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      嵌入式系統(tǒng)替代傳統(tǒng)工控機探討

      文章來源:http://www.szsy2006.com/ 上傳時間:2017-12-11 瀏覽次數(shù):
      文章摘要:  在交通行業(yè)機電設(shè)備系統(tǒng)的門檻前,嵌入式系統(tǒng)始終徘徊不前。由于早期的嵌入式系統(tǒng)在存儲空間、CPU運算速度、RAM性能以及大型數(shù)據(jù)庫設(shè)計等種種軟硬件性能都無法達(dá)到高速公路收費系統(tǒng)地指標(biāo)要求,除少數(shù)視頻監(jiān)控錄像機陸續(xù)更換成嵌入式之外,其余的大多數(shù)設(shè)備,尤其是收費系統(tǒng)還是沿用傳統(tǒng)的PC結(jié)構(gòu)工控機。但隨著嵌入式系統(tǒng)各項指標(biāo)的**提高,嵌入式系統(tǒng)靈活的應(yīng)用性、高度自動化或得了巨大的發(fā)展契機,應(yīng)用范圍日益廣...

        在交通行業(yè)機電設(shè)備系統(tǒng)的門檻前,嵌入式系統(tǒng)始終徘徊不前。由于早期的嵌入式系統(tǒng)在存儲空間、CPU運算速度、RAM性能以及大型數(shù)據(jù)庫設(shè)計等種種軟硬件性能都無法達(dá)到高速公路收費系統(tǒng)地指標(biāo)要求,除少數(shù)視頻監(jiān)控錄像機陸續(xù)更換成嵌入式之外,其余的大多數(shù)設(shè)備,尤其是收費系統(tǒng)還是沿用傳統(tǒng)的PC結(jié)構(gòu)工控機。但隨著嵌入式系統(tǒng)各項指標(biāo)的**提高,嵌入式系統(tǒng)靈活的應(yīng)用性、高度自動化或得了巨大的發(fā)展契機,應(yīng)用范圍日益廣闊,嵌入式系統(tǒng)替代傳統(tǒng)工控機值得探討。

        嵌入式系統(tǒng)與傳統(tǒng)工控機比較分析

        一、傳統(tǒng)工控PC機的優(yōu)缺點

        工控機通俗的說就是專門為工業(yè)現(xiàn)場而設(shè)計的一種加固增強型個人計算機。工控機與普通計算機相比,抗電磁干擾能力強,性能穩(wěn)定。由于收費現(xiàn)場環(huán)境比較復(fù)雜,設(shè)計單位一般優(yōu)先PC型工控機作為現(xiàn)場收費計算機設(shè)備。

        ***:

        技術(shù)難度低不需要接觸太多軟硬件底層技術(shù),開發(fā)周期短。

        缺點:

        ◇故障多,效率低:高速公路收費現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜,油煙粉塵吸附在機箱內(nèi)的印刷電路板上,影響電子元器件的熱量散發(fā)。在夏季高溫時,自動重啟、板卡損壞等多種故障較為突出。工作人員要花費大量的時間做維護(hù)保養(yǎng),工作效率低。

        ◇功耗大,能耗高:工控機的功耗大,發(fā)熱量高,需要大功率的風(fēng)扇散熱,高能耗容易導(dǎo)致整機發(fā)生故障,系統(tǒng)營運成本高。

        二、嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢分析

        嵌入式系統(tǒng)是以應(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(yán)格要求的**計算機系統(tǒng)。我們可以用一句話來總結(jié)嵌入式系統(tǒng)的特點“面向應(yīng)用,軟硬件可裁”。

        ***:

        ◇嵌入式系統(tǒng)提供相當(dāng)?shù)讓拥能浻布脚_,作為開發(fā)人員,可以深入細(xì)致研究測試,及時有效***BUG,從源頭上解決應(yīng)用中出現(xiàn)的問題。

        ◇嵌入式系統(tǒng)精簡、實時性高:嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)小,個性化強,軟件系統(tǒng)和硬件結(jié)合緊密。一般要針對硬件進(jìn)行系統(tǒng)移植,對于控制來說,反應(yīng)及時,不會出現(xiàn)延誤、拖后等一系列實時性問題。

        ◇功耗低,節(jié)能效果出色:據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,嵌入式系統(tǒng)比傳統(tǒng)的工控機節(jié)能95%以上,一臺車道機一年可以節(jié)電1500度以上。

        ◇能力強:嵌入式系統(tǒng)采用的系統(tǒng)軟件平臺是有別于Windows的**軟件平臺,計算機**少,杜絕了大多數(shù)的計算機**潛在威脅。

        ◇成本低廉:嵌入式系統(tǒng)采用的是硬件集成設(shè)計,大多數(shù)的數(shù)據(jù)接口自帶,軟件上設(shè)計者也多采用源代碼公開**的LINUX操作系統(tǒng),成本比工控機降低60%到70%。

        ◇故障率低,高可靠性:嵌入式系統(tǒng)采用全集成線路、低功耗設(shè)計,有效避免了諸如:接觸不良、散熱不良、接觸面氧化等一系列問題。減少大量維護(hù)工作,收費系統(tǒng)整體效率得到提升。

        嵌入式系統(tǒng)替代傳統(tǒng)工控機的技術(shù)可行性

        在收費系統(tǒng)中,主機必須要具有豐富的硬件接口以及可以擴展的能力,如通信接口、驅(qū)動接口、視頻音頻接口等,同時軟件上要具有的數(shù)據(jù)庫檢索能力和運算能力。工控機的上述功能雖已成熟,但嵌入式技術(shù)的可擴展處理器結(jié)構(gòu)其實早已超越了我們的想象。我們可以從目前消費電子市場各類琳瑯滿目的智能手機、PDA等嵌入式電器看出一點端兒,嵌入式處理器的主板系統(tǒng)具備了大多數(shù)的硬件接口,目前嵌入式處理器的主頻已經(jīng)達(dá)到G級,完全能夠滿足系統(tǒng)工作的需要,在高速公路收費系統(tǒng)中應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)替代傳統(tǒng)工控機完全可行。

        結(jié)束語

        目前,嵌入式系統(tǒng)普遍應(yīng)用于各個行業(yè),原因有兩個方面:一是芯片技術(shù)的發(fā)展,使得單個芯片具有更強的處理能力,集成多種接口已經(jīng)成為可能;另一方面是應(yīng)用的需求,由于對產(chǎn)品可靠性、成本、更新?lián)Q代要求的提高,嵌入式系統(tǒng)逐漸從純硬件實現(xiàn)和使用通用計算機實現(xiàn)的應(yīng)用中脫穎而出。低成本、低耗能、高穩(wěn)定性、高時效性,嵌入式系統(tǒng)向傳統(tǒng)工控機提出挑戰(zhàn)。嵌入式系統(tǒng)在高速公路收費系統(tǒng)中替代傳統(tǒng)工控機,各方面條件已經(jīng)具備,嵌入式時代已經(jīng)到來。


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