維護(hù)難度。嵌入式軟件開發(fā)層次多、復(fù)雜性高、軟硬件耦合緊密導(dǎo)致上市時(shí)間長(zhǎng)難以快速迭代。近年來(lái)興起的新型嵌入式開發(fā)語(yǔ)言、低代碼平臺(tái)、智能開發(fā)輔助工具以及虛擬仿真平臺(tái)有效提升了嵌入式開發(fā)效率。文章將圍繞這些新興的嵌入式軟件語(yǔ)言和開發(fā)范式，綜述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，為嵌入式軟件開發(fā)提供參考。

嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已由傳統(tǒng)的單一功能控制器演進(jìn)為支撐物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能汽車和消費(fèi)電子等領(lǐng)域的核心計(jì)算平臺(tái)。嵌入式操作系統(tǒng)(Embedded Operating System, EOS)作為嵌入式設(shè)備的基礎(chǔ)軟件，在資源調(diào)度、安全隔離和智能協(xié)同方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其性能、可靠性與安全性直接影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、能效與可信度。文章系統(tǒng)梳理了嵌入式操作系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。從安全架構(gòu)、漏洞防御、模糊測(cè)試、形式化驗(yàn)證等方面總結(jié)了國(guó)內(nèi)外在嵌入式系統(tǒng)安全技術(shù)方面的主要進(jìn)展；從調(diào)度優(yōu)化、能效管理、內(nèi)存與緩存協(xié)同設(shè)計(jì)等角度分析了性能優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)；在文件系統(tǒng)層面，歸納了面向資源受限設(shè)備的高效文件管理與閃存優(yōu)化方案；最后，從智能化、泛在化及基于Rust語(yǔ)言的安全可擴(kuò)展方向，探討了嵌入式操作系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。研究表明，嵌入式操作系統(tǒng)正由傳統(tǒng)的“輕量與實(shí)時(shí)”逐步邁向“安全、智能與泛在”的新階段，成為萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的關(guān)鍵基礎(chǔ)軟件。