嵌入式激发创新

摘要：本文通过参观美国FTF(Freescale技术论坛)，以及对Intel公司数字企业事业部副总裁兼嵌入式与通信事业部总经理Doug  Davis的访问，探讨了从两大嵌入式公司角度看嵌入式技术和产品在工业控制、汽车、视频监控、医疗电子、高效网络等方面的应用机会。

关键词：嵌入式；工厂自动化；数字视频；医疗电子

　　嵌入式系统成为了电子工程师创新的沃土。Freescale的CEO兼董事会主席Rich Beyer认为嵌入式可以实现绿色、健康和安全、高效网络连接，嵌入式控制市场相比于PC市场非常巨大(图1)。Intel公司首席执行官欧德宁先生说发现了一个为Intel带来巨大商业机会的第四大市场——嵌入式设备市场。前三个市场分别是消费电子、MID(移动互连设备)和PC，前三者的市场容量分别为100亿美元左右，而嵌入式设备市场的容量将超过100亿美元，对于Intel来说，嵌入式的机会就是下一个价值超过数十亿件设备之间的互联互通(图3)。

图1  嵌入式系统和PC的增长比较



图3  插入式混合动力汽车的电源插头

工厂自动化

　　·无线联网
　　据美国能源部的报告估计，通过流程控制、自动化、信息处理和机器人的美国工业效率提高每年可以节约2千万亿(quadrillion)BTU(British Thermal Unit，英制热量单位)能源，相当于大约125个火电厂的发电量。

　　类似WirelessHART(可寻址远程传感器数据通路)等新兴标准将有助于提供经济高效的无线网状联网解决方案。Freescale解决方案和软件技术部门的Mike Dow介绍说，工业无线网状联网是自20世纪90年初推出现场总线以来，流程自动化领域最令人振奋的事情之一。

　　主要工业自动化厂商认为，在未来的绿色工厂中，无线传感器占仪器总量的60%，即使现有工厂，无线技术也将使仪器总量增加30%~40%。因此，未来的工厂将大大增加无线通信技术的使用。

　　除了基于802.15.4 的无线传感器网络，802.11高速网状网络也开始渗透工业领域，使无线移动运营商能够浏览并与流程交互，同时现场获取信息。

　　WirelessHART是Freescale致力于提供全面解决方案而不是仅仅提供硅芯片的一个证明。大约两年以前，Freescale就决定参与制定将推动工业无线通信发展的标准，Freescale推动组建无线工业技术包销团，或WiTECK，该团体的第一个项目今年10月份之前将开发全面认证的 WirelessHART堆栈。

　　WirelessHART的解决方案包括现场无线传感器、有线工业现场总线、主操作员控制台和移动手持式操作员界面。新型工业软件平台在所有用户界面上都具有相同外观。

　　与传感器发射器连接的是一个被称为WirelessHART适配器的器件。 WirelessHART以无线方式支持现场的几百万个现有“有线”HART仪器。无线使得这些仪器中收集的诊断数据非常经济，能够在仪器发生故障和中断流程之前诊断出问题。

　　在FTF上演示的适配器是由AirSprite Technologies公司制造的。由于该适配器需要3~5年时间内运行在电池电源上，因此AirSprite选用了Freescale的ColdFire V1 QE128作为超低功耗处理器。该适配器使用了SenTec Elektronik的微型802.15.4无线模块。该无线模块选用了Freescale的QE128作为其MCU(微控制器)，运行由Freescale解决方案和软件技术部开发的WirelessHART堆栈的Alpha版本。

　　未来工厂的一个明显趋势就是移动操作员。在Freescale的i.MX31开发平台上，其GUI(图形用户接口)基于Qtopia，一个来自 TrollTech的应用架构，它们都运行Freescale Linux BSP(板级支持包)并利用工业软件平台。