×

×

自动控制“云”系统或是自动化的下一突破点

发布日期:2011-05-31 17:16浏览次数:103358

   从工业的角度看经济,企业家关注自己产品的库存,现在经历了大的需求下降,在各国政府经济刺激的政策推动下,企业家突然发现自己又处在无货可供的境地。
 
  坦率地说,因为全球的经济因难,企业的创新投入下降,过去三年在工业领域的创新行为也同样受到的抑制。
 
  从2011年开始,人们将会试图重新理解自己在新环境下的地位。换而言之,就是在新兴的工业格局中,如何重新找到自己的位置。
 
  最近通用和克莱斯勒汽车等世界汽车企业各开始招聘一千名工程师,扩张自己的新能源汽车的研发力量,这也说明了新的工业方向正在不断得到确认。
 
  从机电一体化为代表的工业自动化领域,我们又将发现哪些新的趋势呢?工业自动化究其本源,应是集成人类科技前沿能力解决工业领域自动化问题的尝试。
 
  遗憾的是,由于目前学科设置的局限,工业自动化领域相对于新兴的信息技术领域,在技术体系的更新换代上始终未有大的起色,这主要表现在系统成本始终居高不下,实时维护困难,设备体积过大,噪声污染严重。 过去工业自动化技术和信息技术相交于嵌入式计算领域,今天随着PC大量进入自动化领域,两者的边界已经难以区别。
 
  要解决这些问题,我认为应借鉴信息技术发展的经验,走开放的道路。回顾一下,信息技术的开放道路主要由以下几个关键节点构成。
 
  编码层面, 这主要以二进制为基础,相应地发展了汇编语言,当然更为普罗大众熟悉的是WEB 技术,纯粹是由约定构成的应用解决方案,SGML -XML-HTML 的层次结构, 现在已经发展到的诸如HTML 5等在图形和数据领域几乎无所不能集合。
 
  计算与存储的分离, 这主要感谢冯 诺伊曼这样天才人物试图寻找人类能力与自然潜力的平衡性的努力。今天的处理器和控制器尽管在物理形态上有差异,在逻辑上依然保持了CPU 和 MEMORY 的分离。当然,面向未来的设计,或许会有新的变化。
 
  操作系统的独立性,将核心态与应用态分离,构成了当代主流的计算语境,操作系统担当了核心态的调度和管理职能,应用态则自由发挥。
 
  通信协议的开放性, TCP IP 协议本质上是网间通信协议,就是联接不同网络之间的协议,这就是源头上使得网络具有天然的开放性,用户可以集中精力发展局域网络同时也可以在更高层次上建设复盖层网络。
  实时性讨论,这个问题主导了嵌入式计算始终,因此在信息技术领域相对而言,即使在面向流媒体这样高数据消费的环节,性能也相对可以接受。
 
  反观目前的工业自动化技术发展路径,还有巨大的变革空间。在今天的自动化领域,基本上是以反开放性做为自己发展的标志,这类行为之所以存在,主要是用户和技术供应商,在自动化技术本质上应该是反开放性的,这一基本原则上长期以来已经形成了空前的默契,甚至发展到以“落后为可靠”这样的高度。
 
  当前,云计算在全球范围正在兴起,尽管在信息技术领域中,不少人对云计算也持怀疑的态度,但从AMAZON, GOOGLE 等商业云计算服务商已经提供的解决方案看,确实极大地简化计算的复杂性,甚至可以仅仅用几行代码就可以完成远程地理信息应用与其他本地应用的集成,今天的ANDRIOD 手机,本质上已经发展成为了云计算的客户端,而在未来的IPHONE 中,苹果公司也试图通过 ITUNE 发展相关的云计算服务。可以预见,各国的超级商业与科学计算中心的超级计算平台也将很快集成到类似苹果和谷歌的手机中,用IPAD 做工业自动化的管理界面的应用也已经出现。
 
  因此发展以云计算为参照系的,设计与实现新一代自动控制“云”系统正在成为下一个自动化技术体系的突破点。
 
  发展以“云”为核心的自动控制系统,对今天的自动控制技术框架必然要产生巨大的冲击,其实上过去几年, PLC 可编程逻辑控制器与PAC 可编程自动控制器之争,也可以看出未来发展的端倪。 更广泛意义上看,以WEB 为基础的自动化技术也已经发展了近二十年,现在的核心问题制约自动化技术发展的总线结构如何实现向”云‘结构的过渡,这当然需要有变革想法的企业共同联合,以求突破。
 
  从现实的角度看,CNC 与机器人的集成,也能面向云自动化的变革提供了推动力量,用现在的流行术语,叫给力。未来涉及到多个机器人集合体的应用,也必然导致云自动化结构的兴起。 随着新能源车电动车的普及,电动车在不同交通和环境场景下的充放电行为,都依赖于不同的自动化环境的支撑,这也势必对自动化的管理提出了新的挑战,反过来理解就是对云自动化框架提出了迫切的需求。