在當(dāng)前的工業(yè)制造領(lǐng)域中,隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,提升工業(yè)智能化水平是各大企業(yè)的追求目標(biāo)。作為工業(yè)智能化的重要組成部分,在生產(chǎn)線的數(shù)控、自動(dòng)化等環(huán)節(jié),嵌入式工業(yè)主機(jī)得到廣泛應(yīng)用。那么,嵌入式工業(yè)主機(jī)是什么?它有哪些應(yīng)用場(chǎng)景?相比于傳統(tǒng)工業(yè)主機(jī)有哪些優(yōu)勢(shì)?其開發(fā)流程和性能評(píng)估和優(yōu)化方面又是怎樣的?下面,我們就一一進(jìn)行分析探究。
一、嵌入式工業(yè)主機(jī)是什么?
嵌入式工業(yè)主機(jī)是嵌入式系統(tǒng)之一,主要指使用單片機(jī)或者處理器等芯片,集成了控制、計(jì)算和通信等多種功能模塊的電子設(shè)備,是連接各類產(chǎn)線自動(dòng)化設(shè)備之間的載體。通過嵌入式工業(yè)主機(jī),可以將各種產(chǎn)線設(shè)備有機(jī)地連接起來,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線自動(dòng)化。
二、嵌入式工業(yè)主機(jī)有哪些應(yīng)用場(chǎng)景?
1. 智能交通領(lǐng)域
城市化的不斷發(fā)展,人口流動(dòng)性越來越大,交通安全問題也日益成為社會(huì)熱點(diǎn),嵌入式工業(yè)主機(jī)在智慧交通領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。無人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等概念的提出,都少不了嵌入式工業(yè)主機(jī)的支持。
2. 工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域
工業(yè)自動(dòng)化是以機(jī)電一體化為基礎(chǔ),以數(shù)字化控制為核心,利用各種新工藝、新技術(shù)和新材料相結(jié)合的先進(jìn)制造技術(shù),提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量,減少人工干預(yù)程度,嵌入式工業(yè)主機(jī)在這個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多,從控制電機(jī)轉(zhuǎn)速、加工中心CNC控制、到自動(dòng)化生產(chǎn)線,都需要嵌入式工業(yè)主機(jī)的支持。
3. 云計(jì)算領(lǐng)域
5G的到來,大數(shù)據(jù)的日益增大,云計(jì)算在我們生活中已經(jīng)成為不可或缺的一部分。嵌入式工業(yè)主機(jī)在云計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。例如,智能家居系統(tǒng)、智能物流系統(tǒng),都需要依賴嵌入式工業(yè)主機(jī)的支持。
三、嵌入式工業(yè)主機(jī)相比于傳統(tǒng)工業(yè)主機(jī)有哪些優(yōu)勢(shì)?
1. 功耗低
傳統(tǒng)工業(yè)主機(jī)在運(yùn)行時(shí)的功耗比較大,而嵌入式工業(yè)主機(jī)通過在設(shè)計(jì)上對(duì)消耗資源的管控,大大降低了功耗問題。
2. 體積小
傳統(tǒng)工業(yè)主機(jī)在體積上也存在著一些不足,而嵌入式工業(yè)主機(jī)具有小巧、輕便、易于存儲(chǔ)等優(yōu)點(diǎn),使得機(jī)器無論是在搬動(dòng)、存儲(chǔ)上更加便捷。
3. 穩(wěn)定性高
嵌入式系統(tǒng)使用固件和底層硬件配置,不會(huì)像傳統(tǒng)的軟件容易受到操作系統(tǒng)的影響,使其具有更高的穩(wěn)定性。
4. 成本低
嵌入式系統(tǒng)的硬件成本低,設(shè)計(jì)周期短,可實(shí)現(xiàn)快速變更和系列化產(chǎn)品量產(chǎn),從而可以降低成本。
四、嵌入式工業(yè)主機(jī)的開發(fā)流程是什么?
1. 定義產(chǎn)品需求
在開發(fā)產(chǎn)品之前,首先需要通過與客戶溝通了解產(chǎn)品需求,明確產(chǎn)品的功能和性能等方面。
2. 選取硬件平臺(tái)
在選擇硬件平臺(tái)時(shí),需要考慮平臺(tái)的穩(wěn)定性、計(jì)算能力、可擴(kuò)展性等因素,同時(shí)還需要根據(jù)產(chǎn)品需求選擇適合的硬件模塊。
3. 軟件開發(fā)
一般通過硬件的外圍芯片來開發(fā)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序和固件程序,以及設(shè)備的應(yīng)用層軟件,通過測(cè)試和驗(yàn)證來確保軟件的質(zhì)量。
4. 硬件設(shè)計(jì)
硬件設(shè)計(jì)主要包括原理圖設(shè)計(jì)、PCB布線和制造,其中原理圖設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心。
5. 軟硬件結(jié)合驗(yàn)證
在進(jìn)行軟硬件結(jié)合驗(yàn)證時(shí),需要整合最后編輯完成的硬件和軟件代碼,檢測(cè)BUG,調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)。
6. 量產(chǎn)
經(jīng)過驗(yàn)證,逐步完善,最終進(jìn)入生產(chǎn)階段,開展組裝和加工,維護(hù)成本降低,生產(chǎn)效率提高。
五、嵌入式工業(yè)主機(jī)的性能和穩(wěn)定性如何評(píng)估和優(yōu)化?
1. 性能評(píng)估
在性能方面,可以通過對(duì)產(chǎn)品的處理速度、運(yùn)算速度、響應(yīng)時(shí)間等方面的細(xì)致檢測(cè)來評(píng)估性能,可以提高一些技術(shù)策略和優(yōu)化方案,以改善產(chǎn)品性能。
2. 穩(wěn)定性評(píng)估
在穩(wěn)定性方面,可以通過各種常見的穩(wěn)定性測(cè)試來完成,例如壓力測(cè)試、長時(shí)間運(yùn)行測(cè)試、開啟關(guān)閉重啟測(cè)試等等。這些測(cè)試可以識(shí)別系統(tǒng)中潛在的問題,如內(nèi)存泄漏等問題。
3. 優(yōu)化方案
最終,我們需要設(shè)計(jì)一些有效的優(yōu)化方案,可以優(yōu)化硬件性能、優(yōu)化軟件設(shè)計(jì)、優(yōu)化體驗(yàn)等等,使得嵌入式工業(yè)主機(jī)具有更好的性能和穩(wěn)定性。
綜上所述,嵌入式工業(yè)主機(jī)作為工業(yè)智能化趨勢(shì)的重要組成部分,在工業(yè)制造領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。通過隨著嵌入式工業(yè)主機(jī)各個(gè)方面的優(yōu)化,我們相信嵌入式工業(yè)主機(jī)將在未來的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中表現(xiàn)出更強(qiáng)大的力量和更加廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。