工業(yè)嵌入式系統(tǒng)

近些年來，由于工業(yè)過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，消費電子、計算機、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)用于機器人系統(tǒng)、數(shù)控設(shè)備、智能儀器儀表、交通監(jiān)控、遠程醫(yī)療等領(lǐng)域。往往一個強大、高效、復雜且低成本的工業(yè)嵌入式系統(tǒng)能對工業(yè)生產(chǎn)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生極大的推動作用。

與通用計算機不同，嵌入式系統(tǒng)是針對具體應(yīng)用的專用系統(tǒng)，它的硬件和軟件必須高效地設(shè)計，好的嵌入式系統(tǒng)是完成目標功能的最小系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般要求高的可靠性，例如在高溫、高壓、電磁干擾嚴重的工業(yè)環(huán)境就對嵌入式系統(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)，力能夠為用戶打造一個高性能、高可靠性的非傳統(tǒng)工業(yè)控制設(shè)備。

在工業(yè)設(shè)計中，現(xiàn)在都向著工控自動化的方向發(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方面:可靠性、效率性、開發(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)的實時性和容錯性。其次，效率性需求主要指時間效率和空間效率，值得注意的是，時間效率必須考慮到嵌入式系統(tǒng)的硬件核心：單片機或微控制器(MCU)。再次，開發(fā)工具指的是嵌入式系統(tǒng)所具有得特殊的開發(fā)平臺，開發(fā)采用獨特的宿主機—目標機模式，在這個環(huán)境下調(diào)試好目標機的硬件和軟件，才能使最終的嵌入式系統(tǒng)脫離開發(fā)環(huán)境，獨立運行，能很好地配合工業(yè)設(shè)計。最后，面向應(yīng)用需求指的是嵌入式系統(tǒng)通常只運行存儲在ROM 或閃存中的可執(zhí)行映像，而通用計算機可以加載、運行磁盤上的各種軟件。

可能大家對于工控自動化還不是很了解，覺得工業(yè)跟自己的生活離得很遠，但是這里告訴大家，自動化已經(jīng)走進了我們的生活中，越來越貼近我們的生活，而且現(xiàn)在的自動化技術(shù)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共同發(fā)展，開啟了工業(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、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)，對于工業(yè)設(shè)計來說可謂重中之重。

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