隨著計(jì)算機(jī)以及控制技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)控制技術(shù)已經(jīng)逐漸地被智能控制技術(shù)所替代，智能化工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展為工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了最強(qiáng)的技術(shù)保證，是推動(dòng)企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的有效途徑。日前，中國(guó)高端ARM嵌入式設(shè)計(jì)服務(wù)領(lǐng)導(dǎo)者上海辰漢電子科技有限公司技術(shù)總監(jiān)劉金權(quán)先生接受電子發(fā)燒網(wǎng)專訪，發(fā)表了關(guān)于智能工業(yè)控制的獨(dú)到見(jiàn)解。
隨著時(shí)代的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、先進(jìn)智能控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域正受到先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的沖擊，正在經(jīng)歷著一場(chǎng)史無(wú)前例的巨大變革。工業(yè)控制技術(shù)大概經(jīng)歷了3個(gè)階段：第一代的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)(CCS);第二代的分散控制系統(tǒng)(DCS);第三代的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)。
現(xiàn)在，對(duì)諸如圖像、語(yǔ)音信號(hào)等大數(shù)據(jù)量、高速率傳輸?shù)囊螅执呱艘蕴W(wǎng)和控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)化浪潮又將諸如嵌入式技術(shù)、多標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、無(wú)線技術(shù)等新興技術(shù)融合進(jìn)來(lái)，從而拓展了工業(yè)控制的發(fā)展空間，帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。智能化的工業(yè)控制正迅猛成長(zhǎng)。
工業(yè)控制智能化是大趨勢(shì)
劉金權(quán)先生表示：首先，辰漢電子認(rèn)為工業(yè)控制智能化是一個(gè)必然的趨勢(shì)?！笆濉逼陂g，國(guó)家用信息化帶動(dòng)工業(yè)化工作重點(diǎn)有三個(gè)方面：一是以電子信息技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn)，提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、控制智能化和管理信息化水平;二是以先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn)，推進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)，振興裝備制造業(yè);三是改造提升重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)及其相關(guān)配套技術(shù)水平、工藝和裝備水平。
其次，我國(guó)工業(yè)控制智能化發(fā)展道路，大多是引進(jìn)成套設(shè)備同時(shí)進(jìn)行消化吸收，然后進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。目前我國(guó)工業(yè)控制智能化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都有了很大發(fā)展，我國(guó)工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)形成。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)正向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。
再次，無(wú)線局域網(wǎng)(WirelessLAN)技術(shù)可以非常便捷以無(wú)線方式連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，人們可隨時(shí)、隨地、隨意訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源，是現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)展重要方向。無(wú)線局域網(wǎng)可以不采用網(wǎng)絡(luò)電纜線情況下，提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展同時(shí)，無(wú)線局域網(wǎng)也改變著人們生活方式。無(wú)線網(wǎng)通信協(xié)議通常采用IEEE802.3和802.11。802.3用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，802.11用于一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式。無(wú)線局域網(wǎng)可以普通局域網(wǎng)基礎(chǔ)上無(wú)線Hub、無(wú)線接入站(AP)、無(wú)線網(wǎng)橋、無(wú)線Modem及無(wú)線網(wǎng)卡等來(lái)實(shí)現(xiàn)，以無(wú)線網(wǎng)卡使用最為普遍。無(wú)線局域網(wǎng)未來(lái)研究方向主要集中安全性、移動(dòng)漫游、網(wǎng)絡(luò)管理以及與3G等其它移動(dòng)通信系統(tǒng)之間關(guān)系等問(wèn)題上。工業(yè)智能化領(lǐng)域，有成千上萬(wàn)感應(yīng)器，檢測(cè)器，計(jì)算機(jī)，PLC，讀卡器等設(shè)備，需要互相連接形成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，通常這些設(shè)備提供通信接口是RS-232或RS-485。無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)備使用隔離型信號(hào)轉(zhuǎn)換器，將工業(yè)設(shè)備RS-232串口信號(hào)與無(wú)線局域網(wǎng)及以太網(wǎng)絡(luò)信號(hào)相互轉(zhuǎn)換，符合無(wú)線局域網(wǎng)IEEE802.11b和以太網(wǎng)絡(luò)IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，支持標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，有效擴(kuò)展了工業(yè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通信能力。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線技術(shù)以及智能傳感器技術(shù)結(jié)合，產(chǎn)生了“基于無(wú)線技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器”全新概念。這種基于無(wú)線技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)能夠無(wú)線鏈路直接網(wǎng)絡(luò)上傳輸、發(fā)布和共享。無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)能夠工廠環(huán)境下，為各種智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、移動(dòng)機(jī)器人以及各種智能化設(shè)備之間通信提供高帶寬無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路和靈活網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一些特殊環(huán)境下有效彌補(bǔ)了有線網(wǎng)絡(luò)不足，進(jìn)一步完善了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)通信性能。
最后，工業(yè)控制智能化是指工業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，信息基礎(chǔ)設(shè)施，集成平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)信息采集、信息傳輸、信息處理以及信息綜合利用等。國(guó)家實(shí)施高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化主要目標(biāo)有兩個(gè)：一是發(fā)展高技術(shù)，形成新興產(chǎn)業(yè)，培育新增長(zhǎng)點(diǎn);二是利用先進(jìn)技術(shù)改造和優(yōu)化傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量。大力發(fā)展工業(yè)控制智能化是加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升、提高企業(yè)整體素質(zhì)、提高國(guó)家整體國(guó)力、調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)、迅速搞活大中型企業(yè)有效途徑和手段，國(guó)家將繼續(xù)實(shí)施一系列工業(yè)過(guò)程智能化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)，用信息化帶動(dòng)工業(yè)化，推動(dòng)工業(yè)智能化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，解決國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨深層問(wèn)題，進(jìn)一步提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)和綜合國(guó)力，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。
工業(yè)領(lǐng)域智能化趨勢(shì)下不可以忽視的信息安全問(wèn)題
“棱鏡門”的曝光讓我們?cè)僖淮我庾R(shí)到信息安全是不可忽視的?，F(xiàn)在，許多工業(yè)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的是專有操作系統(tǒng)。人們常認(rèn)為這些計(jì)算機(jī)比較安全，因?yàn)椴僮魅藛T認(rèn)為黑客沒(méi)有興趣將“惡意代碼”植入這些少數(shù)系統(tǒng)中。因此，系統(tǒng)中的一些安全漏洞常常不為人所知，很少有人想過(guò)如何屏蔽攻擊，如何應(yīng)對(duì)現(xiàn)今流行的眾多病毒、蠕蟲或特洛伊木馬。劉金權(quán)先生透露，其實(shí)早在2010年，一種名叫“Stuxnet”的超級(jí)病毒就敲響了“防范病毒攻擊”的警鐘。“Stuxnet”專門攻擊工業(yè)系統(tǒng)中采用的SIMAT WinCC監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)備，開(kāi)始控制被感染的工廠，并造成生產(chǎn)事故或停工，該病毒目前通過(guò)極其隱蔽的技術(shù)手法快速傳播，同時(shí)對(duì)感染的工業(yè)設(shè)備進(jìn)行重編程，奪取控制權(quán)后實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備的自毀或破壞。專家表示，病毒的大規(guī)模爆發(fā)可能影響中國(guó)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇前景。
工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全問(wèn)題引起了廣泛的關(guān)注，辰漢電子一直致力于提供安全可靠的產(chǎn)品。劉金權(quán)先生表示，在工業(yè)領(lǐng)域智能化的大趨勢(shì)下，信息安全問(wèn)題日益凸顯，而傳統(tǒng)的生產(chǎn)安全、機(jī)器設(shè)備安全話題也仍需要在新的趨勢(shì)下加以改進(jìn)。例如通過(guò)信息安全保衛(wèi)工作確保生產(chǎn)控制過(guò)程中程序指令不受外界入侵、破壞。這就需要不同層級(jí)的信息安全。在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，黑客將試圖通過(guò)手中的筆記本電腦連入互聯(lián)網(wǎng)，在云端滲透到工廠的ERP系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、甚至是控制系統(tǒng)。因?yàn)檫@些系統(tǒng)在物理上都將是連在一起的了。事實(shí)上也正是如此。
安全問(wèn)題還涉及到許多層面，比如設(shè)備層，如果硬件芯片損壞，設(shè)備當(dāng)然無(wú)法繼續(xù)工作。又比如軟件層，雖然設(shè)備能繼續(xù)運(yùn)行，但各種有價(jià)值信息將有隨時(shí)被竊取、盜用的風(fēng)險(xiǎn)。所以工廠設(shè)備時(shí)刻硬件工作穩(wěn)定，并在硬件層有冗余性設(shè)計(jì)，還要在軟件層確保只是被授權(quán)、被允許的軟件、指令在運(yùn)行。未經(jīng)授權(quán)的則一律不能運(yùn)行、通訊。辰漢電子提供安全(包括信息安全與機(jī)器安全)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，安全啟動(dòng)等技術(shù)。工廠可能通過(guò)VPN、私有云、公有云、或兼有云等多種渠道鏈接互聯(lián)網(wǎng)，IDP(Intelligent Device Platform)確保了這之間的網(wǎng)關(guān)(gateway)是有安全保護(hù)的。
我國(guó)一直注重信息化安全建設(shè)。近年來(lái)，我國(guó)頒布了《國(guó)家信息安全標(biāo)準(zhǔn)體系》、《國(guó)家信息安全“十一五”規(guī)劃》等指導(dǎo)性文件，進(jìn)行信息化安全建設(shè)，并取得了階段性成果。相信隨著信息安全意識(shí)的提高，智能工業(yè)控制會(huì)更健康的發(fā)展。
辰漢電子以創(chuàng)新應(yīng)對(duì)工業(yè)智能化的挑戰(zhàn)
在面向工業(yè)領(lǐng)域的智能化方向大步前進(jìn)的形勢(shì)下，尚有很多難題待解，辰漢電子一直在不斷創(chuàng)新，著重以創(chuàng)新來(lái)應(yīng)對(duì)工業(yè)智能化的新挑戰(zhàn)。公司已研發(fā)，申請(qǐng)專利及軟件著作權(quán)數(shù)十項(xiàng)。公司獲得2011年年度上海市科技創(chuàng)新基金一等獎(jiǎng)，是上海市軟件企業(yè)，中國(guó)嵌入式行業(yè)協(xié)會(huì)理事單位，飛思卡爾全球合作聯(lián)盟成員，意法半導(dǎo)體獨(dú)立第三方設(shè)計(jì)成員。
劉金權(quán)先生介紹到，我們專注于高端嵌入式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)服務(wù)，產(chǎn)品方案實(shí)現(xiàn)，PCBA級(jí)產(chǎn)品生產(chǎn)，系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)。我們的客戶覆蓋了中國(guó)50%以上的工科院校，為聯(lián)想、華為、海爾這樣的中國(guó)世界級(jí)品牌提供專業(yè)的設(shè)計(jì)服務(wù)，也與富士康，正崴，英華達(dá)這樣的國(guó)際級(jí)代工廠形成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，還有各種各樣的來(lái)自各個(gè)行業(yè)的世界級(jí)巨頭如全球稱重業(yè)巨頭梅特力-托利多，考試業(yè)上市公司ATA，中國(guó)軍事工業(yè)集團(tuán)，中國(guó)航空航天集團(tuán)，中國(guó)電子工業(yè)集團(tuán)，中油重工等等。
辰漢電子幫助行業(yè)客戶進(jìn)行產(chǎn)品市場(chǎng)分析，產(chǎn)品功能定義，系統(tǒng)分析，硬件設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)配合，操作系統(tǒng)移植優(yōu)化，驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，中間件移植優(yōu)化，Linux應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)，Android APP開(kāi)發(fā)，云端后臺(tái)服務(wù)器構(gòu)架設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)等一系列研發(fā)設(shè)計(jì)服務(wù)?？s短客戶產(chǎn)品上市時(shí)間，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)我們還提供從核心模塊，嵌入式板卡到整機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)配套供應(yīng)。減少客戶的中小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)測(cè)試環(huán)節(jié)。
劉金權(quán)先生還介紹到，我們面臨的挑戰(zhàn)是不能僅考慮開(kāi)發(fā)出全新的功能，甚至另起爐灶，我們還必須根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況，依據(jù)工業(yè)企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)條件，進(jìn)行必要的工程再設(shè)計(jì)。因?yàn)椴粫?huì)有任何一家工業(yè)企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)某個(gè)新功能將自身的設(shè)備系統(tǒng)建設(shè)推掉重來(lái)的。
另一大挑戰(zhàn)來(lái)自于更大范圍的工業(yè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，這給研發(fā)工程師在信息安全、設(shè)備安全方向提出了更高的防控指標(biāo)。而我們辰漢電子在工業(yè)企業(yè)控制系統(tǒng)的嵌入式解決方案，都是研發(fā)工程師解決這些問(wèn)題的重要工具和有力武器。
辰漢電子核心技術(shù)工程師主要來(lái)自飛思卡爾研發(fā)中心。致力于為工業(yè)控制領(lǐng)域的客戶提供創(chuàng)新的嵌入式平臺(tái)方案，開(kāi)發(fā)最前沿和高性能的產(chǎn)品。依靠現(xiàn)有平臺(tái)，我們能夠快捷的增減功能，為客戶定制差異化的產(chǎn)品。辰漢電子還擁有全方位的芯片級(jí)，硬件級(jí)，產(chǎn)品級(jí)，操作系統(tǒng)引導(dǎo)層，內(nèi)核層，驅(qū)動(dòng)層，中間件，UI層，APP層，數(shù)據(jù)庫(kù)，BS構(gòu)架，CS構(gòu)架的產(chǎn)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)能力。開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品及方案可以通過(guò)美國(guó)的FCC，歐盟的CE以及中國(guó)的3C標(biāo)準(zhǔn)，可以為各種特殊行業(yè)需求提供真正的軍工級(jí)，汽車級(jí)的高可靠性的領(lǐng)先設(shè)計(jì)，辰漢一直堅(jiān)持不斷創(chuàng)新，為客戶提供快速的，高水平的嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)。
劉金權(quán)先生表示，辰漢電子將自身的發(fā)展與促進(jìn)中國(guó)嵌入式設(shè)計(jì)服務(wù)緊密聯(lián)系，立志通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和自我超越，實(shí)現(xiàn)一個(gè)屬于中國(guó)的嵌入式設(shè)計(jì)服務(wù)世界一流企業(yè)的抱負(fù)與追求。
