嵌入式系統無(wú)疑是當前最熱門(mén)最有發(fā)展前途的IT應用技術(shù)之一。其應用領(lǐng)域日益親民，特別是隨著(zhù)消費家電的智能化， 嵌入式更顯重要。如手機、PDA、電子字典、可視電話(huà)、VCD/DVD/MP3 Player、數字相機(DC)、數字攝像機(DV)、U-Disk、機頂盒(Set Top Box)、高清電視(HDTV)、游戲機、智能玩具、交換機、路由器、數控設備或儀表、汽車(chē)電子、家電控制系統、醫療儀器、航天航空設備等等都是典型的嵌入式系統。而隨著(zhù)嵌入式技術(shù)的發(fā)展，基于嵌入式系統的工控機產(chǎn)品也成為了近年來(lái)工控行業(yè)的一大發(fā)展趨勢，小型化、低功耗、無(wú)風(fēng)扇、寬溫設計、適應惡劣工作環(huán)境的種種優(yōu)勢使其迅速得到新興市場(chǎng)領(lǐng)域的青睞，而傳統機架式IPC“一統天下”的原有市場(chǎng)局面正在發(fā)生翻天覆地的變化。

   嵌入式工控機與傳統工控機之爭

   與傳統工控機相比，嵌入式工控機以應用為中心，以計算機技術(shù)為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統對功.能、可靠性、成本，體積、功耗有嚴格要求的專(zhuān)用計算機系統。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統以及用戶(hù)的應用程序等四個(gè)部分組成，用于實(shí)現對其他設備的控制、監視或管理等功能。主要的優(yōu)勢在于：

   （1）產(chǎn)品功能適配性好，與被測被控對象功能幾乎完全匹配，具有一定的擴展性但不以擴展為主要目的，因而產(chǎn)品性?xún)r(jià)比很高；

   （2）裝置小型化是主要體現之一，體現為緊湊型設計，結構設計沒(méi)有標準可參考，要充分考慮對外接口及安裝空間合理利用；

   （3）可靠性要求高，在電氣功能滿(mǎn)足可靠性設計基礎上，要仔細考慮散熱設計、電磁兼容設計、防塵防水設計、抗震動(dòng)設計等可靠性設計內容；

   （4）超低功耗無(wú)風(fēng)扇設計為主流。由于裝置小型化后，散熱能力有限，且嵌入式系統MTBF（平均無(wú)故障工作時(shí)間）要求也很高，特別在無(wú)人值守類(lèi)應用，超低功耗無(wú)風(fēng)扇設計成為必須。當前，嵌入式工控機在應用數量上遠遠超過(guò)了各種傳統工控機，制造工業(yè)、過(guò)程控制、網(wǎng)絡(luò )、通訊、儀器、儀表、汽車(chē)、船舶、航空、航天、軍事裝備等均是嵌入式工控機的應用領(lǐng)域。

   正是基于嵌入式工控機的強大優(yōu)勢，其將替代傳統工控機產(chǎn)品，“一統天下”之說(shuō)日益盛行，對此研華（中國）公司工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)群產(chǎn)品經(jīng)理王海波表示：“與傳統工控機相比嵌入式產(chǎn)品提供了更高的可靠性，更加適應工業(yè)的復雜、苛刻的現場(chǎng)環(huán)境。隨著(zhù)用戶(hù)對工業(yè)計算機要求的不斷提高及嵌入式技術(shù)的發(fā)展，嵌入式工控機替代傳統工控機是產(chǎn)業(yè)趨勢。”

   而Moxa嵌入式產(chǎn)品銷(xiāo)售總監張彝懋卻認為這兩者各有所長(cháng)，并不是單純的替代關(guān)系：“傳統的工控機在中國擁有廣泛且堅實(shí)的基礎，因其價(jià)格低、系統組成彈性較高，已被廣大的技術(shù)人員所熟悉和認可。主要組成部分包括工業(yè)機箱、無(wú)源底板及可插入其上的各種板卡組成，如CPU卡、I /O卡等。而嵌入式計算機通俗的說(shuō)，則是針對某類(lèi)特殊應用，以計算機技術(shù)為基礎，提供軟/硬件整合的平臺，適合對可靠性、性?xún)r(jià)比、體積和功耗等要求更高的應用。我們認為這兩者各有所長(cháng)，而不是單純的替代關(guān)系。市場(chǎng)需求很大，在合適的應用下應該選擇合適的產(chǎn)品。但是，我們建議在一些特定環(huán)境的應用，例如工業(yè)環(huán)境、關(guān)鍵應用、苛刻條件下，應當選擇一臺合適的嵌入式計算機，不僅可以滿(mǎn)足應用的需求，也是具有高性?xún)r(jià)比，以及降低維運和人力成本的一個(gè)最佳選擇。”

   北京康拓科技有限公司工控事業(yè)部總經(jīng)理王迎春分析認為：“嵌入式工控機的發(fā)展迅猛，已在很多領(lǐng)域替代了傳統工控機產(chǎn)品，但是并不能完全替代傳統工控機。首先，嵌入式工控機在整個(gè)測控系統中所處的位置，往往在前端，嵌入式工控機向上的連接往往是傳統工控機，傳統工控機的運算能力、軟件資源、數據庫支持等方面都是嵌入式工控機難以企及的；其次，在大型系統構建中，傳統工控機的系統擴展能力、網(wǎng)絡(luò )通訊能力也是嵌入式工控機難以替代的；還有，在可視化設計、流程監控、數據統計、科學(xué)計算、原型仿真設計、在環(huán)仿真等領(lǐng)域，傳統工控機具有先天的優(yōu)勢。”

   市場(chǎng)之變

   近年來(lái)，國際上FCS、DCS、PLC、IPC、NC以及各類(lèi)嵌入式控制裝置正處在快速發(fā)展之中，市場(chǎng)規模以每年10％～15％的速度增長(cháng)，而我國的發(fā)展速度更居于世界前列，目前我國工控機的市場(chǎng)規模約200億元。但2012年受全球金融環(huán)境影響，中國經(jīng)濟增速明顯放緩，中國自動(dòng)化行業(yè)受此影響，增長(cháng)率下滑明顯。這讓我們面對未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展，不得不趨于理性，但提及未來(lái)中國嵌入式工控機市場(chǎng)前景，工控機廠(chǎng)商顯然充滿(mǎn)樂(lè )觀(guān)。

   北京康拓科技有限公司工控事業(yè)部總經(jīng)理王迎春表示：“總體來(lái)說(shuō)，嵌入式工控機的未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展前景十分樂(lè )觀(guān)，市場(chǎng)潛力相當巨大。無(wú)論國家“十二五”針對高端裝備的規劃，還是國家對智能電網(wǎng)的大力支持和推廣，這些行業(yè)和領(lǐng)域的發(fā)展都離不開(kāi)嵌入式工控機的影子，僅就智能電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，整個(gè)數字化變電站控制層分為過(guò)程層、間隔層和站控層，過(guò)程層中的變壓器、高壓開(kāi)關(guān)等一次設備需要智能化，而且需要強大的數據通訊和處理能力，這就需要采用嵌入式工控機技術(shù)來(lái)設計和應用，以滿(mǎn)足技術(shù)和工作環(huán)境的需要，這對嵌入式工控機的需求量是非常大的。”

   研華（中國）公司工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)群產(chǎn)品經(jīng)理王海波認為客戶(hù)需求的轉變將給嵌入式工控機帶來(lái)廣泛的市場(chǎng)：“我們看到，在中國制造業(yè)疲軟情況下，我們的客戶(hù)轉而更多的投入到生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化升級、提高生產(chǎn)效率的自動(dòng)化項目建設中，提升因高速發(fā)展而忽略的一些環(huán)節。進(jìn)行自動(dòng)化升級、建設的客戶(hù)群正在逐漸增大，此外，應用現場(chǎng)的前移也成為必然的需求，也就要求嵌入式工控機必須具備更高的可靠性、更強的環(huán)境適應能力、更多的安裝方式等特性。未來(lái)，我們將面對更加廣泛的市場(chǎng)，同時(shí)對嵌入式工控機制造商提出了更高的要求。”

   Moxa嵌入式產(chǎn)品銷(xiāo)售總監張彝懋則告訴我們隨著(zhù)市場(chǎng)需求的變化Moxa已做好了全方位的準備：“隨著(zhù)市場(chǎng)需求的多樣化，僅僅提供泛用型產(chǎn)品早已不能完全滿(mǎn)足客戶(hù)的需要，Moxa認為針對行業(yè)的客制化需求會(huì )大量增加，專(zhuān)用機的概念會(huì )更加盛行。Moxa的專(zhuān)業(yè)設計服務(wù)（PDS）包含兩類(lèi)，一個(gè)是全范圍客制化服務(wù)，也就是說(shuō)需要一個(gè)全新的硬件和軟件開(kāi)發(fā)；另一個(gè)是局部客制化服務(wù)，也就是對硬件或軟件進(jìn)行部分調整。而其中Moxa提供了多種軟件和硬件的技術(shù)，包括多種接口通訊技術(shù)、立即可用的Rcore軟件開(kāi)發(fā)平臺、全面的散熱技術(shù)、多種行業(yè)認證、高可用性和保形涂層的設計，可以為用戶(hù)帶來(lái)高質(zhì)量的硬件+軟件增值服務(wù)。而用戶(hù)只需將精力放在自身核心競爭力的提升。”

   技術(shù)之變

   隨著(zhù)市場(chǎng)需求的增長(cháng)也必然帶來(lái)激烈的市場(chǎng)競爭，對于嵌入式工控機供應商來(lái)說(shuō)，如何把握技術(shù)發(fā)展趨勢，為客戶(hù)提供滿(mǎn)足需求的高性?xún)r(jià)比產(chǎn)品和解決方案是制勝關(guān)鍵。

   對嵌入式工控機技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢，Moxa嵌入式產(chǎn)品銷(xiāo)售總監張彝懋表示：“對于產(chǎn)品而言，Moxa認為x86會(huì )持續遵循主流CPU制造商的發(fā)展路線(xiàn)，未來(lái)在兼容性、處理性和低功耗上持續推出更多的產(chǎn)品。而RISC架構具有時(shí)鐘頻率低、功率消耗少、溫升少等特點(diǎn)，提高了系統可靠性，未來(lái)也會(huì )發(fā)展出更多的應用平臺和產(chǎn)品。用戶(hù)對于基于Linux的嵌入式計算機的需求會(huì )與日俱增，甚至會(huì )發(fā)展到ANDROID系統。所以為了迎合主流的OS系統，驅動(dòng)開(kāi)發(fā)和Linux平臺的應用軟件也會(huì )大量推出。

   以前IPC比較多的是監測終端設備，現在Moxa提倡嵌入式計算機也要可以被監測，更提出了一個(gè)“智能自愈（SmartRecovery）”的概念。Smart Recovery 可以實(shí)現嵌入式計算機的定期保養、快速復原和定期復原等功能，避免因系統日常運行而帶來(lái)的運行不暢或系統損毀的故障。另外，Moxa嵌入式計算機可提供自我健康管理的設定，一旦數據超過(guò)設定范圍，會(huì )主動(dòng)發(fā)出報警。這樣的功能也使得Moxa嵌入式計算機可以在系統中穩定運行，以提升整體可靠性。”

   對此研華（中國）公司工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)群產(chǎn)品經(jīng)理王海波的答案則言簡(jiǎn)意賅：“符合用戶(hù)應用就是發(fā)展趨勢。研華也必將在這方面提升產(chǎn)品。我們以全生命周期費用管理的角度，給用戶(hù)提供最適用的產(chǎn)品。希望通過(guò)我們的努力也能幫用戶(hù)以最少的投入獲得最大的收益。”

  北京康拓科技有限公司工控事業(yè)部總經(jīng)理王迎春認為嵌入式工控機技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢體現在兩個(gè)高度結合上：“一個(gè)是和行業(yè)發(fā)展對工控機的需求高度結合，無(wú)論是電力、鐵路、機械制造等行業(yè)，提高裝備智能化水平是大勢所趨，但如何將嵌入式工控機深入應用到這些裝備中，和行業(yè)特點(diǎn)緊密結合，是擺在工控機同行面前的課題；另一個(gè)是和嵌入式操作系統的高度結合，嵌入式工控機的應用一般都需要配置嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統，這就需要在工控機主板設計階段就要考慮選擇什么樣的操作系統，如何實(shí)現硬件底層的驅動(dòng)和操作系統任務(wù)的同步，這是目前很多行業(yè)應用所涉及的共性問(wèn)題?？低毓た匚磥?lái)嵌入式工控機產(chǎn)品將在兩個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng )新和提升：一方面是提升產(chǎn)品的品質(zhì)，另一方面是提升產(chǎn)品的安全性。”