數字時代下嵌入式軟件行業(yè)加速發(fā)展，企業(yè)相繼布局嵌入式軟件行業(yè)[圖]

    一、嵌入式軟件概述

    嵌入式軟件是為了滿足人們的使用需求而開發(fā)的程序、文件與相關技術可以分為系統(tǒng)軟件和應用軟件，從應用范圍來分可以分為數據庫軟件、嵌入式軟件等從計算理淪來看，一般軟件可以看作是一組過程化的數學函數，函數輸入數據隱射輸出數據。而嵌入式軟件同樣也是數學函數，但是其于嵌入式軟件的主要作用并非轉化數據，而是與物理領域進行聯通簡單地說，就是利用相關技術將操作系統(tǒng)或者其他開發(fā)軟件嵌入到硬件之中。

    嵌入式軟件技術在到目前為比己經在很多領域起到了中流砥柱的作用，例如在電子消費、移動通訊方面，這種技術得到了廣泛的應用在我國很多重要的行業(yè)，例如通信、軍工國防等領域也得到了重要的應用，我國的這些重要領域己經離不開嵌入式軟件技術，這種技術為我國的很多行業(yè)提供了更多的可能性。根據這種發(fā)展趨勢，嵌入式軟件技術在未來會為人類做出更大的貢獻。

嵌入式軟件行業(yè)應用領域

資料來源：智研咨詢整理

    嵌入式概念其實很早就已存在，從上世紀70年代單片機的出現開始到今天的各種嵌入式相關的各種應用，嵌入式系統(tǒng)經歷了近30年的發(fā)展歷史，但每個階段的發(fā)展歷程都有所不同，嵌入式系統(tǒng)主要經歷了四個階段：

    （一）無操作系統(tǒng)階段

    這一階段的應用就是基于初的單片機上，多數以編程控制器的形式出現，這一時期，一般沒有操作系統(tǒng)的相關支持，只有通過匯編語言對系統(tǒng)進行直接的控制，當然在相關運行結束之后再清除內存，當然這一時期的主要特點是：系統(tǒng)機構和功能相對都比較單一，處理效率也較低、儲存量也小，幾乎沒有用戶接口，由于具備以上特性，曾經被工業(yè)領域廣泛的認可。

    （二）簡單的操作系統(tǒng)階段

    但隨著微電子工藝水平的提高，出現了大量高可靠、低耗能的嵌入式CPU，這種簡單的嵌入式操作系統(tǒng)開始出現并得到了迅速發(fā)展。此時的嵌入式操作系統(tǒng)雖比較簡單，但已初步具備一定的兼容性和擴展性，對控制系統(tǒng)負載以及監(jiān)控應用程序的運行有一定作用。

    （三）實時操作系統(tǒng)階段

    在數字化通信和信息家電等巨大需求的牽引下，嵌入式系統(tǒng)得到進一步的飛速發(fā)展，隨著硬件實時性要求的提高，嵌入式系統(tǒng)的軟件規(guī)模也在不斷擴大，這一時期操作系統(tǒng)的實行性得到了很大的改善，可以在不同類型的微處理器上，實現高度的模塊化和擴展性運行，以此使得應用軟件的開發(fā)變的更加簡單。

    （四）面向internet階段

    在21世紀的網絡時代，將嵌入式系統(tǒng)應用到各種網絡環(huán)境的呼聲越來越高，嵌入式設備與internet的完美結合才是嵌入式技術的真正未來，在這個信息時代和數字時代里，為嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)帶來了巨大的機遇，同時對于嵌入式系統(tǒng)提供商來講也是新的挑戰(zhàn)。

    二、嵌入式軟件產業(yè)發(fā)展模式

    隨著開源軟件越來越成熟，嵌入式系統(tǒng)已經大量采用開源軟件，比如Linux操作系統(tǒng)。除了汽車電子、航天和國防等安全和可靠性要求的領域繼續(xù)保持較快的發(fā)展速度，傳統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)增長緩慢，缺少可以盈利的商業(yè)模式。隨著物聯網云平臺的發(fā)展，嵌入在設備端的操作系統(tǒng)也正在和云平臺結合，形成一個全新的物聯網操作系統(tǒng)（國外也稱為 Operating System for Internet of Things）。目前已經有的物聯網操作系統(tǒng)有ARM mbed OS、谷歌的Android Things 、微軟的Windows 10 IoT Core、華為的LiteOS 和慶科Mico OS。

主要物聯網操作系統(tǒng)一覽表

資料來源：公開資料整理

    三、中國嵌入式軟件產業(yè)規(guī)模

    近十年來，我國嵌入式系統(tǒng)行業(yè)快速發(fā)展，嵌入式軟件技術得到飛速發(fā)展。伴隨著芯片技術的發(fā)展，單個芯片具備了更強的處理能力，使得在單個芯片中集成多種接口成為可能。

    由于應用的需要以及對產品穩(wěn)定性、成本、更新換代要求的提高，嵌入式系統(tǒng)功能模塊逐漸豐富，并形成包括嵌入式操作系統(tǒng)、中間件在內的嵌入式軟件體系，嵌入式軟件也由此邁入微電子學科、計算機學科、通信學科、電子技術學科等多學科交叉融合的嵌入式系統(tǒng)時代。

    隨著嵌入式軟件在在網絡與通信設備、消費電子、數字家電、汽車電子、醫(yī)療電子、工業(yè)控制、辦公自動化、金融電子、軍事、航空航天等國民經濟各個領域的廣泛應用，中國嵌入式軟件產業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L。

    根據智研咨詢發(fā)布的《2021-2027年中國嵌入式軟件行業(yè)發(fā)展現狀調查及投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》顯示：2019年我國嵌入式軟件行業(yè)收入約7820億元，同比2018年的8952億元下降了12.65%，近幾年我國嵌入式軟件行業(yè)收入情況如下圖所示：

2011-2019年中國嵌入式軟件行業(yè)收入

資料來源：工信部、智研咨詢整理

2013-2019年中國嵌入式軟件細分行業(yè)規(guī)模情況

資料來源：工信部、智研咨詢整理

    在網絡與通信設備、數字家電、汽車電子、醫(yī)療 電子、工業(yè)控制等國民經濟各個領域，嵌入式軟件均已得到廣泛應用，中國嵌入式軟件的產業(yè)規(guī)模已達到了7820億元人民幣。目前，嵌入式軟件生產企業(yè)數量較多，國內生產嵌入式軟件的企業(yè)主要有如下表所示：

國內市場常見嵌入式軟件廠商/產品一覽表

資料來源：智研咨詢整理

    四、2016-2019年成都市嵌入式軟件市場銷售規(guī)模

    作為全國首批、中西部唯一的中國軟件名城，成都在全國軟件產業(yè)版圖上占據舉足輕重的地位，已成為中西部地區(qū)軟件服務業(yè)發(fā)展的領軍標桿城市。2019年成都市軟件行業(yè)銷售收入約3496.5億元，同比2018年的3027.3億元增長了15.5%。近幾年成都市軟件行業(yè)收入情況如下圖所示：

2016-2019年成都市軟件行業(yè)收入情況

資料來源：工信部、智研咨詢整理

    2019年成都市嵌入式軟件收入約391.6億元，占比軟件收入比重約11.2%。如下圖所示：

2016-2019年成都嵌入式軟件行業(yè)收入

資料來源：智研咨詢整理

    五、2020-2026年嵌入式軟件發(fā)展趨勢

    1、傳統(tǒng)行業(yè)應用繼續(xù)保持主流

    伴隨著計算機技術與電子技術的成熟發(fā)展，電子設備之間的差異性越來越低，軟件差異化的優(yōu)勢已經逐漸凸顯，包括通信、消費電子、工業(yè)生產、汽車生產、醫(yī)療電子等行業(yè)領域都已經普及使用了嵌入式軟件技術,但相對而言，嵌入式軟件在各行業(yè)領域中還處于淺層應用，要實現更高程度的智能化、便利化還需要更進一步的研究拓展。 因此，從嵌入式軟件未來發(fā)展趨勢來看，傳統(tǒng)行業(yè)應用仍是其主流發(fā)展平臺。

    從嵌入式軟件應用的廣泛程度來看，嵌入式軟件在市場規(guī)模較為龐大的3C（Communication, Consumer Electronics, Computer） 終端產品應用領域也已普及，如智能手機。路由器、移動游戲設備等,這些常見的終端產品都能夠通過連接網絡來實現語音與視頻通訊,而嵌入式多媒體處理軟件則可以顯著優(yōu)化網絡狀態(tài),避免網絡出現丟包、延時、抖動等情況,以便讓用戶獲得更高質量的在線服務。對于嵌入式軟件來說，高級用戶界面與交互功能正在快速發(fā)展,在未來的發(fā)展中伴隨著智能家庭電器的普及以及便攜式設備的發(fā)展,嵌入式軟件將會給用戶帶來更加新奇、更加豐富的體驗。同時，嵌入式軟件技術為了滿足人們的個性化需求,還會朝著人工智能技術的方向發(fā)展.人工智能技術與嵌入式軟件相結合，可以深入地實現人機交互過程，使得嵌入式軟件可以得到更加廣泛的應用。在嵌入式技術的突破發(fā)展下，智能儀表實現自動化、自動化溫度控制、自動化壓力控制等都將為人類的進步發(fā)展做出貢獻。

    2、汽車應用具有巨大發(fā)展?jié)摿?/p>

    在汽車行業(yè)與電子I業(yè)持續(xù)發(fā)展的現代社會，電子技術在汽車行業(yè)的應用愈加廣泛，現代的汽車行業(yè)已經邁入計算機控制時代，可以使汽車電子實現發(fā)動機控制.底盤應用等各項功能。在汽車電子逐漸朝向網絡化、智能化、人性化趨勢發(fā)展的過程中，對相關控制軟件的需求也必然會有所增加，并且需要進一步進行計算機聯網， 需要應用各種類型的嵌入式軟件,并且開發(fā)設計出能夠通用的高水平語言,以滿足不同硬件的控制需求。嵌入式軟件作為-種.可以移植的應用技術，在未來的發(fā)展過程中必然將在汽車行業(yè)應用上發(fā)揮著不可替代的作用。

    在電子設備市場處于爆炸式增長的背景下，汽車電子必然將朝著智能化方向發(fā)展，從當前的實現與手機同步訪問發(fā)展到手機被置入汽車系統(tǒng)中,以獲取更強大的計算能力與顯示屏幕網。

    3、醫(yī)療電子行業(yè)具有廣闊市場前景

    在人們生活質量不斷提升的現代化社會,醫(yī)療電子產品的市場正在不斷擴大,特別是對于計算機斷層掃描、超聲波診斷儀器、磁共振儀器等醫(yī)療影像設備的需求正在快速增加。相對于同樣的高端產品來說，嵌入式軟件擁有獨特的優(yōu)勢,其硬件的低功耗以及高效處理能力能夠為推廣產品有著十分重要的積極作用。相對于軟件系統(tǒng)來說，嵌入式軟件不單單可以滿足需求，同時還能夠提供更佳的實施方室。在未來若干年的發(fā)展過程中，嵌入式軟件必然在醫(yī)療電子領域有著更加深入的應用。面對便攜式智能式醫(yī)療電子設備帶來的全新發(fā)展機遇,全球電子醫(yī)療廠商都加大了研究開發(fā)的力度,積極面對半導體技術帶來的挑戰(zhàn)與發(fā)展機遇.而軟件供應離則相應地推出“了各類型的產品,以支持半導體廠商的技術,使得嵌入式軟件支持的產品能夠快速的面向市場。醫(yī)療行業(yè)在朝向電子技術方向發(fā)展過程中需要更加智能.更加可靠的系統(tǒng)提供支持。其中，微軟Windows Embedded系列操作系統(tǒng)如Windows Embedded CE和Windows XP Embedded,在工具中提供了安全穩(wěn)定的架構、行業(yè)標準的支持、完善穩(wěn)定的網絡支持等,為醫(yī)療行業(yè)電子設備的發(fā)展掃除障礙。在未來醫(yī)療發(fā)展領城中，具有連接選項功能的,更加完善、更加智能的醫(yī)療設備將會持續(xù)保持增長狀態(tài)，醫(yī)療設備制造廠商將可以使用更加科技化的嵌入式軟件技術來開發(fā)醫(yī)療設備,其中包括血糖儀、患者監(jiān)護設備、超聲波設備、遠程診斷、本地診斷設備等。