工業(yè)嵌入式系統(tǒng)

近些年來(lái)，由于工業(yè)過(guò)程控制的智能化需求，隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、AI等技術(shù)的發(fā)展，消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、電子通信產(chǎn)品、信息家電都推陳出新，全球互聯(lián)網(wǎng)也開(kāi)始飛速發(fā)展，這些都為嵌入式系統(tǒng)提供了非常廣闊的應(yīng)用空間。目前嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于機(jī)器人系統(tǒng)、數(shù)控設(shè)備、智能儀器儀表、交通監(jiān)控、遠(yuǎn)程醫(yī)療等領(lǐng)域。往往一個(gè)強(qiáng)大、高效、復(fù)雜且低成本的工業(yè)嵌入式系統(tǒng)能對(duì)工業(yè)生產(chǎn)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生極大的推動(dòng)作用。

與通用計(jì)算機(jī)不同，嵌入式系統(tǒng)是針對(duì)具體應(yīng)用的專用系統(tǒng)，它的硬件和軟件必須高效地設(shè)計(jì)，好的嵌入式系統(tǒng)是完成目標(biāo)功能的最小系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般要求高的可靠性，例如在高溫、高壓、電磁干擾嚴(yán)重的工業(yè)環(huán)境就對(duì)嵌入式系統(tǒng)有很高的要求。嵌入式處理器的功耗、體積、處理能力在具體應(yīng)用中也有很高的要求，這在消費(fèi)類電子產(chǎn)品方面的表現(xiàn)非常明顯。嵌入式技術(shù)在工業(yè)控制中顯得尤其的重要，屬于控制的核心環(huán)節(jié)。各產(chǎn)業(yè)優(yōu)化嵌入式系統(tǒng)，力能夠?yàn)橛脩舸蛟煲粋€(gè)高性能、高可靠性的非傳統(tǒng)工業(yè)控制設(shè)備。

在工業(yè)設(shè)計(jì)中，現(xiàn)在都向著工控自動(dòng)化的方向發(fā)展，在這其中嵌入式系統(tǒng)是很重要的一環(huán)。工業(yè)嵌入式系統(tǒng)的需求一般包括四個(gè)方面:可靠性、效率性、開(kāi)發(fā)工具和面向應(yīng)用需求。首先，可靠性需求指的是嵌入式系統(tǒng)的可靠性依賴于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和容錯(cuò)性。其次，效率性需求主要指時(shí)間效率和空間效率，值得注意的是，時(shí)間效率必須考慮到嵌入式系統(tǒng)的硬件核心：?jiǎn)纹瑱C(jī)或微控制器(MCU)。再次，開(kāi)發(fā)工具指的是嵌入式系統(tǒng)所具有得特殊的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)采用獨(dú)特的宿主機(jī)—目標(biāo)機(jī)模式，在這個(gè)環(huán)境下調(diào)試好目標(biāo)機(jī)的硬件和軟件，才能使最終的嵌入式系統(tǒng)脫離開(kāi)發(fā)環(huán)境，獨(dú)立運(yùn)行，能很好地配合工業(yè)設(shè)計(jì)。最后，面向應(yīng)用需求指的是嵌入式系統(tǒng)通常只運(yùn)行存儲(chǔ)在ROM 或閃存中的可執(zhí)行映像，而通用計(jì)算機(jī)可以加載、運(yùn)行磁盤(pán)上的各種軟件。

可能大家對(duì)于工控自動(dòng)化還不是很了解，覺(jué)得工業(yè)跟自己的生活離得很遠(yuǎn)，但是這里告訴大家，自動(dòng)化已經(jīng)走進(jìn)了我們的生活中，越來(lái)越貼近我們的生活，而且現(xiàn)在的自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共同發(fā)展，開(kāi)啟了工業(yè)4.0的道路。而在工業(yè)化發(fā)展的道路上，離不開(kāi)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)作為以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)可謂重中之重。

隨著微處理器和單片機(jī)的發(fā)展, 工業(yè)控制技術(shù)中使用嵌入式操作系統(tǒng)已經(jīng)成為一個(gè)大流，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)階段的發(fā)展, 它的應(yīng)用必將越來(lái)越廣泛。