——访研华科技嵌入式运算核心事业群副总经理张家豪
俗话说“没有做不到，只有想不到”，从“eplatform 服务”到“智慧地球的推手”，再倒“嵌入式云计算服务”，这些都是研华科技（advantech）的创新词汇。
根植中国大陆市场已经15年的研华科技就是在不断创新的过程中成为全球嵌入式电脑、应用平板电脑、工业网络电脑以及自动化领域的领跑者。如今，随着物联网和云计算时代的日渐临近，研华科技又在思考着怎样的技术创新呢？在日前举办的2011研华嵌入式设计论坛（adf）研讨会上，研华科技嵌入式运算核心事业群副总经理张家豪接受了本刊记者的独家专访，详细解读了研华科技提供的创新嵌入式设计服务，即：通过引入云端服务，系统开发人员和用户对于嵌入式设备的管理和维护将得到极大的简化，从而给嵌入式产业带来巨大的变革。
嵌入式技术将面临新挑战
产业界普遍认为，未来15年中，物联网和云计算将有可能成为最大的产业，物联网和云计算将对传统产业的创新和转型带的巨大的机遇。那么，在这一产业变革的大环境下，嵌入式技术将面临什么新的挑战呢？张家豪从硬件和软件两个方面进行了剖析。
从硬件方面来讲，首先，嵌入式技术的发展将使得硬件尤其是芯片不仅仅只有英特尔的x86架构，将会融入许多不同的cpu架构，许多嵌入式片上系统将采用非x86架构的硬件，包括risc、dsp、mcu（微型控制器）等。因为在物联网中，许多小型终端都不需要用到x86架构。比如，用于水库水文信息资料采集和传输的传感器就不会采用x86架构，因为这个传感器一两年都用不着换电池，所以省电节能就是设计的重点。
其次，嵌入式芯片等硬件会越做越小，越来越省电，更小更省电的嵌入式芯片将不断涌现。另外，更多的整合速度更快的图形画面处理效果功能的芯片也将出现。
第三，就是无线连接和传输的通信技术。无线通信技术现在大多只是应用在智能手机、笔记本电脑和平板电脑等移动终端上。未来，包括3g、4g、lte等无线连接通信技术将应用在物联网中的各种具有智能需求的终端装置上。如果各种物联网终端装置都需要无线连接的话，那就需要有一个无线传输的大环境。
但是，未来嵌入式技术最大的创新部分是软件，在嵌入式系统中软件才是最重要的，因为用户根本就不能直接感受到嵌入式系统中的硬件性能，只有软件才能让用户有亲身体验到硬件的性能，而这是硬件所不能做到的。嵌入式中的硬件不像台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机等那样，用户在使用过程中就能感受到这些设备的性能优劣。嵌入式系统中所有的终端设备都深藏在系统内部，用户只能通过软件来体验。比如，银行系统的atm机，pos机、电子警察使用的摄像探头，等等。因为只有软件才更贴近人们的应用体验。因此，软件设计和开发工程师设计和研发出来的软件只有贴近用户的需求，那才是客户所需要的产品。
用户体验软件的优劣主要体现在人机界面上，他们关系到用户的直接感受。台式电脑和笔记本电脑体验者是人，而未来物联网中嵌入式系统硬件的体验者是物（机器），它更在乎机器的感受。物联网的终端设备除了硬件以外，大量的是软件技术。比如，要了解某一终端（机器）目前的使用状态如何？电源电压是否稳定？室外的电子广告牌或电子标牌是否会根据太阳光线的强弱自动调节亮度？摄像头如何将信息传输到后台的控制终端进行处理？所有这些终端设备主要是靠软件来管理。因此，软件在物联网中所发挥的作用是至关重要的。
未来物联网是无处不在的，各种信息的采集、传输和处理大多数将由终端设备自己来完成，无线通信技术将显得尤为重要，它关系到人与物（机器）、物与物（机器与机器）的沟通和对话，而所有涉及到使用者和物（机器）的感受及其管理系统要得依靠软件系统来管理的。为此，软件的设计和开发要实现以下几方面的突破。
第一，软件技术要突破硬件的限制。嵌入式芯片有很多，比如：intel、amd、ti、fls等，而英特尔的芯片本身就有许多类型，针对那么多的芯片要写应用软件确实很复杂。
第二，软件技术要突破平台的限制，要实现跨不同平台、跨操作系统的软件设计。比如，在iphone上能下载不同的浏览器；又比如：工控机过去一般都采用微软的操作系统，今后在物联网的智能控制装置中可能还会采用其他操作系统，比如：要跨越windows、linux，甚至是android等不同的操作系统，这些多会对软件设计和开发提出新的挑战。
第三，传统的嵌入式系统针对的终端设备还是比较单一的，但在物联网时代，嵌入式系统与软件将面对各种不同的终端设备，尤其是许多移动的终端。
创新型嵌入式云计算服务
云计算将是未来全球投资的重要推动力，这已经成为业内专家的共识。而企业私有云计算中心的部署将提高自动化管理应用和系统集成服务需求。随着商业化私有云计算服务的建立，将会有更多的终端设备和装置采用嵌入式系统来连接至云计算架构。因此，管理和监控这些嵌入式平台中所有的软件和硬件，以及保证其安全性，将是人们普遍关心的首要问题。
为此，研华在2009年推出了原创esos安全工具，这也标志着研华科技踏上了创新型嵌入式云计算服务之路。
第一阶段，在标准产品中提供云端服务。
自2009年开始，研华嵌入式系统的板卡设计方式发生了很大改变。在软件方面，首先是把一些软件功能加入硬件系统中，并导入了云端运算的新概念。
第二阶段，帮助行业客户建立私有云架构。
在这个阶段，研华所提供的云端服务是与所有的客户建立产业链。在这朵“云”中，研华提供许多软件服务和技术更新服务，包括操作系统、系统集成等等，包括软件硬件的升级。比如，研华将其嵌入式板卡、嵌入式系统或者ipc卖给客户用于系统集成或系统管理的同时，还要教会客户如何通过云端来获取应用技术，如何把研华的产品应用或融入到客户的整个系统或业务中去，比如自动化系统、远程医疗系统、电子标牌等等。通过研华提供的产品，为客户建立一个私有云，这是一种策略，即：通过提供定制和个性化的服务，来销售研华的产品。这也是一种在云计算环境下的商业模式。
作为嵌入式平台提供商，研华推出自己的嵌入式云服务——saas（软件即服务）服务模式，同时将上线嵌入式网上商城（embedded store），并为客户准备了susiaccess api套件。研华嵌入式网上商城将上市最新的嵌入式硬件驱动和更新软件。当实现网络化后，各种嵌入式设备将自动链接至嵌入式网上商城，自动搜索在线软件更新和最新数据。这种智能工具使管理变的更简单、高效。susiaccess是另一种创新服务，使客户能够方便地远程监控、配置和管理大量的终端设备和装置，并能在系统中断或瘫痪时进行恢复。
嵌入式计算机应用转型在即
随着传感网和物联网的日趋成型，智能地球也将成为人类期盼的、影响人类未来生活的新趋势。张家豪认为，研华科技立志要想成为智能地球的推手，就必须增强嵌入式系统的功能，包括提高敏感性能、突出互联网连接优势以及加强智慧管理。因此，嵌入式计算机应用将从通用型向应用即成型和服务即成型转变。
要适应嵌入式计算机应用转型这一新特点，嵌入式设计将面临诸多技术挑战。
第一，将软件功能加入到硬件系统中，导入云端运算的概念。
嵌入式设备具有软件更新需求（如bios、windows os、驱动程序的更新），传统的做法是通过ftp或服务器将这些最新的更新放在网络上，供客户自己被动地查找是否需要更新。研华科技的做法是将相关软件和需更新的内容放在embedded store上，由系统自动检测是否需要更新。客户只需将嵌入式设备接入网络，研华的系统就会自动侦测接入的机器型号，并显示可供其自动更新的软件列表，客户只须按按键就可以实现自动下载、更新，免除了搜索、查找和一步一步操作的麻烦。由于所有的处理都在云端进行，这将为嵌入式产业带来巨大变革，也对软件技术提出了许多挑战。
第二，制定新的嵌入式产业的技术规范。
在硬件方面，以往嵌入式厂商都是根据芯片厂商（如intel、amd等）的发展路线来进行开发，其结果是各厂商设计的嵌入式产品都比较雷同。因此，研华从2009年起在设计中加入了许多附加值，而非简单地根据参考设计来开发。只有充分了解客户需求才能取得突破。例如，由于嵌入式计算机并不能保证一次成功开机，而在某些领域（如医疗、军事应用）不允许出现这种情况，研华设计了一款嵌入式计算机，其专利技术可确保无论在任何苛刻环境下都能一次开机。此外，研华的嵌入式板卡能够自动侦测系统上的电压、温度、风扇转速等状态，并自动记录和回报这些状态信息。研华新开发的一款远程智能管理软件工具susiaccess，能够从远端自动回报信息，从而轻松监测网络上所有连接的嵌入式计算机的状态。
因此，研华的嵌入式设计所提供的核心价值就在于解决客户遇到的问题，简化客户的工作，从而加快产品上市。所有与客户嵌入式系统板卡上的硬件、软件设计相关的工作都由研华来提供，客户只需专注于其垂直行业进行开发。
研华欲做嵌入式行业标准的领导者
现在工控机及其应用领域的嵌入式板卡，无论针对是windows还是针对linux等其他操作系统的平台的嵌入式板卡都已经有了统一的标准，但是十多年来没有大的改变，没有大的创新。张家豪认为，所谓创新的背后实际上就要解决客户的实际问题。随着客户的新需求不断增加，研华必须开发出一些适应新的环境下的产品。比如，创新的mi/o系列嵌入式主板，这是一款在全球首次完全由研华设计团队开发的产品，它能整合和统一各种板卡的i/o、界面、模块。尤其是新一代嵌入式主板mio-5270，扩展性变得更加灵活，同时采用堆叠式的扩展方式增强了系统的可靠性，有效地解决了客户在做一些较小和紧凑型的产品时主板扩展性不好的问题。另外，mio-5270更加合理的散热设计，不仅使得主板设计非常简单，布线也得到了极大的改善。mi/o产品现在已经达到了3.0标准，对于一些扩展性要求比较高的嵌入式系统，这款产品可谓是首选，尤其适用于电力、车载、船载、仪器、仪表、kiosk等领域。
研华目前设计和开发的许多嵌入式模块都是开放的，在产业应用过程中必然会涉及到许多标准，制定和统一这些标准将有助于客户在共同的平台上开发和交易，这样客户才能分享研华的创新技术和产品。
因此，研华在嵌入式产业中要起主导的作用，必须在产业标准的制定方面发挥更大的作用，同时还要探索一些创新性的商业模式。这也是研华科技欲引领ipc行业走进嵌入式服务物联网和云计算新时代的必由之路。 |
