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嵌入式系统市场调研报告范文第1篇
关键词:计算机专业;嵌入式系统;课程体系;
作者简介:蒋伟杰,男,讲师,研究方向为嵌入式系统。
1概述
1.1嵌入式系统定义及构成
我国对嵌入式系统的定义是:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,在实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、硬件设备、嵌入式操作系统以及应用程序等四个部分组成,具有对其他设备进行监视、控制或管理等功能。
1.2嵌入式产业现状
嵌入式系统产品广泛应用于移动通讯、电子消费品、医疗设备、军工航太等领域。目前我国的手机、互联网、有线电视用户数量均居全球第一,我国的嵌入式系统产业在其市场的促进下突飞猛进。根据赛迪顾问的研究显示,2007年中国嵌入式系统产业规模达到2 218.1亿元,增长32.3%。2005年到2007年的复合增长率达到23.1%,增长速度持续高出同期全球嵌入式系统产业的平均增速。另外,据全球著名市场调查公司GFK预测,2009年全球消费电子产品市场销售额将达到6 822亿美元,其中中国的市场将占全球市场的14.5%[1]。IBM、Sybase、Oracle、Intel以及Microsoft等国际公司也纷纷在中国成立专门的嵌入式部门,进军中国的嵌入式市场。
1.3嵌入式人才需求
在嵌入式系统产业高速发展的刺激下,相关企业
对嵌入式系统人才的需求与日俱增。在我国较大的两家招聘网站“前程无忧”和“智联招聘”上对嵌入式系统人才的职位需求进行调查,2010年3月20日对嵌入式相关职位的需求分别是6 371个和5 083个[2],2011年1月2日的需求分别是9 760个和8 146个。不到10个月,其需求的增长分别达到53.2%和60.3%。
近几年,每年都有大量的人才进入嵌入式系统领域。嵌入式系统人才培训机构华清远见在《2009-2010年中国嵌入式开发从业人员调查报告》中指出从事嵌入式开发不到2年的工程师所占的比例是最大的,占总参与调研人数的60%。同时,该报告显示,在接受调查的嵌入式工程师中有80%认为自己公司目前都急缺嵌入式开发方面的人才。
1.4嵌入式高校教育现状
国内大部分高校计算机相关专业和电子通信相关专业只是将嵌入式系统的有关课程作为选修课来开设,并未作为一个专业方向来设置,嵌入式系统课程没有形成体系,因此在嵌入式系统人才的培养上还普遍存在着几个问题。
1.4.1嵌入式系统知识学科融合性强,不同专业的学生各有其局限性
嵌入式系统需要掌握模拟电路、数字电路、EDA设计、微机原理及接口、程序设计、操作系统、软件工程等综合知识。而各专业学生的学科知识参差不齐,自动化、测控和电子类的学生电子设计的基础较好,程序设计偏弱;而计算机类的学生程序设计基础好,电子设计能力偏弱[3]。
1.4.2嵌入式课程知识与实际需求脱节
嵌入式系统知识体系最主要的三大技术是计算机体系结构、计算机操作系统和计算机网络,国内高校这些课程的教学内容老化,不能跟上最新技术的发展[4]。像计算机体系结构的课程大多还停留在8位处理器的层次上,而目前在市场上占主导地位的是32位处理器,毕业生所学的知识与企业需求脱节,导致嵌入式系统人才的缺乏,也制约着高校嵌入式系统课程的发展。
1.4.3师资不足,实验设备匮乏
嵌入式系统课程的教学与传统的教学模式相比,更加注重学生的实际开发能力,在教学过程中一般要求以项目为导向、以开发平台为核心,这不仅要求教育模式和教育方法上的改革,还需要建设相应的实验平台。
一般院校在嵌入式系统方向的师资有限,特别是软硬件知识兼通的师资严重不足,熟悉应用程式开发和操作系统的教师对底层的处理器和驱动了解不够,而熟悉底层硬件的教师却对软件开发比较陌生[5]。另一方面,嵌入式开发需要很强的实践能力,授课的教师需要具有很深的专业背景和工程项目经验[6]才能引导学生进行自学,才能够给出多个项目,让项目贯穿整个教学过程,充分发挥学生的主体作用。
嵌入式系统的学习需要建立在大量的实践基础上,而嵌入式系统的开发板、仿真工具等实验设备价格较高,一般院校的实验设备数量有限,这也在相当程度上限制了学生的实践时间和空间[3]。
2嵌入式课程体系的建立
2.1嵌入式人才培养目标
嵌入式系统的应用可以分为三个层面[7],从低到高分别是SOC系统设计及开发,嵌入式操作系统的移植、裁剪、驱动开发和平台的设计,嵌入式的应用程序开发。
中国嵌入式系统产业联盟、中华嵌入式人才库在2008年的《首次嵌入式企业人才需求报告》中显示企业对应届毕业生的需求如图1、图2所示。
图1企业岗位需求
图2企业培训需求
图1代表着现在企业需求的现状。从图1数据可以看出,目前企业招收毕业生最多的岗位是与Linux相关的开发工程师以及软件测试师等,而其余的主要是ARM开发工程师与单片机开发工程师,这说明目前企业最需要的是嵌入式应用程序开发这一层面的人才。
图2代表着企业未来的人才需求方向。图2的数据表明企业最希望毕业生接受的培训是嵌入式培训,接下来是ARM、DSP等与嵌入式处理器的培训,其余的主要是FPGA及WindowCE的培训,这说明未来企业最希望接收的人才是具有嵌入式系统多个层面基础知识的通用人才,能够具有软硬件协同开发的能力。而企业对ARM和DSP嵌入式处理器人才及FPGA设计人才的期望则说明了两个可能性,其一是企业对人才的需求向嵌入式系统的底层技术偏移,其
二是企业希望将来的应用程序开发人员具有嵌入式系统硬件基础,了解嵌入式系统的硬件构成,更好为嵌入式软件开发服务。
因此,建立嵌入式课程体系的目标是培养具有嵌入式系统基础知识,即嵌入式应用开发、嵌入式操作系统开发、嵌入式SOC设计三个不同层面都有一定基础的人才,同时在这个基础之上重点培养嵌入式应用开发。
2.2嵌入式课程体系的建设
要达到培养嵌入式人才的目标,可以根据三个不同层面来分析其知识构成及其相关的课程,并根据目前的主流技术及其发展趋势,具体制定课程的主要内容。
从嵌入式SOC设计的层面来看,需要的课程有EDA设计、嵌入式处理器及其接口、SOC设计等。嵌入式的处理器体系可以选择目前应用最广泛的ARM体系结构和DSP处理器结构;嵌入式接口技术方面可以选择用户图形界面、无线通讯等接口模块;而SOC设计方面可以学习Altera公司的基于NiosII的SOPC设计。
从嵌入式的操作系统开发的层面来看,需要的课程有嵌入式操作系统以及嵌入式驱动程序开发等。嵌入式操作系统的学习以嵌入式Linux操作系统、WinCE操作系统、嵌入式Android操作系统等为主。
从嵌入式应用程序开发的层面来看,需要的课程有嵌入式网络技术、嵌入式数据库、嵌入式软件设计等。根据操作系统的教学情况,应着重培养在Linux、WinCE、Android等系统平台上进行嵌入式应用程序开发的能力。
根据目前一般院校的情况,新设置一个嵌入式专业来培养嵌入式人才,在短期内显得不切实际,因此最好的方式就是对原有的计算机相关专业进行改革,在原有的专业基础上增加嵌入式系统方向,具体的做法如下。
专业基础课的调整:在“组成原理”课程中增加ARM体系和DSP处理器的内容,压缩原有的X86架构的内容[7];在“微机原理和接口”课程中选择以ARM体系及其接口为主的课程内容[8]。调整后的课程如下:计算机导论、C程序设计、基础电路与电子学、离散数学、数字电路、算法与数据结构、组成原理、操作系统、计算机网络与通信、微机原理与接口、数据库、面向对象。嵌入式系统方向的专业课程设置如下:EDA设计技术、嵌入式系统SOPC设计、嵌入式Linux操作系统、嵌入式系统设计。专业选修课中增加两门课程:嵌入式网络技术、嵌入式数据库技术。
调整后前5个学期学习专业基础课,第6个学期开始分方向进行学习。前5个学期的专业课程安排如表1所示。
表1专业课程安排表
3建设嵌入式课程体系的实施
3.1师资培养
除了直接引进嵌入式系统的师资以外,还可以选择加强原有师资力量,培养原来与嵌入式系统相关方向课程的教师,特别是年轻的教师。培养的途径有:让教师参加嵌入式课程培训,了解嵌入式课程体系,掌握最新的嵌入式系统发展趋势,明确教师在嵌入式课程体系中担任的角色;计算机专业与电子专业的教师跨专业合作,利用自身的专业优势取长补短,共同进行嵌入式系统课题的研究;在有条件的情况下,可以参与或申报嵌入式相关的科研项目,以及与企业进行合作,开展类似项目,进一步将理论与实际需求相结合。
3.2实验平台建设
根据嵌入式系统课程的设置,需要的实验平台要有两种类型:一是CPLD/FPGA设计平台,与SOPC课程设计配套。二是基于ARM体系的实验平台,可以进行嵌入式操作系统和嵌入式应用开发的实际课程。
目前市场上相关的嵌入式实验平台有很多,根据制定的培养目标,选择实验平台时要满足以下要求:有足够的输入输出接口,以及多种常用的接口,能够完成大多数嵌入式系统基础知识的实验。如输入需要有指拨开关、按键开关、可调频率的脉冲输入、键盘输入等,另外根据需求可以选择有触摸屏的输入。输出的接口需要含有(双色)LED灯、七段代码显示器、点阵、液晶屏显示器等。其他通信的接口如USB串口、RS-232 串行口、以太网接口、WIFI无线接口、VGA接口等。另外,还要求该实验设备能够支持一定的设计开发,可以进行综合设计,创新课题或者是毕业设计的课题。
3.3教学模式改革
由于嵌入式系统的学习具有很强的实践性,在进行嵌入式课程的教学过程中结合传统的教学方式,主
要采用以项目为导向的教学方式。整个教学过程可以分成两条主线,第一条主线是理论基础及其实践基本技能训练,采用传统的教学方式;第二条主线以引导学生的积极性、开发学生的创新能力为主,在课程中给出多个项目,学生选择感兴趣的项目,在学习理论知识的同时自行分析、设计并完成。
4结语
嵌入式技术已成为当今后PC时代的主流应用,在中国嵌入式产业高速发展的情况下,如何在传统的计算机专业中注入嵌入式系统内涵,培养合格的、适应社会需求的嵌入式人才是现在高校计算机学科竞相研究的一个课题。我们正是针对嵌入式系统人才需求的实际情况,提出在培养嵌入式系统人才的过程中既要注重计算机学科的理论基础也要加强培养学生的实践能力。理论基础的知识要与时俱进,跟上科技发展的主流;实践课程的设置上要以具体的实验平台为依托,以企业的需求为目的,培养出来的嵌入式系统人才在社会上才能够占有一席之地。
参考文献:
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Research on Embedded Curriculum in Computer Specialty
JIANG Weijie
(Department of Computer Engineering, Sunshine College, Fuzhou University, Fuzhou 350015, China)
嵌入式系统市场调研报告范文第2篇
关键词:毛巾剑杆织机;Cortex-M3;嵌入式实时操作系统
引言
剑杆毛巾织机以其灵活多变、适应性广、技术发展成熟而深受毛巾生产企业的青睐。当前剑杆毛巾织机逐步替代了老旧的有梭织机,成为了毛巾织造行业的主流设备。近年来,国产剑杆毛巾织机在市场需求的推动下得到了巨大的发展,但是遍布江浙地区的中小型剑杆毛巾织机生产企业的自主研发能力普遍还很弱,现有的剑杆毛巾织机产品大多数是在测绘国外中低档产品的基础上进行改进,高性能与新机型的研发能力以及自动控制系统的研发能力普遍不足,而市场竞争越来越激烈,需要不断更新和开发产品。因此,在完成机械部件设计的基础上,开发具有自主知识产权的高性能控制系统,逐渐成为国内中小型剑杆毛巾织机生产厂家关注的重点。
文章以剑杆毛巾织机样机(如图1所示)为控制对象,在分析毛巾织造工艺的基础上,提出了一套以ARM技术为核心的新型毛巾剑杆织机控制系统设计方案,并制作样机。文章的研究成果将在合作单位首先试用并进行产业化推广,有利于推动绍兴以及浙江地区中小型剑杆毛巾织机生产企业产品的升级换代,提高其市场竞争力。
图1 剑杆毛巾织机样机
1 硬件设计方案
设计的毛巾剑杆织机控制系统以ARM技术为核心,采用的主控芯片为LPC1766。硬件电路设计过程为:首先,根据控制系统的详细设计方案,完成电路原理图设计,并计算相关电路参数,采购电路元器件。其次,对关键电路模块进行功能仿真或制作实物电路论证电路设计的合理性与可靠性。最后,绘制电路PCB板图,重点考虑电路布局与电路板抗干扰性能。在拿到PCB样板后,焊接控制系统电路板。其核心电路如下所述:
1.1 主控制板硬件电路设计
主控制板硬件电路设计包括:LPC1766芯片供电模块、电源电路、数据存储模块、时钟电路、USB输入输出接口、19264液晶显示屏控制电路、掉电复位保护电路、剑杆毛巾织机运行状态信号量输入模块、起毛伺服控制器接口、键盘接口电路以及电子多臂龙头控制板、伺服电机连接控制板与8色选纬控制板的接口等电路模块的设计、验证与制作调试工作。其中液晶显示电路如图2所示。
1.2 卷取伺服电机连接控制板设计
卷取伺服电机连接控制板主要解决主控制板与卷取系统的伺服电机控制器之间的通信问题,具有独立的控制芯片STCF1104。该连接控制板与主控制板之间的通信采用RS232实现。卷取伺服电机连接控制板与伺服控制器之间需要实现伺服使能信号、伺服硬件异常报警信号、伺服系统定位完成、伺服电机旋转方向与脉冲数等信息的读取与设置。
2 控制系统软件设计
剑杆毛巾织机控制系统的软件将以实时嵌入式系统μC/OS-II与FAT32文件管理系统为平台进行开发。其设计流程如下:
(1)在控制系统方案设计:首先,进性详细的市场调研,分析市场上主流的剑杆织机控制系统(包括平布与毛巾织机)的功能特点,借鉴其好的设计思想,使其为我所用,并设法改进其不足之处,确保设计的剑杆毛巾织机控制系统符合当前的技术潮流,并具有自己的特色。其次,与合作单位的机械部件设计人员进行充分的交流,在深刻领会其整机设计思想、织机控制要求与控制系统制造成本要求后撰写剑杆毛巾织机控制系统用户需求分析报告与总体方案设计报告,并提交合作单位审核通过。确保项目研究成果能在合作单位使用推广,并被市场接受。
(2)控制系统详细设计:首先,详细分析毛巾织造工艺流程,理清剑杆毛巾织机控制信息点、研究织机动作时序,确立控制时间节点与控制信息间的逻辑关系。其次,根据用户需求分析报告,对总体方案进行细化,提出各个控制模块与相关控制算法的具体实现方案,并完成关键芯片与外购部件的选型工作。
(3)控制系统软件编写:首先,选择合适的软件开发工具,建立嵌入式系统开发环境,并完成嵌入式实时操作系统μC/OS-II与FAT32文件系统在LPC1766芯片上的移植工作。其次,理清控制系统所有控制信息之间的逻辑关系,编写控制系统软件流程图与状态向量图。再次,对控制系统软件进行模块划分,编写各个子函数的输入输出接口,并设计控制信息数据结构模型与控制算法。最后,项目组软件编写人员通过分工合作完成软件代码编写与调试。
(4)剑杆毛巾织机控制系统调试:在完成控制系统硬件电路制作与控制软件设计后进行系统软硬件联合调试,验证各项控制功能是否完备、织机动作流程控制是否合理、各个控制模块工作是否稳定。通过软硬件联合调试,发现并修正控制方案、硬件电路、控制系统参数、软件设计中的缺陷与错误。
(5)剑杆毛巾织机整机调试:在完成控制系统软硬件调试后,将剑杆毛巾织机控制系统安装到合作单位提供的样机上进行整机调试,验证剑杆毛巾织机的整机功能是否达到设计标准、能否正确合理完成毛巾布料制造全部工艺流程与安全性要求。通过整机调试,发现并修正控制方案、硬件电路、控制系统参数、软件设计中的缺陷与错误,使得设计开发的控制系统达到设计要求。
控制系统软件具体的开发流程如图3所示。
图3 控制系统软件设计开发流程图
3 结束语
设计完成的毛巾剑杆织机控制系统具有以下特点:(1)设计了电子送经、伺服卷取功能模块。由变频器、交流电机与接近式张力传感器组成的电子送经机构实现了毛巾织造过程中相对稳定的经纱张力控制,简化了机械结构,又具有成本优势。伺服卷取机构实现了变纬密织造、毛巾须长停车自走、定位停车后自动补偿消除停车挡等功能,并简化了机械零部件设计,如取消纬密齿等。(2)在不增加硬件设备情况下,设计了软件自动寻纬算法,能提高布面拼挡效果,而且将减轻挡车工的劳动强度与操作技能要求。(3)在起毛高度控制中,采用伺服电机控制起毛凸轮的转动角度,实现了毛巾织物起毛高度在设计范围内任意变化,能够实现波浪型花纹编织。(4)剑杆毛巾织机控制系统软件基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II构建,改变了传统织机控制系统软件普遍采用的前后台模式,提高了控制系统的实时性,也有利于提高剑杆毛巾织造工艺。
参考文献
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嵌入式系统市场调研报告范文第3篇
关键词:人才培养;课程体系;教学模式;嵌入式技术
中图分类号:G642 文献标识码:A
随着我国IT技术的飞速发展,教育规模也得到猛速增长。在经济和科学技术不断提高,国民经济强劲发展的新形势下,企业的IT人才需求量在急剧增长,这与时下高校IT毕业生就业难问题形成尖锐的矛盾。本着计算机应用技术专业学生就业难,寻找办学突破口问题,本专业团队展开对IT企事业、电子信息类公司、权威咨询网、知名IT人才网和同行院校等多类型、多途径的深度调研。实际的调研结果显示:目前我国中低端计算机软件人才过剩,而新型的嵌入式技术人才严重稀缺。
1人才需求调研分析
1.1嵌入式技术需求状况
嵌入式技术是当前最热门最有发展前景的IT应用技术之一。目前,嵌入式技术产品已广泛地应用于消费电子、通信、汽车、国防、航空航天、工业控制、仪表、办公自动化等领域,产品主要有手机、可视电话、数码相机、摄像机、机顶盒、路由器、数控设备或仪表、医疗仪器、航天航空设备等。形式多样的嵌入式系统消费量将以亿为单位,逐步形成一个充满商机的巨大产业。据预测,未来十年将有90%以上的微处理器和65%以上的软件应用于各种嵌入式系统中。随着工控、汽车电子、仿真、医疗仪器等领域,随着工业、汽车、医疗卫生等各部门对智能控制需求的不断增长,需要对设备进行智能化、数字化改造,为嵌入式系统提供了很大的市场。就汽车电子系统而言,目前的大多数高档轿车每辆拥有约50个嵌入式微处理器;通信领域大量应用嵌入式系统,主要包括程控交换机、路由器、IP交换机、传输设备等。由于互联的需要,特别是宽带网络的发展,诸如DSL Modem/Router等各种网络设备的数量将远远高于传统的网络设备。它们基于32位的嵌入式系统、价格低廉,将为企业、家庭提供更为廉价的、方便的、多样的网络方案。嵌入式产品已经深深浸入到家庭消费产品的大军中,为我国未来的制造业提供了广阔的前景。
根据知名咨询公司赛迪顾问对嵌入式行业情况统计及预测情况看,2003年中国嵌入式软件市场规模达到 190 亿元人民币,2005年则为308.5亿元,到2006年,嵌入式软件市场规模达到432.5亿元。从2006年至2010年,中国嵌入式软件产业规模仍将保持快速增长态势,年均复合增长率为25.8%,到2010年将达到3339.6亿元的规模。产业规模从2005 年,中国嵌入式软件产业规模达到1061.4亿元,同比增长41.3%,2005年我国嵌入式软件在全球嵌入式软件产业中的比重已经提升至4.8%,比2004年提升了0.8%。2005年嵌入式应用软件同比增长率达到 42.6%,在整个嵌入式软件产业中的份额有所扩大,达到了94.9%,继续占据主要份额。从产业的区域分布来看,全国的嵌入式软件产业主要集中在广东省、北京、上海、江苏、浙江等少数省市。
以信息家电、移动终端、汽车电子、网络设备等为代表的互联网时代的嵌入式系统,不仅为嵌入式市场展现了美好前景,注入了新的生命,同时也对嵌入式系统技术,提出新的挑战,包括了对熟悉嵌入式技术人才的培养问题。
1.2行业对嵌入式人才的需求
前程无忧的人力资源专家表示,嵌入式软件开发是未来几年最热门和最受欢迎的职业之一。权威部门统计,我国目前嵌入式软件人才缺口每年为20万人左右,未来随着“三网融合”不断提速,3G网络全面铺开,这一数字还将成倍增长,很难想像,如果这一问题得不到解决,嵌入式软件产业未来将面临怎样的危机。
在职位需求上,在CSDN人才频道进行工作查询,以“嵌入式”作为职位关键字搜索,可以找到的职位约1000个,其中每个职位招聘的人数从1到若干不等。按平均每个职位需要招3人计算,那么仅在CSDN的位置就有3000人。在职业薪水上,根据前程无忧网的薪资报告,具有10年工作经验的高级嵌入式软件工程师年薪在30万元左右。即使是初级的嵌入式软件开发人员,平均月薪也在5000元左右,中高级的嵌入式软件工程师月薪平均已超过万元,相比这下,应用软件工程师月薪才2000多的水平,可见嵌入式人才市场缺口之大。在职位所需技术上,市场上需要的嵌入式人才必须具备C语言编程经验、嵌入式操作系统、嵌入式应用程序开发经验。
1.3国内嵌入式人才培养现状
嵌入式软件未来的前景被看好,但现在国内从事嵌入式应用软件开发的人员队伍业务水平和教育水平参差不齐,主要来自软件类专业和电子类专业。电子类专业设计人员系统全面整合设计的能力较差,而软件发展人员只要看到硬件问题就无所适从。大多数嵌入式人才依靠自身的多年经验积累,逐渐转型而来,时间周期较长,不能满足市场需求。因此,目前国内非常缺乏嵌入式系统所需要的软硬件系统集成人才。
我国高校办学存在的问题也造成了这类人才的严重缺乏。目前我国无论是普高和职高,计算机软件教育普遍以应用软件为主,学生更多接触的是.Net、Java之类应用层面的东西,使得软件业呈现出中低端人才过剩。而开设嵌入式软件专业的学校很少,并且学校不能向学生提供足够的实践机会。国内很多学校教学内容极度老化,不能跟上最新技术的发展,在计算机原理课中甚至还在开设8086/8088的内容,操作系统原理都流于形式,只有理论讲解,没有实践操作。这对于高校毕业学生进入嵌入式开发领域是极为不利的。
目前市场上的嵌入式技术培训已成为IT职业教育的热点之一,但这些培训大多都是基于某一固定开发平台,通用性比较差,造成培训出来的学员缺少相应的专业背景知识,很难适应繁多的嵌入式产品开发领域。
可喜的是,中国软件行业协会颁布了有关中国软件行业人才培养方案,提炼出符合我国软件行业现状的14个典型专业技术工作岗位,对岗位职责、专业技能要求以及知识结构进一步明确量化。培养方案首次确立了软件行业的14个典型岗位,分别由8个软件开发类岗位和6个软件应用类岗位构成,并针对嵌入式软件开发的人才培养提出了要求,为嵌入式人才培养指明了方向。
国内高校嵌入式人才培养也开始兴起。2002年北京大学软件学院成立了我国第一个嵌入式系统系,其培养体系是由北京大学软件学院将国际上先进的嵌入式系统知识体系和工程实践有机结合设计出来的、注重能力培养的课程体系。这之后陆续有知名高校办起了嵌入式实验室,培养起嵌入式研究生、本科生,为我国嵌入式人才培养铺出一条道路,同时为高职院校嵌入式高技能型人才培养模式提供了探索思路。
2基于嵌入式的计算机应用专业人才培养
2.1计算机应用专业现状分析
计算机应用技术专业是国内高职院校计算机系最早开设的传统专业,讲授以应用软件开发设计为培养目标,以数据库应用设计编程加软件开发方法为主线,涵盖多媒体技术和网络技术领域内容。随着IT技术的发展和社会服务的专业细化,从计算机应用技术专业不断孵化出网络技术、多媒体技术、软件技术和信息管理技术专业多个细化专业方向,计算机应用技术专业学习的内容被逐渐地支解分到各专业,并在各专业中更深入更细化地专门学习训练,计算机应用技术从此有“万金油专业”的味道,意味着专业面广而不专,随着IT人才竞争激烈,就业日益严峻的形势下,计算机应用技术专业面临着生存的危机,能否找到办学特色的突破口是决定能否生存的关键。
2.2探索基于嵌入式技术的新型专业方向
通过深入对行业嵌入式人才的需求分析,我们了解到市场所需人才主要为嵌入式软件设计开发和嵌入式硬件设计开发、检测维护人才。对于硬件设计人才,需要掌握较深厚的硬件基础及硬件接口方面的知识,对于计算机系的学生难度较大。结合我院的实际情况,探索我院计算机应用技术专业转入面向嵌入式系统定制和嵌入式应用软件开发助理工程师的人才培养。通过分析嵌入式职业岗位任务,整合出其典型工作任务,根据认知及职业成长规律重构行动领域,分解其知识与技能,构建专业学习领域,制定出适合我院嵌入式人才培养目标的课程体系,使专业方向从一般应用开发转入具有嵌入式定制与嵌入式应用软件开发的能力培养,增强学生对嵌入式硬件系统的应用技能,培养学生在嵌入式软件工程方面的技能,达到初级嵌入式开发人才的培养目的。
2.3课程体系与教学模式改革
依据当前我国高职教育倡导的工学结合的教育模式,以就业为导向,培养学生职业能力为目标,通过对嵌入式系统开发职业岗位的分析和工作任务的分解,遵循人的学习规律、职业成长和职业生涯发展规律,构建从简单到复杂、从新手到专家的嵌入式技术人才培养课程体系,体现嵌入式人才所需具备的专业能力、方法能力和社会能力三大关键能力的培养。计算机应用技术专业在现有软件开发技术强优势的情况下,可从调整专业课程结构,整合一体化课程,增加嵌入式人才培养所需的专业基础课程和专业核心课程入手,进行课程体系的重构。
专业基础课程的设置应考虑为学生学习专业核心课程铺垫基础的同时,还应为学生未来职业生涯发展提供宽厚的基础。但考虑到高职高效产出和时效性特点,可以整合某些IT行业通用技能课程,按工学结合思想设置一体化课程。如以网页制作为主线,动态加入图像处理和Flas制作可以将原来的Photoshop图像处理、Flas制作和网页三门基础课程整合为一门课程,使学生在做网页的同时,学会了图像处理和Flas制作的基本技能。可以将微机组装与计算机应用基础课程整合为一门一体化课程,通过学生对微机组装的认识,编写家庭和办公电脑配置方案,制作配置表和粗精选的报价表,再扮演推销员的演讲为主线,通过做一个完整的工作过程任务掌握相关的技能。这样既抛掉了验证性零散练习,节省了时间,同时又能使学生快速掌握行业通用技能,还为嵌入式人才所需开设专门专业基础课程如模拟与数字电路、C硬件程序设计、PCB板设计,单片机原理与应用、嵌入式系统基础等课程换出了时间。在前面专门专业基础课支撑的前提,就可以围绕培养目标增加专业核心课程,如单片机应用设计、嵌入式操作系统应用,嵌入应用软件设计、嵌入式软件工程、嵌入式产品检测等核心课程,使学生具备操作系统内核定制能力、嵌入式产品硬件测试能力、嵌入式应用程序的开发与测试能力嵌入式产品地移植能力、嵌入式产品维护维修能力以及嵌入式产品生产管理能力。
专业能力是培养学生在社会上得以就业、生存的基本能力,除此之外,还应培养学生职业生涯能够持续发展的方法能力和社会能力。方法能力是指在工作环境中所需要的工作方法和学习方法,是人基本发展能力,学生只有掌握了工作与学习的方法,才能在嵌入式系统技术快速发展中,不断获取新的技能与知识,得以保证自己的可持续发展。社会能力是指与他人交往、合作、共同生活和工作、履行社会责任的能力,主要体现为合作能力和职业素养能力。嵌入式系统的开发与测试要求开设的硬件专业课程较多,传统的硬件课程历来是以验证性实验为主,造成教学内容抽象、教学乏味,不利于学生关键能力的培养,必须通过教学模式改革来改变这种现状。
采用工学结合的教学模式,建立工作过程系统化的课程教学,是培养学生关键能力的有效途径。要切实开展工学结合的教学模式,首先要求我们教育者教育理念的改变,思想上要充分理解工学结合内涵,不能只停留在“工学”字眼上,教条地认为只有顶岗实习、到企业锻炼才是工学结合。工学结合应是因“学”而“工”,从“工”中学,“工”应该是指工作任务,学习的场所不只限于在企业、工厂,在学校教师的指导下完成工作任务同样是“工”,这样才不会因IT软件行业顶岗实习困难的特殊性而影响工学结合的开展。相反,把学生拉到企业、工厂而没有教师适当的引导不叫工学结合。我们教育者只有充分理解了工学结合内涵,才不会被场地环境所困,真正能在教学上行动起来,深入思考探索如何开展工学结合,建立完整的工作过程系统化任务,真正激发学生为做而积极主动思考,从而学到知识。这样我们的课堂才能从教师“教”给学生的被动验证状态,转变为学生因“做”而需进行资讯、决策、计划、实施、检查、评估的主动状态,教师不再是“教”的身份,而是咨询顾问的身份。在这种工学结合教学方法过程中,学生不但获得了完成工作任务的专业能力,同时也获得了遇到问题如何解决的方法能力,以及在与队友交流、咨询时获得了与人交往、合作和职业素养的社会能力。
3结束语
嵌入式软件行业是整个软件体系结构中最有潜力的一个方向,计算机应用技术专业应利用自身软件开发的资源优势,抓住这个契机,及时进行专业方向调转,适应行业人才需求,探索出适合培养嵌入式系统应用技术人才的课程体系和教学模式,使之在未来嵌入式软件领域中占有一席之地,率先办出特色。
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The Professional Needs Analysis and Innovation Exploration of Computer Application Technique Major
Based on The Embedded Technique
HE Xiao-yuan
(Department of Computer Information Engineering, Guangdong Technical College of Water Resources and Electric Engineering, Guangzhou 510635, China)
嵌入式系统市场调研报告范文第4篇
〔关键词〕科技成果转化;创新驱动;学科服务;信息建设;模式研究
DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2016.08.004
〔中图分类号〕G2526〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821(2016)08-0021-06
〔Abstract〕Scientific and technological transformation has become an important content of scientific and technological development.It also has been the one of standards to assess the technology level.Subject service needs to develop innovative embedded mode and expand the service content according to requirement of scientific and technological transformation development.Meanwhile,subject service need to optimize the service mechanism,improve the team-building and marketing mode.This article researched subject service development,innovation of product and mechanism building and so on,and comprehensively analyzed subject service goal in scientific and technological transformation.
〔Key words〕scientific and technological transformation;innovation-driven;subject service;information construction;mode research
2014年《国务院关于加快科技服务业发展的若干意见》指出发展科技信息服务,培育一批知名的服务机构和龙头企业,与此同时科技成果转化为现实生产力也是实现科技与经济紧密结合的关键环节[2]。在科技成果转化过程中,科技信息服务是转化链条中的重要一环,是保证产学研三方能够信息交流通畅的保障,也是优化科技成果转化过程的重要基础,科技服务机构为科技成果转化提供知识和技能服务,包括技术研发、成果评价、技术交易、技术咨询、技术投资等方面。
作为科研机构知识开发和传递的主体――学术图书馆,随着现代网络技术、信息技术的发展发生巨大变化,学术图书馆不仅开展科技信息传递,也可以成为科技成果转化过程的一个重要的服务提供者,为知识生产部门,提供知识化、时效化、智能化、专业化的个,以发挥促进科技信息规模扩大,增加科技信息的社会传播,加强科技成果推广与转化[4]。
刘冬梅在研究高校科技成果转化中认为学术图书馆在科技成果转化过程中需要构建科技成果转化平台、强化信息网络服务建设、个性推荐服务等服务,强化学科馆员制度建设,助力科技成果转化过程[3]。梁淑珍研究信息服务在科技成果转化过程中的重要性与优势,从数据库建设、人才队伍建设、信息服务方法等进行分析与研究[6]。在科技成果转化知识创新研究方面,刘希宋研究科技成果转化过程中知识整合、知识对接以及知识学习等方面开展理论研究,在文献情报工作中开展科技成果转化服务的理论方法研究[7-10]。但当前学术图书馆科技成果转化信息服务发展尚处于起步阶段,缺乏宏观的、全面的规划和布局,还存在许多的不足[5]。为构建面向科研用户更方便、快捷、无障碍的科技成果转化信息服务模式,就需要发展基于科技成果转化的学科服务。
本文研究如何通过学科知识服务支持科研机构科技成果转化,刺激科研成果的产业化,发挥学科服务工作个性化、灵活性、时效性以及专业性的优势,将知识服务融合到科研机构的创新与产业化过程中,构建基于科技成果转化的学科服务模式。
1学科服务在科技成果转化过程中的思考
11科技成果转化对信息的需求与思考
随着经济环境、科技环境、创新环境快速演变,以往针对科技成果转化的学科服务已经跟不上现实需求,科技成果转化信息不仅涉及科技,还涵盖市场、政策、经济、法律等各个方面,2015年全国人大针对当前科技成果转化发展的新趋势和需求,进一步对《促进科技成果转化法》进行修订,对科技服务提出了更多的要求。
111提高科技信息服务深度与广度
科技成果转化过程中信息需求多种多样,不仅有科技文献资源,还有经济数据、产业数据、政策信息、法律信息等,这些信息资源已经业已超出了传统图书馆文献资源的范畴。随着网络技术、移动技术、大数据等为代表的信息技术发展,使不同类型数据有效整合、挖掘并及时获取成为现实,图书馆在整合信息资源、数据二次加工等方面拥有优势,能够更全面地满足科技成果转化需求。当前部分学术图书馆已经以信息资源为核心搭建科技成果转化平台,填补科研成果与社会需求的“信息鸿沟”,建立全方位、多样化、一体化、全过程的科技信息网络服务平台,为信息跟踪服务、企业信息服务、科研文献服务等提供基础环境[5]。
与此同时,随着市场经济的发展,科技成果转化对信息的专业分析要求越来越高,分析报告需要呈现给用户更可靠的数据结论,这就需要开发基于大数据、新媒体、物联网、智能设备等为基础的资源信息系统,研究更为专业化、实用化的分析方法。
112嵌入科技成果转化信息管理
在科技成果转化各阶段都会产生各类型的数据,这些信息既包括科研数据,也包括人员数据、管理数据、工程数据、试产数据等,对这些数据进行管理是科技成果转化重要前提。在科技创新过程中,研究单元需要对实验数据的共享与储存管理,实现科研管理效率提升,强化对实验仪器、实验管理,创建良好的科研工作环境。此外,对科研过程中人员信息、工程数据、人员绩效等数据的有效管理,有利于科技成果转化过程中对成果分配、实验重现、成效分析、人员流动等管理工作。因此,我国部分科技服务机构将学科服务逐渐触及这些方面,比如中国科学院成都文献情报中心开展学科群组平台建设,其中积极嵌入到科技数据管理等方面,建设科研数据信息集成平台,支撑科技成果转化。
在科技成果转化过程中,科技成果应用企业对信息的需求和管理更为强烈。科技创新数据与产业信息一体化,满足企业对创新活动的有效信息需求[13],形成“科技成果转化咨询中心”,发挥新产品新技术研究开发机构与企业技术创新活动之间的“媒介”作用。因此科技成果信息管理不仅需要单纯的数据管理,更需要对数据进行加工、分类,并在产学研之间形成“胶和剂”,使信息得到流通与共享,体现信息的价值。
113提升科技成果转化信息分析水平
科技成果转化科技服务关键是对信息的加工分析,从成果拥有者角度,需要通过文献信息、知识产权信息以及经济信息等方面分析知识成果的市场价值、市场布局、市场风险、技术风险、法律风险等相关信息,有针对性地寻找具有合作潜力的机构,从而科学地发掘科技成果潜在价值,避免法律和技术风险,对成果市场价值更科学把握,全面促进科技成果转化“三链”(创新链、资金链、产业链)融合。从科技成果转化管理角度,通过科技成果转化市场信息研究,能够更好地了解成果价值差异和市场潜力,能力更好地为科研机构管理层从宏观上制定符合科技成果转化现实需求的政策和规则,从整体上了解领域、机构科技成果转化的发展态势。
因此,科技成果转化信息服务不能只单以传统的文献资源为核心,提供科技信息推送,统计分析等传统学科服务产品,需要创新发展知识产品体系,将经济、产业、法律等各种信息综合分析,形成全面、深入、专业的咨询产品。
12面向科技成果转化的学科服务创新与挑战
虽然我国图书馆早在20世纪90年代就研究嵌入科技成果转化过程中的知识服务,并从网络平台建设、情报分析、科技咨询等方面进行了较深入探讨[14-16]。随着互联网技术、Web30、移动技术、大数据、云计算等革命性技术涌现,面向科技成果转化的信息服务面临融合新技术、创新研究方法、数据关联等挑战。
121融合新社交媒体信息推送模式
随着移动设备的普及,生活方式改变和社会发展高节奏,使得大众时间碎片化,博客、微博、微信等自媒体出现满足人们对在碎片时间获取信息的需求。许多图书馆已经开发移动图书馆、学科服务微博、学科服务微信等,但当前的软件设计主要包括文献资源分类、检索和传递等服务,对于信息二次加工、信息组织关联、数据跟踪等都相对较少。如何将快速发展的科技信息和市场信息随时推送给用户,需要将知识服务融入新媒体的发展,开发和制作满足当前信息推送新模式的知识产品。
122基于经济与社会发展的知识产品体系创新
科技成果转化过程中不仅需要对科技文献信息进行检索与分析,更需要将科技信息与经济信息、社会信息有机结合,通过对经济数据、金融数据、产业数据、统计数据以及科研管理数据等进行综合分析,探索适合用户需求的相关报告,比如技术价值评估报告、产业融资研究报告、技术布局研究报告、市场竞争力报告等,通过对科技成果转化涉及的各方面进行专业分析,促进知识服务产品的拓展与深化,形成专业化、信息化、体系化和高效化的服务云。
123信息环境创新构建
科技成果转化关键是使“产学研”三方无缝对接,实现信息流动和共享,我国已在科技成果转化信息环境建设上开展了许多的工作,各个省区都有专业科技成果转化服务平台,但科技文献服务机构参与其中的程度却较低。现有平台更注重成果展示、投融资、政策咨询等内容,但是如何提供技术信息、技术评价、技术检索等方面的数据资源却很少,平台与科技文献之间的壁垒还未打通。针对这些问题,学科服务可以从科技信息环境建设和学科服务资源和技术优势等方面开展面向“产学研”三方的信息环境建设,将文献信息资源与科技成果产业信息结合,并进行数据挖掘与关联,形成贴合用户需求的信息环境,为用户提供及时、有效、方便的信息服务。
2学科服务嵌入科技成果转化的产品内容探讨
科技成果转化过程是从技术研发到成果展示,从资金对接到技术测试,最后到规模生产的漫长发展链条,链条中有科研者、科技管理者、企业、金融投资者等各种角色,他们对咨询服务的目的、要求、内容、形式等都有较大不同。随着当前学科服务从以往单纯论文分析、信息检索逐渐扩展到知识产权服务、技术布局、产业信息分析、政策分析等高层次的咨询服务。我国一些学科服务虽然已经开始探索嵌入科技成果转化,但更多的是专利检索、专利技术态势分析等,与用户对产品在经济、产业、科技等方面要求还有一定差距,需要进一步针对需求,研究更多的内容,提升服务产品质量,形成面向科技成果转化过程的咨询产品,因此建议未来从以下4个方面构建产品内容。
21开展面向课题生命全周期情报服务
科技成果转化过程以技术为核心,服务技术研发过程是学科服务面向科技成果转化服务的优势与基础。技术研发需要经过立项、项目研究、成果、成果鉴定以及结题等阶段,学科服务应该率先嵌入到技术研发的相关阶段,跟踪服务课题整个生命周期,与其他科技咨询机构形成竞争优势。
在项目立项阶段,学科馆员可以帮助科研机构和科研人员开展科技信息前期工作,比如查新报告、定题检索等,在选题阶段,帮助科研人员了解本选题国内外的研究现状、发展趋势、存在的问题等[17],分析目标技术在学科领域的竞争性与本机构的竞争力,对项目的资金申请进行评估和建议,从多个方面帮助科研人员了解技术研发的风险与前景。在课题研究阶段,学科馆员收集、整理与分析相关信息资源,协助和支持科技人员设计出具有创意或创新的研究方案,及时而准确地把握是否有同类课题的研究,不间断地向研究人员提供能够反映本项目研究的学科前沿状况,包括最新的研究进展、发展方向、理论发现等,及其与之相适应的各类文献信息资源,让研究者们在理论探讨或观点论证时可参考丰富的资料、借鉴翔实的数据、采纳充分的引据。在项目结题阶段,学科馆员可以为结题答辩提供信息支撑,提供成果价值分析报告,成果竞争力分析报告等相关产品,协助科技人员完成项目结题相关工作,并协助科研人员开展报奖、成果鉴定等相关工作。
总之,通过对整个课题生命周期的跟踪服务,契合每个阶段对于情报产品需求背景,进行产品内容创新和分析方法创新,以科研工作为核心,形成学科服务的优势。
22开展面向科技成果推广的学科服务
科研成果公开与推广以往主要有论文、专著、研究报告、专利等形式 (对于应用型课题来讲,可能还有新装备、新工艺、新材料、新配方等类型),但是对于以成果转化为目的技术和产品而言,通过传统科技信息流通渠道远远不能满足科技成果推广的需求,科技成果转化参与者不仅有科研人员还有科技管理者和企业等人员,这些人员对于专业技术相关知识了解并不多,如果应用传统的科技信息流通方式反而不能有效对成果进行推广。
23开展面向市场的科技咨询服务
在科技成果转化过程中,学科服务触角需要进一步向成果转化链条后端延伸,在技术评估、项目可行性、产业环境研究等领域为用户提供各种解决方案,促进产学研各领域科技成果转化,发展面向市场的学科服务成为面向科技成果转化的学科服务重要内容[18]。
科技成果转化对学科知识服务的需求是市场化的,要求服务产品与市场对接,真实参与到信息服务的市场竞争中,一些国外文献情报机构已经开始融入市场竞争过程中,比如加拿大科学技术信息研究所展技术战略信息分析、专利信息分析和标准竞争情报服务,促进科技成果产业化,把产品从实验室带入到市场[19],韩国科技信息所针对中小企业数量占主导且其研发能力处于弱势的国情,主要为中小企业提供定制专利检索、市场情报分析、技术研报深度分析[20]。在科技成果转化过程中,知识服务产品只有紧密结合市场,坚持科技资源与研究的优势,强化科技信息与市场信息的对接,提升学科服务产品面向市场的专业性和深度,同时不断提升学科馆员在知识产权与产业分析能力,将知识服务融入科技成果转化的关键过程中,借鉴市场上科技咨询企业的产品模式,在专利信息分析、市场竞争等方面创新产品形式与内容,满足科技成果转化整个发展链条对信息支撑需求。
24强化产学研三方结合
科技成果转化链条参与核心应该是科技人员,知识服务的核心就是以服务科研人员,满足科研人员对信息需求及时性和高质量的要求。随着学科服务发展,学科馆员与科研机构逐渐建立起紧密地联系,了解用户真实需求和现实科技实力,因此开展知识服务服务科技成果转化应该占有先机。学科服务可以发挥自身优势,积极融合到产学研的对接过程中,强化科研机构对产业市场的认知,建立研究单位与政府管理部门、产业参与者之间的桥梁,有效地帮助责任机构开展市场调研、市场分析等工作,节省科研机构在市场信息获取、分析等方面的时间,同时也更专业地为科研机构提供咨询保障,有效嵌入产学研结合过程中,帮助科研机构找到合适的政策支撑、发现合适的合作机构、形成更具可行性的产业化路径。
3学科服务参与科技成果转化过程咨询产品体系设计学科服务是文献情报机构为适应信息环境变革而推出区别与传统图书馆服务的新型服务[21]。科技成果转化是以技术创新为核心,以市场需求为根本的市场化过程,在这过程中学科服务以科技信息为基础,提供从文献信息支撑、科技情报服务到知识产权与市场分析整个过程的信息服务产品。结合所提出的知识服务融入科技成果转化的方式和产品需求,学科服务需要结合自身科技服务优势和用户现实需求,建立有针对性地服务产品体系。
31构建科技成果宏观服务产品
科技成果转化宏观服务产品主要是指面向项目管理、政府等宏观决策者在信息需求方面的支撑,帮助了解科技成果转化政策发展、科研布局、产业发展以及知识产权保护等宏观方面调研与研究工作。
在科技成果转化过程中,往往科技成果转化决定权属于科技成果的拥有者――科研机构,这决定面向科研管理者或科技成果转化管理者的信息支撑服务是嵌入科技成果转化服务的重要课题。当前我们开展面向科技成果转化宏观服务产品主要认为有两个方面。一是开展政策与发展环境分析。包括世界、国家、地区等出台的科技成果转化相关政策与法律环境分析,对相关公共措施、平台以及政策等进行评估,发现政策发展趋势,对某行业的市场发展和产业发展进行调研,有针对性地对产业信息、市场信息等进行整理分析,向决策层提供具有实用性的宏观信息。二是开展知识产权宏观分析,主要是对行业的知识产权保护环境、行业专利技术发展、技术竞争力等进行调研,通过专业的分析方法、分析软件和数据库进行研究,揭示目标技术所在行业发展现状,技术保护情况,以及主要竞争对手以及合作策略等等相关信息,帮助决策层了解目标技术的竞争力和未来成果转化的路径等。
32发展科技服务微观服务产品
在科技成果转化过程中,面向科研工作者微观信息需求是学科服务的优势与重点,对于科研人员而言,其在科技成果转化过程中最重视技术的前沿性、技术应用性以及技术风险等信息,学科服务通过能力建设和产品设计满足科研人员对相关信息需求,设计相关产品系列。
在课题立项阶段,学科服务能够为科研人员提供目标技术发展现状与竞争力评估,分析相关技术竞争力,形成学科态势发展报告。在课题研发阶段,学科服务可以根据科研人员个性化需求,提供专业化文献、科技报告等信息,同时还可以对目标技术的竞争团队、竞争技术等进行分析,使科研人员能够及时了解目标技术研发过程,为进一步研发、合作或者发展提供信息支撑。在技术研发的末期,科研人员可以设计知识产权分析产品,包括专利技术分析、专利价值分析、技术竞争对手分析、技术评估等报告产品,帮助科研人员开展技术转化定位,技术市场潜力等方面的分析,保障科研人员科技成果有效转化。
33学科信息环境与科技成果信息环境融合
随着信息技术和科研大数据的发展,信息环境构建已经成为学科服务重要内容之一,通过信息环境构建可以使科研人员最快、最全地了解科研动态、管理参考文献、理清科研思路、挖掘科研数据、了解相关信息等,支撑科研工作开展。
通过学科信息环境构建,开展个性化信息模块建设,为科研人员提供针对科技成果转化方面的线上数据信息服务,学科馆员可以将知识产权、产业、技术等数据嵌入到科研人员信息环境中,同时通过文献数据、专利数据、产业数据等进行技术关联与挖掘,建立科技合作圈,为转化链两端寻找合作伙伴。比如中国科学院成都文献情报中心搭建专业领域综合信息集成系统,根据需求构建个性化知识环境,其中包括专利信息、会议信息、产业新闻等,使科研人员及时获得小领域技术信息、市场信息等,经过信息二次加工,对信息进行分析,提升科研信息利用效率,也帮助科研人员准确地把握技术市场发展态势。
4基于科技成果转化的学科服务机制思考
融入科技成果转化过程的学科服务不同于传统学科服务,面向科技成果转化的学科服务应适应科技成果转化需求,在组织机制、队伍建设机制以及服务机制上更应该侧重科技成果转化链、产品以及服务方式等方面的要求,使学科服务更符合用户在科技成果转化中信息支撑的要求。
41创新基于科技成果转化学科服务组织构架
科技成果转化咨询服务对能力的要求已经超出传统图书馆员的知识构建范围,当前“学科馆员――图书馆员”的二元服务模式已经不能满足科技成果转化对信息需求和服务专业性和全面性要求,需要构建“学科馆员――图书馆员――科研人员”为基础的复合协同服务模。服务团队可以建立“单核-多层次”的包敷组织结构,科技成果转化对于科技咨询产品质量要求较高,单靠一个学科馆员单枪匹马开展相关工作并不现实,可以调整传统学科馆员单一责任制管理方式,以核心学科馆员组建特色化、专业化的服务小组,每一个小组针对某一科技咨询服务领域进行创新研究,同时由责任学科馆员与服务小组对接,学科馆员与服务小组协同开展知识产品的分析与撰写,最终形成具有专业性,并满足客户需求的系列产品,远期而言能够组织一个协同发展、规模产出的嵌入科技成果转化过程的学科服务团队。第二层次是以科研人员和科研机构图书馆人员为主的服务团队,参与服务产品的辅助工作,第三层是学科馆员服务小组以外的其它团队对核心小组的支持,可以分别扮演产品服务的B角、C角,更大程度地提高产品质量。
42构建复合型人才队伍建设机制
高质量人才队伍组建是持续开展融入科技成果转化过程学科服务基础,当前用户对服务产品要求已经超出传统学科服务的能力,其更注重信息市场性、及时性、准确性、可分析性以及专属性,学科馆员开展相关工作不仅需要具有知识产权所涉及的相关知识,比如专利申请、专利技术分析、专利价值评估、专利法律分析等,还需要其它方面的知识,比如产业信息分析、政策解读等。这促使学科馆员建立“一专多能”的个人能力结构,“一专”是指对某一分析方法或者报告撰写具有自身特色的分析技能,“多能”是指对所涉及的知识产品具有一定的了解,能够独立面向客户进行宣传、解答、分析等相关工作,这就需要通过培训引导、绩效激励、任务分配、职业规划、知识共享等方面进行管理,并开展学科馆员能力建设。
421培训引导
针对性开展培训,学科馆员之间进行交流,促进学科馆员知识面的提升,也使学科馆员能够实现多能的要求,邀请专家或者支持学科馆员参加有针对性培训课程或者会议,促进学科馆员挖掘自身特色能力,提升学术能力,创新分析方法和服务内容。
422绩效激励
通过绩效分配的方式,优化工作评估标准,以产品体系建设为核心,将产品质量、专业产出、专业能力等纳入评估标准,通过绩效分配,激发学科馆员开展科技成果转化服务的能动性。
423职业规划
针对学科馆员个人情况,有针对性地对每个学科馆员开展职业规划教育,使学科馆员更好地找到自己在服务中的定位。
43完善学科服务制度
制度建设是保证融入科技成果转化过程学科服务质量的保障,良好制度能够使好的服务效果沉积下来,促进学科馆员面向科技成果转化开展富有成效研究和创新。
当前,面向科技成果转化的学科服务制度建设应该注重与市场规则结合,强调营销制度建设,更细化地制定学科馆员到责任单位的制度与责任,不仅能够服务科研人员,还能服务市场其它参与者。建设一套营销方法和体系,使知识服务标准化和稳定化,这样才能使学科服务能够真正嵌入到科技成果转化过程和市场中。此外,建设学科服务目标管理制度,目标管理制度由管理体系、评价系统以及保障系统等方面组成23,通过建立面向科技成果转化的目标管理制度,将经济层面、产业层面和市场层面相关指标、方法与管理保障系统融合在以往的学科服务目标管理制度中,强化学科馆员的市场意识,促进知识服务与市场的对接。
5总结
随着国家全力实施创新驱动发展战略,加大对“双创”的支持,面向科技成果转化的学科服务必将会成为未来学科服务重要内容之一。学科服务需要在过去面向科研一线的基础上,进一步了解科技创新需求变化,以需求侧驱动供给侧改革,拓展服务内容,从服务嵌入方式与方法创新,服务产品创新以及服务制度建设等方面进行研究探索,并通过不断实践,真正将学科服务与科技成果转化融合在一起,实现学科服务新的跨越。
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嵌入式系统市场调研报告范文第5篇
关键词:嵌入式系统;ARM;微处理器;RTOS
中图分类号:TP29文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)04-0227-03
1 引言
随着计算机技术、网络技术和微电子技术的深入发展,嵌入式系统的应用无处不在。
ARM是目前公认的业界领先的32位嵌入式RISC(精简指令计算机)微处理器。ARM技术日益成熟和不断发展,正在逐步渗入到我们生活的各个方面。
本文从实际出发,首先介绍嵌入式系统的基本概念,随之重点阐述了由ARM微处理器构成的嵌入式系统(简称ARM嵌入式系统)的基础知识,最后分析了ARM技术的产业化发展过程及发展趋势。
2 嵌入式系统
2.1 嵌入式系统的概念
嵌入式系统的英文叫做Embedded System,是一种包括硬件和软件的完整的计算机系统,但又跟通用计算机系统不同。嵌入式系统的定义是:“嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可剪裁,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。”嵌入式系统所用的计算机是嵌入到被控对象中的专用微处理器,但是功能比通用计算机专门化,具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的、合适的运算速度、高可靠性和较低比较成本的专用计算机系统。
2.2 嵌入式系统的架构
嵌入式系统作为一类特殊的计算机系统,自底向上包含有3个部分,如图1所示。
图1 嵌入式系统的组成架构
(1)硬件环境:是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的硬件平台,硬件平台包括嵌入式处理器和设备。嵌入式处理器是嵌入式系统的核心,是控制、辅助系统运行的硬件单元。
(2)嵌入式操作系统:完成嵌入式应用的任务调度和控制等核心功能。具有内核较精简、可配置、与高层应用紧密关联等特点。嵌入式操作系统具有相对不变性。
(3)嵌入式应用程序:运行于操作系统之上,利用操作系统提供的机制完成特定功能的嵌入式应用。不同的系统需要设计不同的嵌入式应用程序。
3 ARM嵌入式系统
3.1 什么是ARM
ARM是Advanced RISC Machines的缩写,是微处理器行业的一家知名企业,该企业设计了大量廉价、高性能、低功耗的RISC处理器、相关技术及软件。
ARM技术有很好的性能和功效,其合作伙伴包括世界许多顶级的半导体公司。目前,共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议,其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、PHILIPS和国家半导体这样的大公司。可以说,ARM不仅仅代表一个公司,代表了一类微处理器,代表了一种技术,还代表了一种新型的产业发展模式。
3.2 ARM处理器核系列及应用
ARM公司开发了一系列ARM处理器核。目前最新的系列已经是ARM11了。ARM6及更早的系列已经罕见了,ARM7以后的核也不是都获得广泛应用。目前应用最多的是ARM7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10系列、SecurCore系列、Intel的StrongARM 、XScale系列。
ARM7系列:包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、带有高速缓存处理器宏单元的ARM720T和扩充了Iazelle 的ARM7EJ-S。该系列广泛应用于多媒体和嵌入式设备,包括Internet设备、网络和调制解调器设备以及移动电话、PDA等无线设备。
ARM9系列:包括ARM9TDMI、ARM920T和带有高速缓存处理器宏单元的ARM940T。该系列主要应用于引擎管理、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、PDA、网络电脑以及带有MP3音频和MPEG4视频多媒体格式的智能电话中。
ARM9E系列:为综合处理器,包括ARM926EJ-S、带有高速缓存处理宏单元的ARM966E-S/ARM946E-S。该系列强化了数字信号处理功能,可应用于需要DSP与微控制器结合使用的情况,将Thumb技术和DSP都扩展到ARM指令集中,并具有EmbeddedICE-RT逻辑,更好地适应了实时系统的开发需要。
ARM10系列:包括ARM1020E和ARM1020E微处理器核。其核心在于使用向量浮点(VFP)单元VFP10提供高性能的浮点解决方案,从而极大地提高了处理器的整型和浮点运算性能,为用户界面的2D和3D图形引擎应用夯实基础,如视频游戏机和高性能打印机等。
SecurCore系列:包括SC100、SC110、SC200和SC210处理器核。该系列主要针对新兴的安全市场,以一种全新的安全处理器设计为智能卡和其他安全IC开发提供独特的32位系统设计,并具有特定的反伪造方法,从而有助于防止对硬件和软件的盗版。
StrongARM系列:StrongARM处理器将Intel处理器技术和ARM体系结构融为一体,致力于为手提式通信和消费电子类设备提供理想的解决方案。
Xscale系列:提供全性能、高性价比和低功耗的解决方案,支持16位Thumb指令和DSP指令。
3.3 ARM微处理器的特点
采用RISC体系架构的ARM微处理器一般有如下特点:
(1)体积小、低功耗、低成本、高性能;
(2)支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好的兼容8位/16位器件;
(3)大量使用寄存器,指令执行速度更快;
(4)大多数数据操作都在寄存器中完成;
(5)寻址方式灵活简单,执行效率高;
(6)指令长度固定。
3.4 ARM微处理器的指令结构
ARM微处理器在较新的体系结构中支持两种指令集:ARM指令集和Thumb指令集。其中,ARM指令为32位的长度,Thumb指令为16位长度。Thumb指令集为ARM指令集的功能子集,但与等价的ARM代码相比较,可节省30%-40%以上的存储空间,同时具备32位代码的所有优点。
3.5 ARM嵌入式系统开发工具及调试方法
ARM处理器产品作为一种高性能、低功耗的处理器产品,现在已经得到广泛的应用,
ARM开发工具也因此得到发展,除ARM公司自己推出ARM集成开发工具外,还有一些公司也研发ARM开发工具。目前市场上有ARM SDT、ARM ADS、MULTI 2000、Hitools for ARM、Embest IDE for ARM五种集成开发环境。这些产品在国内有相对较畅通的销售渠道,用户容易购买。前三种由国外厂商出品,历史比较悠久,在全球范围内应用较为广泛,后两种由国内厂商推出,具有很高的性价比。
ARM应用软件的开发工具根据功能的不同,分别有编译软件、汇编软件、链接软件、调试软件、嵌入式实时操作系统、函数库、评估板、JTAG仿真器、在线仿真器等,
用户选用ARM处理器开发嵌入式系统时,选择合适的开发工具可以加快开发进度,节省开发成本。因此一套含有编辑软件、编译软件、汇编软件、链接软件、调试软件、工程管理及函数库的集成开发环境(IDE)一般来说是必不可少的,至于嵌入式实时操作系统、评估板等其他开发工具则可以根据应用软件规模和开发计划选用。目前常见的调试方法有以下几种。
(1)指令集模拟器。
部分集成开发环境提供了指令集模拟器,可方便用户在PC机上完成一部分简单的调试工作,但是由于指令集模拟器与真实的硬件环境相差很大,因此即使用户使用指令集模拟器调试通过的程序也有可能无法在真实的硬件环境下运行,用户最终必须在硬件平台上完成整个应用的开发。
(2)驻留监控软件。
驻留监控软件(Resident Monitors)是一段运行在目标板上的程序,集成开发环境中的调试软件通过以太网口、并行端口、串行端口等通讯端口与驻留监控软件进行交互,由调试软件命令通知驻留监控软件控制程序的执行、读写存储器、读写寄存器、设置断点等。
驻留监控软件是一种比较低廉有效的调试方式,不需要任何其他的硬件调试和仿真设备。ARM公司的Angel就是该类软件,大部分嵌入式实时操作系统也是采用该类软件进行调试,不同的是在嵌入式实时操作系统中,驻留监控软件是作为操作系统的一个任务存在的。
驻留监控软件的不便之处在于它对硬件设备的要求比较高,一般在硬件稳定之后才能进行应用软件的开发,同时它占用目标板上的一部分资源,而且不能对程序的全速运行进行完全仿真,所以对一些要求严格的情况不是很适合。
(3)JTAG仿真器。
JTAG仿真器也称为JTAG调试器,是通过ARM芯片的JTAG边界扫描口进行调试的设备。JTAG仿真器比较便宜,连接比较方便,通过现有的JTAG边界扫描口与 ARM CPU 核通信,属于完全非插入式(即不使用片上资源)调试,它无需目标存储器,不占用目标系统的任何端口,而这些是驻留监控软件所必需的。另外,由于JTAG调试的目标程序是在目标板上执行,仿真更接近于目标硬件,因此,许多接口问题,如高频操作限制、AC和DC参数不匹配,电线长度的限制等被最小化了。使用集成开发环境配合JTAG仿真器进行开发是目前采用最多的一种调试方式。目前国际市场上较流行的两种JTAG仿真器:EPI公司的JEENI和ARM公司的Multi-ICE。
(4)在线仿真器。
在线仿真器使用仿真头完全取代目标板上的CPU,可以完全仿真ARM芯片的行为,提供更加深入的调试功能。但这类仿真器为了能够全速仿真时钟速度高于100MHz的处理器,通常必须采用极其复杂的设计和工艺,因而其价格比较昂贵。在线仿真器通常用在ARM的硬件开发中,在软件的开发中较少使用,其价格高昂也是在线仿真器难以普及的因素。
另外国际市场上较流行的有两种JTAG仿真器:EPI公司的JEENI和ARM公司的Multi-ICE。
4 ARM嵌入式系统的实时性要求
4.1 嵌入式系统软件需要RTOS开发平台
通用计算机具有完善的操作系统和应用程序接口(API),是计算机基本组成不可分离的一部分,应用程序的开发以及完成后的软件都在OS平台上面运行,但一般不是实时的。嵌入式系统则不同,应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行;但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS开发平台,这样才能保证程序执行的实时性、可靠性,并减少开发时间,保障软件质量。
4.2 RTOS
RTOS是英文Real Time multi-tasking Operation System的缩写,即实时多任务操作系统。它是嵌入式应用软件的基础和开发平台。目前在中国大多数嵌入式软件开发还是基于处理器直接编写,没有采用商品化的RTOS,不能将系统软件和应用软件分开处理。RTOS最关键的部分是实时多任务内核,它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等,这些管理功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的,也就是RTOS的API。RTOS的引入,对嵌入式软件的标准化和加速知识创新是一个里程碑。
5 嵌入式系统的信息产业化发展
5.1 ARM技术的应用领域
现在,嵌入式技术无处不在,ARM几乎成为嵌入式技术的代名词。作为一种16/32位高性能、低成本、低功耗的嵌入式RISC微处理器,ARM微处理器目前已经成为应用广泛的嵌入式微处理器。ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域。
(1)工业控制领域:作为32位的RISC架构,基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额,同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展,ARM控制器的低功耗、高性价比,向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。
(2)无线通讯领域:目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术,ARM以其高性能和低成本,在该领域的地位日益巩固。
(3)网络应用:随着宽带技术的推广,采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外,ARM在语音及视频处理上进行了优化,并获得广泛支持,也对DSP的应用领域提出了挑战。
(4)消费类电子产品:ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛应用。
(5)成像和安全产品:现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。
除此以外,ARM微处理器及技术还应用到许多不同的领域,并会在将来取得更加广泛的应用。
5.2 嵌入式系统产业化发展
市场需求为嵌入式系统产业化发展注入巨大推动力。嵌入式系统的市场是巨大的,市场需求是嵌入式系统产业化发展的巨大推动力。据报告,10%~20%的计算机芯片是为台式或便携式电脑设计的,80%~90%的计算机芯片是为嵌入式设备设计的,这意味着每年有10亿至20亿个CPU是为嵌入式设备设计制造的。2003年,全球嵌入式系统产品的产值已达2000亿美元,估计全世界嵌入式系统产品潜在的市场将超过10 000亿美元。世界范围内嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元。
6 结语
随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高,ARM技术将会不断的变化和进步,ARM技术的应用领域会再次扩大,ARM技术带来的工业产值将会剧增,ARM技术产品的市场前景更加美好。总之,ARM技术的不断创新会给人类社会生活带来奇迹和享受。
参考文献
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