進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代后，嵌入式系統(tǒng)便從獨(dú)立發(fā)展時(shí)代進(jìn)入智能化服務(wù)的大科技時(shí)代。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，嵌入式系統(tǒng)承擔(dān)了底層的物理信息采集任務(wù)，將物聯(lián)網(wǎng)的人文數(shù)據(jù)時(shí)代，推進(jìn)到包括海量物理數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)時(shí)代。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)告別了獨(dú)立的產(chǎn)品發(fā)展階段，進(jìn)入到大數(shù)據(jù)的社會(huì)服務(wù)時(shí)代。

1、什么是大數(shù)據(jù)?

1.1大數(shù)據(jù)時(shí)代的誕生

       互聯(lián)網(wǎng)誕生以后，出現(xiàn)了一個(gè)全球化的、以人文信息為主體的海量數(shù)據(jù)體系。當(dāng)嵌入式系統(tǒng)將互聯(lián)網(wǎng)延伸到物理世界后，增加了真實(shí)世界中實(shí)時(shí)的、海量的物理參數(shù)與物理狀的數(shù)據(jù)。海量的人文數(shù)據(jù)與海量的物理數(shù)據(jù)，構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)世界中真實(shí)世界與虛擬世界完整的數(shù)據(jù)群。其數(shù)據(jù)的超大規(guī)模，以及數(shù)據(jù)可怕的增殖速度，人們只好用一個(gè)最簡(jiǎn)約的名詞--“大數(shù)據(jù)”來(lái)形容它。

       據(jù)統(tǒng)計(jì)2008年全球數(shù)據(jù)量為0.49ZB,2009年為0.8ZB,2010年為1.2ZB,2011年為1.8ZB,相當(dāng)于全球每人產(chǎn)生200GB以上的數(shù)據(jù)。相比之下，2012年底人類(lèi)生產(chǎn)的所有印刷材料數(shù)據(jù)為200PB(0.0002ZB)，人類(lèi)歷史上說(shuō)過(guò)的話(huà)語(yǔ)數(shù)據(jù)總和為5EB(0.005ZB)。可以看出，如今整個(gè)人類(lèi)文明所獲得的全部數(shù)據(jù)，絕大部分產(chǎn)生于物聯(lián)網(wǎng)，而且有90%是過(guò)去兩年內(nèi)產(chǎn)生的。到了2020年，全世界所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模將達(dá)到今天的44倍。

1.2大數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)特性

       大數(shù)據(jù)除了繼承互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的數(shù)字化、全球化特征外，還帶有諸多物聯(lián)網(wǎng)的新特征，如超海量、實(shí)時(shí)性與大信息等。這些數(shù)據(jù)特征引發(fā)了數(shù)據(jù)處理的革命。

       (1)數(shù)字化，是指大數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)，都是“0”、“1”狀態(tài)的量子化符號(hào)的數(shù)字體系，具有可無(wú)限傳播、變換、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移、處理的能力，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗、無(wú)差誤的操作。具有這種量子化符號(hào)的數(shù)字體系，保證了大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移中的可靠性。

       (2)全球化，是指大數(shù)據(jù)具有無(wú)限時(shí)空、無(wú)限通達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)寄生環(huán)境，包括全球化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)、電信網(wǎng)、電視網(wǎng)與智能電網(wǎng)的獨(dú)立寄生環(huán)境。全球化無(wú)限時(shí)空性質(zhì)的大數(shù)據(jù)，形成了人人可無(wú)限共享的知識(shí)平臺(tái)與智力平臺(tái)。

      (3)超海量，是指數(shù)字化時(shí)代，人類(lèi)社會(huì)信息數(shù)字歸一化后，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的海量集合。互聯(lián)網(wǎng)海量的人文數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)追加的海量物理數(shù)據(jù)，形成了完整的超海量信息數(shù)據(jù)。

       (4)實(shí)時(shí)性，是指大數(shù)據(jù)中的物理數(shù)據(jù)都是真實(shí)事物物理狀態(tài)實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)。嵌入式系統(tǒng)以各種方式實(shí)時(shí)地采集事物的物理狀態(tài)，滿(mǎn)足了大數(shù)據(jù)應(yīng)用中的實(shí)時(shí)性要求。例如，全球氣象數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新與天氣的實(shí)時(shí)處理與預(yù)報(bào)。

        (5)泛信息，是指大數(shù)據(jù)信息的全息性、冗余性、混雜性與無(wú)限擴(kuò)展性等特征。大數(shù)據(jù)中涵蓋了人文、物理，虛擬世界、真實(shí)世界中形形色色的信息內(nèi)容，通過(guò)不斷地信息挖掘，可實(shí)現(xiàn)不同層次的應(yīng)用;大數(shù)據(jù)中的魚(yú)龍混雜現(xiàn)象，導(dǎo)致大數(shù)據(jù)應(yīng)用中出現(xiàn)虛假、冗余、價(jià)值密度低的數(shù)據(jù)現(xiàn)象。

1.3大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)應(yīng)用革命

       小數(shù)據(jù)時(shí)代，人類(lèi)在事物的有限數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，建立起一整套數(shù)據(jù)分析、處理方法，從有限數(shù)據(jù)信息中了解相對(duì)完整的事物面貌。大數(shù)據(jù)時(shí)代，無(wú)限擴(kuò)展的數(shù)據(jù)使事物從模糊到清晰，只要將足夠多的數(shù)據(jù)集合起來(lái)，便可展現(xiàn)出事物的原貌。以一個(gè)大型建筑的描述為例：在有限的幾個(gè)觀察者提供模糊數(shù)據(jù)后，有經(jīng)驗(yàn)的建筑師可以描繪出該建筑的近似形象;用不同視角的幾張二維圖片數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)拼接算法，得出相對(duì)準(zhǔn)確的三維建筑圖像;如果在建筑物的每個(gè)細(xì)微之處都能采集到該點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)，只要將這些數(shù)據(jù)“粘貼”起來(lái)，就能形成該建筑較為準(zhǔn)確的圖像。這是一種大數(shù)據(jù)的量子化信息的合成技術(shù)。眾多學(xué)者都一致認(rèn)為：數(shù)據(jù)洪流會(huì)使傳統(tǒng)科學(xué)方法變得過(guò)時(shí)，沒(méi)有模型與假設(shè)就可以分析數(shù)據(jù)，海量數(shù)據(jù)使統(tǒng)計(jì)科學(xué)變得時(shí)髦。

2、大數(shù)據(jù)與嵌入式系統(tǒng)

從單片機(jī)時(shí)代開(kāi)始，30多年來(lái)，嵌入式系統(tǒng)從單機(jī)物聯(lián)、分布式物聯(lián)、總線(xiàn)物聯(lián)到互聯(lián)網(wǎng)的普遍接入，最終完成了物理世界與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將互聯(lián)網(wǎng)帶入到物聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)時(shí)代。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)將進(jìn)入到產(chǎn)品與技術(shù)的數(shù)據(jù)服務(wù)時(shí)代。