以智能制造为主导的第四次工业革命,是集成大量计算机、通信和控制技术为一体的智能系统,在各类新技术高度集成的行业发展背景下,工控机也处于新的技术转折点上。
随着社会信息化的不断深入,关键性行业的关键任务将越来越多地依靠工控机,而以IPC为基础的低成本工业控制自动化正在成为主流,可以说随着市场需求不断上涨,国内本土品牌也在不断崛起。
一般情况下,嵌入式工控机采用低功耗平台,无线缆设计,低功耗的主板和各种外部硬件相关的接口都被集成在主板之上,因此能够避免因为连接不善而出现异常问题,更避免了松动现象的发生。
研究负责人、俄勒冈州立大学科瓦利斯分校的高级研究员Mike Behrenfeld教授表示说:“来自太空的激光雷达允许我们做的是每16天在全球范围内对这些迁徙的动物进行一次采样,持续长达十年。我们从未有过如此广泛的全球报道,那些无法让我们研究这些动物的行为,分布和数量。”
嵌入式工控机采用全封闭机箱,其预留的接口比较丰富,通常预留了高清显示接口,如DVI、VGA、HDMI等,还预留了多个USB接口和串口,2-4个网口,WIFI接口等,适合于各种工作环境。
无论是何种激光雷达,它们的基本组成是共通的,都由发射、接收、采集和处理四部分组成。其中,发射部分由激光器、扩束镜组成,部分对光束带宽、中心波长和偏振纯度有要求的仪器还会相应的增加种子注入模块,锁频控制模块和起偏器。
与传统工控机相比较,嵌入式工控机以应用为中心,以计算机技术为基础,而且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格规范的专用计算机系统。由于功能比较全且适配性好,与被测被控对象功能基本上完全匹配,嵌入式工控机具备必然的扩展性但不以扩展为主要目标,所以性价比很高。
嵌入式工控机所做的数据采集工作,就是物联网前端的应用,借助互联网这个基础性平台,操作人员可以将这些信息经过运算、优化处理之后,提供给更广阔的应用,这就是工控机产品在云计算、物联网应用中所能发挥的重要作用。
近来,美国宇航局(NASA)和法国国家空间研究中心(CNES)联合进行的一项研究是首次利用太空激光追踪大规模海洋动物迁徙的一次全球性研究,这项研究每天进行两次。利用2006年发射的“云-气溶胶激光雷达与红外探路者卫星观测”(CALIPSO)卫星,这项历时10年的空前研究可能会提供有关地球气候的新见解。
全自动电子收费系统(ETC),是智能交通系统的服务功能之一,其中也包含嵌入式工控设备的应用。嵌入式工控主机主要应用于高速公路收费系统车道控制器,通过串口、DIO及视频采集卡对现场的路侧读写控制器(RSU)、车载机(OBU)、报警器、通行信号灯、字符叠加器、费额显示器、自动栏杆机、雨棚信号灯、车辆检测器、读卡机等进行一体化控制,实现收费。与此同时,还能对抬落杠进行控制,从而达到车辆通行的目的。
而在接收部分,一般根据探测需求采用不同尺寸、结构的望远镜,经过相应的光学处理单元最后被光电转换器件探测转换成电信号,最终被高采样率的采集卡采集存储。
目前,国内工控市场,主要还是以国外倍福、西门子、欧姆龙等品牌占据了市场份额居多,但像研扬、研昆、华北工控等也国内,因其丰富的行业经验,也占据了部分市场份额,亦有触想智能、广州数控等后起之秀品牌逐渐打开市场。在多家企业的共同推动之下,工控技术创新、产品升级的速度不断加快。
简单地说,在晚上,一些海洋动物会上升到海洋表面附近,以微小的浮游生物为食。而在日出之前,这些动物会潜入海洋深处,躲在黑暗水域中。这项巨大的迁移活动在许多领域都具有重要意义,比如帮助我们了解地球碳循环及其如何影响气候模型。因此,NASA和CNES从2008年至2017年使用CALIPSO光探测与测距激光雷达(LIDAR)对这些现象进行探测和研究。