嵌入式系统涵盖了所有电脑控制的设备，包括PC上常见的储存媒介、光碟机的伺服控制，以及资料的存取介面等。可以说，嵌入式系统设计与PC技术的演进是相辅相成的，特别是嵌入式系统的需求，更成为了PC产业蓬勃发展的主要动力。嵌入式系统称得上是最小规模的系统整合，其设计上包括核心元件与系统整合等关键。核心元件的采用基本上必须要能满足各种不同嵌入式应用的需求，例如低功耗便是嵌入式系统十分在意的一个特性。

图1 : 越来越多感测器已经被应用於工厂的自动化产线中，成为感知网路的第一线关键元件。

而近年来，除了对于功耗的要求，针对不同元件也有了许多不同的市场需要，例如感测器需求更高精准度与稳定性，控制器则提供了更多高效能的选择，以因应各种不同的物联网应用。至于系统设计，则偏重于设计人员的系统整合能力，不只要能够让软硬体整合后的系统能力充分发挥，重点更是要能够真正解决该嵌入式应用所应处理的问题。

嵌入式系统需具备联网能力

在物联网的应用中，嵌入式系统多半必须要能够具备联网功能，才能够有效传送或分享数据资料。事实上，网际网路早已被人们应用于改善生活，甚至营造出全新的经济革命与消费型态。然而网路的普及，却也造就了另一种奇迹，消费者身边的所有电子设备，都将成为物联网连线中的重要成员。从过去常见的联网电视，到可联网的冰箱或冷气等。这些电子设备的联网，象征意义就是可以迈向更为智慧化的生活型态。透过电视上网选择喜欢的电影节目，冰箱可自动补充即将用尽的食材，冷气可在即将回家之前自动开启调节温度。这其中，嵌入式系统扮演了非常重要的关键角色。

图2 : 嵌入式系统多应用於智慧穿戴装置上。图为ST的智慧手表开发套件。

透过物联网可进行的事情还不只如此，例如工业上，可透过同步网路，来使遥远距离的数百公尺的两颗伺服马达同步运转。这意义在于可以透过网路来提供设备同步处理的能力。对于工业生产环境来说，嵌入式系统的特定功能，未来都可以透过网路来同步或更改，或进行维修与更新等作业。

若依据这样的趋势观察，具备联网功能的嵌入式系统，重要性将与日俱增，特别是在万物互联的这个时代。事实上，现今许多嵌入式元件，如MCU与感测器等，都已经内建网路介面，例如蓝牙、Wi-Fi、甚至是NB-IoT等无线连结技术，嵌入式元件都已经具备联网能力，这似乎也意味着嵌入式系统工程师必须都要具备联网的能力才行，否则将很难在赶上这一波嵌入式的物联网新革命。

感测器需满足物联网多元需求

近年来物联网成为IT产业的重要趋势，作为物联网架构的第一线，感测技术的重要性不在话下。然而，在物联网系统中，传统感测器设计已不敷所需，新一代感测网路除了感测功能外，还需有传送感测讯号的传输功能。

面对物联网需求，相关业者认为磁力感测与颜色感测发展潜力十足，重力感测则多应用于智慧手机，未来智慧家庭也会是其重点发展领域，从设计面来看，目前市场上的感测器仍多为标准品，客制化设计需求相对较少，以日本大厂罗姆半导体为例，客制化感测器约占整体产品的25％，而若客户要求的客制化设计广为市场所接受，相关厂商也会将之标准化，并纳入旗下产品线。

图3 : 智慧手机均内建了多轴感测器，可以满足多种应用情境。

至于智慧感测应用加速普及，过去5年来无论是技术或产品种类，都有显著提升，其成长动力来自云端系统的生态链逐渐成形，另外工控领域也是发展重点，近期自动化设备的自我诊断侦测，已然成为工控设备的新兴设计。放眼未来，加速度计、磁力、气压等感测器将在工控系统加重应用力道，半导体业者与系统整合商的合作深度也会进一步强化。

物联网应用加速 多轴感测将成主流

感测器经过多年的发展，不但技术成熟，应用也广泛。特别是针对物联网的嵌入式应用上，感测器是感知网路的第一线。在技术方面，动作感测是目前最普及的技术，声音感测则仍处于发展状态，不过未来相当具有发展潜力。

放眼未来感测技术趋势，无论是物联网或穿戴式装置，感测元件仍有几个共通趋势，首先是系统多轴化，感测系统朝向多轴化发展，是感测应用市场的重要趋势。事实上，感测系统朝多轴化发展的脚步一直没有停止过，从早一代的单轴感测器，演进到目前常见的3轴、6轴、9轴、10轴、11轴，甚至最新的12轴感测系统，多轴化已经是不可逆的道路。

而感测器所谓的「多轴」，到底有哪几轴，哪些轴又是必要的，哪些只是次要的？一般来说，从三轴加速度计、三轴陀螺仪到三轴电子罗盘，此9轴已经几乎成为智慧手机的标准配备，透过这三种感测器，几乎已经可以完成绝大多数的应用。而除了这三种感测器之外，包括高度计、压力计、温度计与光感计等，都陆续被加入感测系统，成为多轴感测器的成员之一。多轴化已是既定趋势，未来相关厂商也将持续研发多轴感测平台，以符合市场应用需求。

结语

在万物联网的趋势下，嵌入式系统除了必须满足低功耗的需求之外，近年来的市场需求也让各种元件的特性持续精进。例如感测器必须走向更高精确度与更高稳定度，控制器则必须提供更高效能以及更多样化选择，而联网功能则必须要满足远距离、近距离等各种不同通讯协定。物联网的应用无远弗届，而嵌入式系统的能力也不断提升，不管应用如何变化，都能轻松搞定。

[物联网发展新趋势]

很多新科技都在2018年发扬光大，其中也包括物联网（IoT）。透过物联网技术，家用恒温计、智慧门锁和智慧电表等新应用持续增温，业界也竞相投资物联网技术以提升获利成长。归纳物联网近期的几项发展趋势如下。

首先，物联网的应用更为广泛。多数企业渐渐将物联网结合至自身的核心产品和计画，以推升数位企业发展。在2022年以前，物联网将成为数百万业务流程管理中，扮演核心角色。未来甚至可透过物联网技术遥控汽车空调系统（HVAC systems）。

其次，物联网也提高了资安需求。随着连网装置让人类的生活更方便，资安的重要性自然也不言而喻。物联网资安需要多管齐下，且所有在物联网生态系统的参与者，都应肩负保护资讯安全的责任。因此，预料各界未来对于物联网资安的投资将持续增加。

第三，由于物联网将产生大数据，因此会促使行动业者加速朝速度更快的5G网路发展。不过，尽管5G网速将飞跃成长，但不会在短时间内普及。

第四，另一个快速发展的领域是汽车产业，尤其是车队管理。预料连网汽车产业将快速起飞。而货车、租车和其他公司利用物联网技术，也将呈现爆发性成长。

第五，企业也会开始大举投资物联网技术。预料政府部门和私部门将会领军投资物联网。预测企业在2021年以前对物联网解决方案的投资将达到6兆美元。预期许多创投业者将会投注更多资金于物联网产业，主要的资金来源则都将流入物联网新创业者。

最后，工业物联网（IIoT）也已经开始起飞。预期工业物联网将透过并购与取得大数据来革新制造业，目前已经有很多企业开始布局工业物联网，让联网装置在工厂中发挥更大功能。