隨著Internet的飛速發展，網絡應用越來越廣泛，對各種工業控制設備的網絡功能要求也越來越高。當前的要求是希望工業控制設備能夠支持TCP/IP以及其它Internet協議，從而能夠通過用戶熟悉的瀏覽器查看設備狀態、設置設備參數，或者將設備采集到的數據通過網絡傳送到Windows或Unix/Linux服務器上的數據庫中。

這就要求工控系統必須具備兩方面的功能：

一是要在現場完成復雜的測控任務，因為通常一些任務都具有一定的實時性要求;

二是要求測控系統能夠與某一類型的控制網相連，以實現遠程監控。在目前應用的大多數測控系統中，嵌入式系統的硬件采用的是8/16位單片機;軟件多采用匯編語言編程，由于這些程序僅包含一些簡單的循環處理控制流程。

因此，單片機與單片機或上位機之間的通信通常通過RS232、RS485來組網。這些網絡存在通信速度慢、聯網功能差、開發困難等問題。工業以太網已逐步完善，在工業控制領域獲得越來越多的應用。工業以太網使用的是TCP/IP協議，因而便于聯網，并具有高速控制網絡的優點。

嵌入式Linux技術

嵌入式Linux是按照嵌入式操作系統的要求而設計的一種小型操作系統，它由一個Kernel(內核)及一些根據需要進行定制的系統模塊組成。Kernel一般只有幾百kB左右，即使加上其它必須的模塊和應用程序，所需的存儲空間也很小。它具有多任務、多進程的系統特征，有些還具有實時性。一個小型的嵌入式Linux系統只需要引導程序、Linux微內核、初始化進程3個基本元素。運行嵌入式Linux的CPU可以是X86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC等。與這些芯片搭配的主板都很小，通常只有一張PCI卡大小，有的甚至更小。嵌入式Linux所需的存儲器不是軟磁盤、硬盤、Zip盤、CD-ROM、DVD這些眾所周知的常規存儲器，它主要使用Rom、CompactFlash、M-Systems的Disk On Chip、Sony的Memory STIck、IBM的MicroDrive等體積極小(與主板上的BIOS大小相近)，且存儲容量不太大的存儲器。它的內存可以使用普通的內存，也可以使用專用的RAM。

與其它嵌入式操作系統相比，Linux的源代碼是開放的，不存在黑箱技術。Linux作為一種可裁剪的軟件平臺系統，很可能發展成為未來嵌入式設備產品的絕佳資源。Linux與生俱來的優秀網絡血統更為今后的發展鋪平了一條寬廣平坦的大路。因此，在保持Linux內核系統更小、更穩定、更具價格競爭力等優勢的同時，對系統內核進行實時性優化，更加使之能夠適應對工業控制領域高實時性的要求。這也正是嵌入式Linux操作系統在嵌入式工控系統中的發展所在。同時也使Linux成為嵌入式操作系統中的新貴。

標準的Linux內核通常駐留在內存中，每一個應用程序都是從磁盤運到內存上執行。當程序結束后，它所占用的內存就被釋放，程序就被下載了。而在一個嵌入式系統里，可能沒有磁盤。有兩種途徑可以消除對磁盤的依賴，一是在一個簡單的系統里，當系統啟動后，內核和所有的應用程序都存在內存里。這是大多數傳統的嵌入式系統的工作模式，同樣Linux。第二種就是Linux所特有的功能，因為Linux已經有能力“加載”和“卸載”程序，因此，一個嵌入式系統就可以利用它來節省內存。一個比較典型的系統有大約8MB到16MB的閃存和8MB RAM，而閃存可以被用作文件系統。用閃存驅動程序作為從閃存到文件系統的界面就是一種選擇。當然，也可以用一個閃存磁盤。用閃存來擺脫系統對一個磁盤的需求(依賴)具有Disk On Chip技術以及CompactFlash卡等方式。

用來連接Flash Memory和文件系統的程序都以文件形式存儲在Flash文件中，需要時可以裝入內存，這種動態的、根據需要加載的能力是支持其它一系列功能的重要特征。它能使初始化代碼在系統引導后被釋放。實際上，Linux同樣還有很多內核外運行的公用程序，這些程序通常在初始化時運行一次，以后就不再運行。而且，這些公用程序可以用它們相互共有的方式一個接一個地按順序運行。這樣，相同內存空間可以被反復使用以“召入”每一個程序，就象系統引導一樣。這樣可以節省內存，特別是那些配置一次以后就不再更改的網絡堆棧。如果將Linux可加載模塊的功能包括在內核里，驅動程序和應用程序就都可以被加載。由于它可以檢查硬件環境并且為硬件裝上相應的軟件，從而消除了用一個程序占用許多Flash Memory來處理多種硬件的復雜性。另外，軟件的升級更加模塊化，可以在系統運行時在Flashh上升級應用程序和加載驅動程序，其配置信息和運行時間參數可以作為數據文件儲存在Flash中。