——訪研華科技嵌入式運算核心事業(yè)群副總經(jīng)理張家豪

　　俗話說“沒有做不到，只有想不到”，從“ePlatform服務(wù)”到“智慧地球的推手”，再倒“嵌入式云計算服務(wù)”，這些都是研華科技（Advantech）的創(chuàng)新詞匯。

　　根植中國大陸市場已經(jīng)15年的研華科技就是在不斷創(chuàng)新的過程中成為全球嵌入式電腦、應(yīng)用平板電腦、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)電腦以及自動化領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。如今，隨著物聯(lián)網(wǎng)和云計算時代的日漸臨近，研華科技又在思考著怎樣的技術(shù)創(chuàng)新呢？在日前舉辦的2011研華嵌入式設(shè)計論壇（ADF）研討會上，研華科技嵌入式運算核心事業(yè)群副總經(jīng)理張家豪接受了本刊記者的獨家專訪，詳細解讀了研華科技提供的創(chuàng)新嵌入式設(shè)計服務(wù)，即：通過引入云端服務(wù)，系統(tǒng)開發(fā)人員和用戶對于嵌入式設(shè)備的管理和維護將得到極大的簡化，從而給嵌入式產(chǎn)業(yè)帶來巨大的變革。

　　嵌入式技術(shù)將面臨新挑戰(zhàn)

　　產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為，未來15年中，物聯(lián)網(wǎng)和云計算將有可能成為最大的產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)和云計算將對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型帶的巨大的機遇。那么，在這一產(chǎn)業(yè)變革的大環(huán)境下，嵌入式技術(shù)將面臨什么新的挑戰(zhàn)呢？張家豪從硬件和軟件兩個方面進行了剖析。

　　從硬件方面來講，首先，嵌入式技術(shù)的發(fā)展將使得硬件尤其是芯片不僅僅只有英特爾的X86架構(gòu)，將會融入許多不同的CPU架構(gòu)，許多嵌入式片上系統(tǒng)將采用非X86架構(gòu)的硬件，包括RISC、DSP、MCU（微型控制器）等。因為在物聯(lián)網(wǎng)中，許多小型終端都不需要用到X86架構(gòu)。比如，用于水庫水文信息資料采集和傳輸?shù)膫鞲衅骶筒粫捎肵86架構(gòu)，因為這個傳感器一兩年都用不著換電池，所以省電節(jié)能就是設(shè)計的重點。

　　其次，嵌入式芯片等硬件會越做越小，越來越省電，更小更省電的嵌入式芯片將不斷涌現(xiàn)。另外，更多的整合速度更快的圖形畫面處理效果功能的芯片也將出現(xiàn)。

　　第三，就是無線連接和傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)。無線通信技術(shù)現(xiàn)在大多只是應(yīng)用在智能手機、筆記本電腦和平板電腦等移動終端上。未來，包括3G、4G、LTE等無線連接通信技術(shù)將應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中的各種具有智能需求的終端裝置上。如果各種物聯(lián)網(wǎng)終端裝置都需要無線連接的話，那就需要有一個無線傳輸?shù)拇蟓h(huán)境。

　　但是，未來嵌入式技術(shù)最大的創(chuàng)新部分是軟件，在嵌入式系統(tǒng)中軟件才是最重要的，因為用戶根本就不能直接感受到嵌入式系統(tǒng)中的硬件性能，只有軟件才能讓用戶有親身體驗到硬件的性能，而這是硬件所不能做到的。嵌入式中的硬件不像臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦、手機等那樣，用戶在使用過程中就能感受到這些設(shè)備的性能優(yōu)劣。嵌入式系統(tǒng)中所有的終端設(shè)備都深藏在系統(tǒng)內(nèi)部，用戶只能通過軟件來體驗。比如，銀行系統(tǒng)的ATM機，POS機、電子警察使用的攝像探頭，等等。因為只有軟件才更貼近人們的應(yīng)用體驗。因此，軟件設(shè)計和開發(fā)工程師設(shè)計和研發(fā)出來的軟件只有貼近用戶的需求，那才是客戶所需要的產(chǎn)品。

　　用戶體驗軟件的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在人機界面上，他們關(guān)系到用戶的直接感受。臺式電腦和筆記本電腦體驗者是人，而未來物聯(lián)網(wǎng)中嵌入式系統(tǒng)硬件的體驗者是物（機器），它更在乎機器的感受。物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備除了硬件以外，大量的是軟件技術(shù)。比如，要了解某一終端（機器）目前的使用狀態(tài)如何？電源電壓是否穩(wěn)定？室外的電子廣告牌或電子標(biāo)牌是否會根據(jù)太陽光線的強弱自動調(diào)節(jié)亮度？攝像頭如何將信息傳輸?shù)胶笈_的控制終端進行處理？所有這些終端設(shè)備主要是靠軟件來管理。因此，軟件在物聯(lián)網(wǎng)中所發(fā)揮的作用是至關(guān)重要的。

　　未來物聯(lián)網(wǎng)是無處不在的，各種信息的采集、傳輸和處理大多數(shù)將由終端設(shè)備自己來完成，無線通信技術(shù)將顯得尤為重要，它關(guān)系到人與物（機器）、物與物（機器與機器）的溝通和對話，而所有涉及到使用者和物（機器）的感受及其管理系統(tǒng)要得依靠軟件系統(tǒng)來管理的。為此，軟件的設(shè)計和開發(fā)要實現(xiàn)以下幾方面的突破。

　　第一，軟件技術(shù)要突破硬件的限制。嵌入式芯片有很多，比如：Intel、AMD、TI、FLS等，而英特爾的芯片本身就有許多類型，針對那么多的芯片要寫應(yīng)用軟件確實很復(fù)雜。

　　第二，軟件技術(shù)要突破平臺的限制，要實現(xiàn)跨不同平臺、跨操作系統(tǒng)的軟件設(shè)計。比如，在IPHONE上能下載不同的瀏覽器；又比如：工控機過去一般都采用微軟的操作系統(tǒng)，今后在物聯(lián)網(wǎng)的智能控制裝置中可能還會采用其他操作系統(tǒng)，比如：要跨越Windows、Linux，甚至是Android等不同的操作系統(tǒng)，這些多會對軟件設(shè)計和開發(fā)提出新的挑戰(zhàn)。

　　第三，傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)針對的終端設(shè)備還是比較單一的，但在物聯(lián)網(wǎng)時代，嵌入式系統(tǒng)與軟件將面對各種不同的終端設(shè)備，尤其是許多移動的終端。

　　創(chuàng)新型嵌入式云計算服務(wù)

　　云計算將是未來全球投資的重要推動力，這已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)專家的共識。而企業(yè)私有云計算中心的部署將提高自動化管理應(yīng)用和系統(tǒng)集成服務(wù)需求。隨著商業(yè)化私有云計算服務(wù)的建立，將會有更多的終端設(shè)備和裝置采用嵌入式系統(tǒng)來連接至云計算架構(gòu)。因此，管理和監(jiān)控這些嵌入式平臺中所有的軟件和硬件，以及保證其安全性，將是人們普遍關(guān)心的首要問題。

　　為此，研華在2009年推出了原創(chuàng)eSOS安全工具，這也標(biāo)志著研華科技踏上了創(chuàng)新型嵌入式云計算服務(wù)之路。

　　第一階段，在標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品中提供云端服務(wù)。

　　自2009年開始，研華嵌入式系統(tǒng)的板卡設(shè)計方式發(fā)生了很大改變。在軟件方面，首先是把一些軟件功能加入硬件系統(tǒng)中，并導(dǎo)入了云端運算的新概念。

　　第二階段，幫助行業(yè)客戶建立私有云架構(gòu)。

　　在這個階段，研華所提供的云端服務(wù)是與所有的客戶建立產(chǎn)業(yè)鏈。在這朵“云”中，研華提供許多軟件服務(wù)和技術(shù)更新服務(wù)，包括操作系統(tǒng)、系統(tǒng)集成等等，包括軟件硬件的升級。比如，研華將其嵌入式板卡、嵌入式系統(tǒng)或者IPC賣給客戶用于系統(tǒng)集成或系統(tǒng)管理的同時，還要教會客戶如何通過云端來獲取應(yīng)用技術(shù)，如何把研華的產(chǎn)品應(yīng)用或融入到客戶的整個系統(tǒng)或業(yè)務(wù)中去，比如自動化系統(tǒng)、遠程醫(yī)療系統(tǒng)、電子標(biāo)牌等等。通過研華提供的產(chǎn)品，為客戶建立一個私有云，這是一種策略，即：通過提供定制和個性化的服務(wù)，來銷售研華的產(chǎn)品。這也是一種在云計算環(huán)境下的商業(yè)模式。

　　作為嵌入式平臺提供商，研華推出自己的嵌入式云服務(wù)——SaaS（軟件即服務(wù)）服務(wù)模式，同時將上線嵌入式網(wǎng)上商城（EmbeddedStore），并為客戶準(zhǔn)備了SUSIAccessAPI套件。研華嵌入式網(wǎng)上商城將上市最新的嵌入式硬件驅(qū)動和更新軟件。當(dāng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化后，各種嵌入式設(shè)備將自動鏈接至嵌入式網(wǎng)上商城，自動搜索在線軟件更新和最新數(shù)據(jù)。這種智能工具使管理變的更簡單、高效。SUSIAccess是另一種創(chuàng)新服務(wù)，使客戶能夠方便地遠程監(jiān)控、配置和管理大量的終端設(shè)備和裝置，并能在系統(tǒng)中斷或癱瘓時進行恢復(fù)。

　　嵌入式計算機應(yīng)用轉(zhuǎn)型在即

　　隨著傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的日趨成型，智能地球也將成為人類期盼的、影響人類未來生活的新趨勢。張家豪認(rèn)為，研華科技立志要想成為智能地球的推手，就必須增強嵌入式系統(tǒng)的功能，包括提高敏感性能、突出互聯(lián)網(wǎng)連接優(yōu)勢以及加強智慧管理。因此，嵌入式計算機應(yīng)用將從通用型向應(yīng)用即成型和服務(wù)即成型轉(zhuǎn)變。

　　要適應(yīng)嵌入式計算機應(yīng)用轉(zhuǎn)型這一新特點，嵌入式設(shè)計將面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。

　　第一，將軟件功能加入到硬件系統(tǒng)中，導(dǎo)入云端運算的概念。

　　嵌入式設(shè)備具有軟件更新需求（如BIOS、WindowsOS、驅(qū)動程序的更新），傳統(tǒng)的做法是通過FTP或服務(wù)器將這些最新的更新放在網(wǎng)絡(luò)上，供客戶自己被動地查找是否需要更新。研華科技的做法是將相關(guān)軟件和需更新的內(nèi)容放在EmbeddedStore上，由系統(tǒng)自動檢測是否需要更新。客戶只需將嵌入式設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，研華的系統(tǒng)就會自動偵測接入的機器型號，并顯示可供其自動更新的軟件列表，客戶只須按按鍵就可以實現(xiàn)自動下載、更新，免除了搜索、查找和一步一步操作的麻煩。由于所有的處理都在云端進行，這將為嵌入式產(chǎn)業(yè)帶來巨大變革，也對軟件技術(shù)提出了許多挑戰(zhàn)。

　　第二，制定新的嵌入式產(chǎn)業(yè)的技術(shù)規(guī)范。

　　在硬件方面，以往嵌入式廠商都是根據(jù)芯片廠商（如Intel、AMD等）的發(fā)展路線來進行開發(fā)，其結(jié)果是各廠商設(shè)計的嵌入式產(chǎn)品都比較雷同。因此，研華從2009年起在設(shè)計中加入了許多附加值，而非簡單地根據(jù)參考設(shè)計來開發(fā)。只有充分了解客戶需求才能取得突破。例如，由于嵌入式計算機并不能保證一次成功開機，而在某些領(lǐng)域（如醫(yī)療、軍事應(yīng)用）不允許出現(xiàn)這種情況，研華設(shè)計了一款嵌入式計算機，其專利技術(shù)可確保無論在任何苛刻環(huán)境下都能一次開機。此外，研華的嵌入式板卡能夠自動偵測系統(tǒng)上的電壓、溫度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等狀態(tài)，并自動記錄和回報這些狀態(tài)信息。研華新開發(fā)的一款遠程智能管理軟件工具SusiAccess，能夠從遠端自動回報信息，從而輕松監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)上所有連接的嵌入式計算機的狀態(tài)。

　　因此，研華的嵌入式設(shè)計所提供的核心價值就在于解決客戶遇到的問題，簡化客戶的工作，從而加快產(chǎn)品上市。所有與客戶嵌入式系統(tǒng)板卡上的硬件、軟件設(shè)計相關(guān)的工作都由研華來提供，客戶只需專注于其垂直行業(yè)進行開發(fā)。

　　研華欲做嵌入式行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)導(dǎo)者

　　現(xiàn)在工控機及其應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式板卡，無論針對是Windows還是針對Linux等其他操作系統(tǒng)的平臺的嵌入式板卡都已經(jīng)有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是十多年來沒有大的改變，沒有大的創(chuàng)新。張家豪認(rèn)為，所謂創(chuàng)新的背后實際上就要解決客戶的實際問題。隨著客戶的新需求不斷增加，研華必須開發(fā)出一些適應(yīng)新的環(huán)境下的產(chǎn)品。比如，創(chuàng)新的MI/O系列嵌入式主板，這是一款在全球首次完全由研華設(shè)計團隊開發(fā)的產(chǎn)品，它能整合和統(tǒng)一各種板卡的I/O、界面、模塊。尤其是新一代嵌入式主板MIO-5270，擴展性變得更加靈活，同時采用堆疊式的擴展方式增強了系統(tǒng)的可靠性，有效地解決了客戶在做一些較小和緊湊型的產(chǎn)品時主板擴展性不好的問題。另外，MIO-5270更加合理的散熱設(shè)計，不僅使得主板設(shè)計非常簡單，布線也得到了極大的改善。MI/O產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)達到了3.0標(biāo)準(zhǔn)，對于一些擴展性要求比較高的嵌入式系統(tǒng)，這款產(chǎn)品可謂是首選，尤其適用于電力、車載、船載、儀器、儀表、KIOSK等領(lǐng)域。

　　研華目前設(shè)計和開發(fā)的許多嵌入式模塊都是開放的，在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用過程中必然會涉及到許多標(biāo)準(zhǔn)，制定和統(tǒng)一這些標(biāo)準(zhǔn)將有助于客戶在共同的平臺上開發(fā)和交易，這樣客戶才能分享研華的創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品。

　　因此，研華在嵌入式產(chǎn)業(yè)中要起主導(dǎo)的作用，必須在產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定方面發(fā)揮更大的作用，同時還要探索一些創(chuàng)新性的商業(yè)模式。這也是研華科技欲引領(lǐng)IPC行業(yè)走進嵌入式服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)和云計算新時代的必由之路。