踐行工業(yè)4.0，談?wù)劰た匕暹x型3個(gè)誤區(qū)
工控板是應(yīng)用于工業(yè)場(chǎng)合的主板，被工業(yè)電腦所采用，根據(jù)需求可以適應(yīng)寬溫環(huán)境，可以適應(yīng)惡劣環(huán)境，可以長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷工作等。 工控板有多少種參數(shù)呢？那可是太多了，有處理器架構(gòu)、處理器能力、板子存儲(chǔ)大小、板子接口數(shù)量、板子工作溫度、工作功耗等等，受限篇幅無(wú)法窮盡，我們這里就3個(gè)誤區(qū)進(jìn)行局部探討。
筆者曾經(jīng)遇到一個(gè)項(xiàng)目，根據(jù)實(shí)際情況提取出接口需求，需要一個(gè)顯示屏、4路232、1路以太網(wǎng)、1個(gè)SPI，工程師朋友就看業(yè)內(nèi)工控板情況，選擇了一個(gè)Arm9?為核心的工控板，開(kāi)始研發(fā)時(shí)還沒(méi)有問(wèn)題，但是到達(dá)研發(fā)末期，程序越來(lái)越大，進(jìn)程越加越多，最主要有一個(gè)實(shí)時(shí)波形繪制，而且還需要對(duì)傳輸進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)先進(jìn)行運(yùn)算處理，到最后發(fā)現(xiàn)觸摸屏的按鍵響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2秒，最后在研發(fā)大半年后迫不得已升級(jí)為Cortex ?-A8為核心的工控板，程序只是移植過(guò)去而沒(méi)有更改，觸摸屏響應(yīng)立即提高到半秒內(nèi)，基本可以接受。
這位工程師朋友就是沒(méi)有考慮到處理器能力導(dǎo)致的，那么我們來(lái)看一下各種處理器平臺(tái)的處理能力，以便大家選型時(shí)參考，根據(jù)各種內(nèi)核平臺(tái)的單周期處理能力，以及各種內(nèi)核平臺(tái)常見(jiàn)主頻級(jí)別綜合評(píng)估，大約處理能力如下圖：
從上圖可以看出，常見(jiàn)Cortex ?-A8芯片的處理能力大約是Arm9?芯片的4倍左右，所以我那位工程師朋友更換平臺(tái)后效果顯著。
確實(shí)發(fā)展到現(xiàn)在，很多低端處理器也有些自帶了以太網(wǎng)、USB等各種高級(jí)接口，也可以做到簡(jiǎn)單的應(yīng)用，可以做的功能增加了很多，感覺(jué)上功能強(qiáng)大，沒(méi)必要用那些高端處理器，而且那些高端處理器大多都使用linux系統(tǒng)，很多做慣實(shí)時(shí)系統(tǒng)的朋友不太熟悉linux。
但是很多Cortex ?-M3可以運(yùn)行的以太網(wǎng)和USB協(xié)議棧功能均有限，剛開(kāi)始簡(jiǎn)單測(cè)試也許還感覺(jué)良好，但是隨著項(xiàng)目逐步深入，客戶(hù)要求逐漸增加，高端產(chǎn)品的開(kāi)始研發(fā)，發(fā)現(xiàn)以太網(wǎng)并不是只有簡(jiǎn)單的TCP/UDP，客戶(hù)要求以太網(wǎng)的WEB網(wǎng)頁(yè)，要求FTP訪(fǎng)問(wèn)，要求增加linux防火墻，那我們的工程師就開(kāi)始一籌莫展，有些技術(shù)功底深的朋友也許會(huì)努力寫(xiě)代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)部分功能，但是最終都會(huì)因?yàn)橥度氘a(chǎn)出比太低，維護(hù)成本太高而放棄。而如果采用高端處理器配套的linux系統(tǒng)，開(kāi)源的WEB服務(wù)器goaheand、boa等多達(dá)幾十款。USB同樣是，操作U盤(pán)也許還可以用，但是如果增加一個(gè)UVC攝像頭就沒(méi)有辦法了，而linux卻自帶驅(qū)動(dòng)，想不恨linux的強(qiáng)大都不行啊！
經(jīng)過(guò)這么多年的改革開(kāi)放，引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，現(xiàn)在大江南北可以研發(fā)和生產(chǎn)多層電路板的公司已經(jīng)不在少數(shù)，就連手機(jī)這種高密度產(chǎn)品目前都有幾十家在做，更不用說(shuō)工業(yè)上的6層或8層板了。 但是實(shí)際上，高端工控板研發(fā)和維護(hù)的關(guān)鍵在于linux系統(tǒng)和BSP部分，硬件生產(chǎn)出來(lái)也許容易，但是系統(tǒng)需要工作穩(wěn)定，各種驅(qū)動(dòng)完善，驅(qū)動(dòng)工作穩(wěn)定都是需要花費(fèi)大量的人力和時(shí)間的，這種人力和時(shí)間投入往往成為我們工業(yè)類(lèi)公司的泥潭，項(xiàng)目遲遲不能結(jié)束，項(xiàng)目時(shí)間多次延遲，項(xiàng)目人員遲遲不能抽身。很多公司投入一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)工程馬上要實(shí)施了才轉(zhuǎn)頭過(guò)來(lái)外購(gòu)。
從節(jié)省社會(huì)資源的角度來(lái)講，這種linux系統(tǒng)底層和BSP層不涉及具體行業(yè)應(yīng)用，物理是鐵路、電力還是醫(yī)療，大家需求的底層功能基本相同，所以沒(méi)有必要大家都配置系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)工程師，沒(méi)必要所有公司把底層都研發(fā)一次，那樣將是社會(huì)資源嚴(yán)重浪費(fèi)，所以就把這些費(fèi)時(shí)費(fèi)力的底層工作交給大家認(rèn)可的那幾家公司來(lái)做吧！我們大家就只要做好明智的選擇就好了！
以下工控板供朋友們觀(guān)賞：
