嵌入式智能遍布

当RAE系统公司制造其无线传感器时，它需要将传感器连接到一个网络中，从而能够整合数据并为客户呈现一个完整的画面。位于加州森尼维尔的RAE系统公司的首席科学家Peter Fuhr说:“我们做辐射和危险化学传感，我们想要一个传感器信息传递系统。我们的传感器用于港口检测等情况下的第一反应者。”

由于传感器分布在广泛的区域，RAE转向了波士顿无线网络供应商Ember Corp.，开发可以集中编程的嵌入式智能。“我们在模块中使用Ember参考设计。Fuhr说:“这种设计的一个美妙之处在于模块之间能够很好地相互交流。”“从我们的角度来看，这是透明的。我们不需要做任何编程。”他指出，RAE的设计人员熟悉传感器，但不太了解网络协议。Ember的嵌入式技术可以让工程师建立一个传感器数据的协调网络，而不需要实际建立一个网络。

嘿，我来了

Ember的管理人员指出，嵌入式智能允许客户分散传感器，然后激活它们并通过网络控制它们。“你拿一堆传感器，把它们放在车间里，这些设备就会通电，自我发现，”恩伯公司营销副总裁文卡特·巴尔说。Bahl解释道：“一个人醒来后会说，‘我是一个温度传感器’。当他们醒来并宣传自己是什么时，它会听到周围和网络中的人的声音。”。Bahl说，这种嵌入式智能融合了嵌入式技术的三大新兴趋势：开放标准、网络和无线技术。

位于加利福尼亚州阿拉米达的嵌入式软件供应商Wind River Systems Inc.的马克·塞鲁盖蒂（Marc Serughetti）指出了其他几个新兴趋势。“一个趋势是硬实时性能。另一个趋势是，我们现在可以确定在设备上安装多少软件。[与个人计算机不同，嵌入式设备的内存和处理能力有限。嵌入式开发人员必须确定功能所需的软件数量，而不是更多。]此外，我们还拥有编译器、调试器和可视化工具等开发工具，”该公司汽车、工业、航空航天和国防市场负责人Serughetti说。

Serughetti指出，嵌入式功能也回到了自动化系统的信息技术（IT）主干中。“我们拥有中间件功能，包括IP（互联网协议）技术、图形库、安全协议和Web服务。”

嵌入式智能还可以帮助整合设备的控制以及来自设备的数据。“我们关注三个领域的互联互通。一种是控制网络，可以是传统的，也可以是以太网。连接的第二个方面是设备与企业的连接。如果客户希望在企业级访问设备，我们可以使用Web服务或OPC(一种开放连接标准)。”Serughetti指出，用户也可以在企业级修改标签，从而使用OPC调优自动化系统。连接的第三个方面是一个小的本地接口。这使得工厂员工可以通过键盘、鼠标或无线人机界面(HMI)与设备连接。

嵌入式软件被广泛用于帮助建立实时控制和数据收集网络。“在很多电力应用中，你要做一系列的事情。你可以捕捉到闪电发生时所有的断路器，你可以看到数据在千分之一秒内做了什么，”阿拉巴马州亨茨维尔的通用电气发那科嵌入式系统控制组业务经理康妮·奇克解释道。显然，人类无法在一毫秒内做出反应。奇克说:“因此，嵌入式技术将查看数据，看看哪些需要重新路由。”通过网络中的嵌入式软件，控制器可以在发生故障时被告知如何重新路由。

奇克表示，嵌入式软件允许最终用户使用功能块进行编程。奇克说：“你可以像乐高积木玩具一样做，如果更简单的话，也可以用C代码来做。”。她指出，智能被嵌入到输入/输出（I/O）本身。由于芯片越来越便宜，到处都在增加智能。现在，PLC（可编程逻辑控制器）、电源和I/O中都有智能

嵌入式软件最大的进步之一是开放标准的普及。Windows CE就是一个例子，它是微软Windows操作系统的一种变体，针对存储量最小的设备进行了优化，非常适合嵌入式系统。“我们的新产品线是基于开放标准的，一直到控制器，”奇克说。“在某些需要可视化的领域，我们的整个操作系统都在Windows CE上。”开放标准允许不同类型的应用程序连接到网络并相互通信。

权衡

在嵌入式技术的世界里，开放标准的趋势正在发生。位于密尔沃基的罗克韦尔自动化公司的软件架构主管John Baier说:“我们正在嵌入更多的特性和功能，我们正在使用更开放的操作系统，比如Windows CE，现在我们甚至在探索Linux。”“我们正在把功能整合到控制系统中。”他指出，当一切都建立在开放标准之上时，就会有一些权衡。拜尔说:“封闭系统具有更强的实时性。“开放系统并不适合实时操作，但它们允许我们使用更多的软件。”

实时控制和数据采集也是一个强劲的趋势。宾夕法尼亚州哈里斯堡Phoenix Contact公司的自动化产品经理Larry Komarek说:“我们看到嵌入式控制的应用正在扩展——系统中嵌入了实时控制。他指出，随着plc越来越小，智能有时会被嵌入到其他设备中。他还指出，制造商正在转向Windows CE等更开放的系统。“打开基于控制的软件是一个自然的过程，”科马雷克说。“CE正在取代中型个人电脑(pc)的功能。”

科马雷克指出，一个好处是一个硬件设备可以控制更多的功能，这意味着集成时间减少了。“这需要一些集成，但它是开放的，标准的网络允许更多的分发。”他还观察到，在不更换plc的情况下，可以更容易地在系统中进行更改，因为嵌入式芯片可以重新分配和重新编程，而微处理器正在进行控制。科马雷克说:“这是一生的积蓄。”

灵活性

开放标准允许控制网络合并旧控制和新控制。佐治亚州卡明AutomationDirect的PLC和I/O产品经理Paul Ruland说:“就PLC而言，有很多新设备内部都有自己的控制。“所有的控制可编程逻辑都在PLC中，设备在输入和输出信号。”他指出，在新的plc中，软件可以被不同的控制器和cpu使用。这给了制造商在工厂更换产品时的灵活性。“你可以把你在以前的产品中使用的程序，放到新产品的控制器中。”

对制造商来说，远程监控甚至控制工厂运营的能力也变得越来越重要。“现在你已经有了在Windows CE上运行的分布式监控，”马萨诸塞州戴德姆的ARC咨询集团公司的研究主管克雷格·雷斯尼克说。“你有能力查看位于核电站内部很远的远程发射机。”

嵌入式技术还允许制造商将不同类型的控制集成到一个监控平台中。Resnick说:“另一个领域是嵌入式可编程自动化控制器(PACs)，它将plc和pc结合在一起，实现多学科控制。“你不再只获得PLC数据，而是通过一个HMI在一个数据库中获得运动控制和过程控制。你可以将多个系统(pc、motion、plc)组合在一个平台上。”

许多需求

制造商对其自动化系统有多种需求。他们希望连接来自不同设备的数据，包括无线和有线设备，在某些情况下，他们希望从远处查看甚至控制他们的自动化系统。制造商希望他们的供应商能够创造出满足所有需求的智能系统。供应商的应对措施是将智能嵌入控制设备、自动化平台、PC和Web服务中间件。这使得制造商能够构建具有灵活性和连接性的系统。

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