解决方案背景
低功耗是嵌入式服务器必须具备的一个关键特性，在硬件技术飞速发展和日益完善的时候，已经很难有功耗方面的突破了。所以现在降低产品功耗主要是依靠服务器来处理，必须依靠服务器让整个系统在各个时候功耗达到最小。嵌入式系统将决定了最终产品的功耗水平，因此在开发时必须加以考虑。设计了一款基于片上系统芯片的低功耗服务器，以高性能、高速STM32FZIT6为主控芯片，采用高速、大容量SD卡作为存储设备，在片上运行μC/OS－III嵌入式操作系统，并进行裁剪和移植，实现了网络服务器的基本功能。该服务器具有低功耗、易操作、安全可靠以及定制灵活等优点。
解决方案详情
嵌入式系统的低功耗服务器的芯片是以ARMCortex－M7为内核，能够为连接在网络中的终端提供文件、网页、应用等服务，可以实现网页浏览、数据统计、电器控制、文件下载、多媒体通信放等功能。具有双精度浮点运算单元的同时，也支持ARM双精度和单精度数据处理指令和数据类型，并且本服务器选取容量为2GB的SD卡，该卡采用SDIO(SecureDigitalInputandOutput)4BIT接口模式读写，文件读取速度最高可达20Mbit/s，极大地提高了数据运算速度，在电源控制方面，系统设计了一个电源控制电路，能够进行电源自动管理，使得具有一定安全的电路保护机制实现不间断供电。在片内资源上也做了优化，譬如使用了LWIP轻量型网络协议栈起到了节约了Flash资源的作用，并且服务器应用的FATFS文件系统使得传输速率提升且不占用处理器时间，结合嵌入式操作系统，保证系统的稳定运行。
另外系统采用的电源控制模块主要由5V2A电源适配器、不间断供电模块以及2.6V～5.0V升稳压模块组成。电源控制模块输入、输出电压均为+5V，输出电流最高可达1A，电能转换效率高于80%，以及另外的一些电源控制结构如不间断供电UPS(UninterruptiblePowerSupply)、锂电池自动充电、锂电池电量指示、负载过载保护、短路保护等功能也充分展现了嵌入式系统的低功耗服务器的低功耗设计特性。
1.技术优势：
1)该服务器具有低功耗、易操作、安全可靠以及定制灵活等优点。
使用电源控制模块将电能效率提升到80%以上，使用ARMMDK集成开发环境包括代码编辑器、编译器、调试器、下载器等工具，支持C语言、汇编语言进行程序编写，对STM32FZIT6微控制器有良好的支持，创建完成后可以直接被ARMMDK集成开发环境打开，能够更灵活的开发应用
2）该服务器运算速度快，容量大。
采用具有ARMCortex－M7为内核的STM32FZIT6处理器并且使用选取容量为2GB的SD卡，该卡采用SDIO(SecureDigitalInputandOutput)4BIT接口模式读写，文件读取速度最高可达20Mbit/s使得运算速度加快并且加大了内存。
2.技术指标：
1）功耗测试：在断电情况下可工作近10h，达到设计要求。
2）网络测试：连接结果显示连接成功99%，满足使用要求。
3）系统资源测试：并打开一个网页用于任务统计，统计结果显示，各任务内存使用比例低于60%CPU占用率低于30%，系统资源配置合理
成果展示
测试结果表明，所设计的服务器具有功耗低、易操作、安全可靠以及定制灵活等优点，大量应用之后可以在一定程度上解决服务器的功耗问题，节约能源，降低服务器运营成本，对于物联网系统与小型网络应用前景广阔。基于嵌入式系统的低功耗服务器已完成中试并经过多次现场测试，掌握远嵌入式系统的低功耗服务器的关键技术，并已经发表国内中文核心期刊文章1篇，受理实用新型一项，申请知识产权保护多项。