
北京航空航天大學機械工程自動化學院院長王田苗
在2008年中國電子技術年會上,北京航空航天大學機械工程自動化學院院長王田苗指出,嵌入式技術發展來自于單片機、DSP、實時操作系統等方面的需求,由電子、計算機、工業控制等多學科交叉融合學者推動。目前有新的嵌入式多核處理器、FPGA嵌入式系統設計、嵌入式軟件可重構工程設計方法、移動計算與網絡檢測等正在成為新的研究方向和發展熱點。
嵌入式的技術正在逐步替代基于PC的傳統計算機體系學科及應用,它正在形成上千億元的市場需求,逐步邁入后PC時代。他說,從英國相關咨詢公司統計的數據來看,預計2009年硬件市場大概在700多億美元,而軟件市場只有35億美元左右。但是,軟件的增長速度很快,這緣于手機、數字電視、智能家居以及汽車電子等產業的快速增長。
嵌入式技術在工業方面未來有幾個發展前景:工業無線技術與儀器儀表,無線傳感網絡與檢測、工業機器人相結合等。王田苗說,就日本咨詢公司的數據來看,在未來的2025年,嵌入式軟件市場大概有600億美元。這些技術目前正滲透在工業機器人、軍事以及其他的方面,并開始大量地走向家庭。其中,最明顯的是與家居護理床相關的嵌入系統,床能自動地幫助人翻身、自動地感應人的需求。比如說對老人陪護交流的電子機器人都將在下一個10年出現。
嵌入式軟件在機器人領域的應用越來越廣泛,但是也出現了很多問題。當前機器人的每個制造商都有自己的體系結構,沒有統一的標準和平臺;機器人軟件專用和復雜,由于缺乏統一平臺,相關應用廠商無力開發大量不同應用軟件,無法進入機器人市場;產品開發周期長,應用軟件大量重復,也嚴重阻礙了機器人產業化發展。
王田苗說,機器人產業發展也面臨著挑戰:多樣化的硬件平臺;缺乏可重用性;技術過于復雜,需要專家的經驗;有限的開發工具與技術手段;難以提供實用化的解決方案;開發經驗和技術缺乏有效的傳遞手段;缺乏關鍵應用推動行業發展。
美國人想如發展PC一樣發展機器人,其目的一直是想統治基未來的Windows平臺。因為他們看到了PC小到裝進了口袋,小到安到了墻上和床上。為了占領這個位置,專門開發了面向機器人的ROBOTISCO。同時,日本和韓國也都在構想著能不能通過中間件,來開發各種各樣的機器人的模塊,使它能夠用在不同的機器人上。
王田苗說,從單片機發展的歷程來看,中國人想在下一個10年、20年占據重要的位置,要在系統設計的方法上、在計算機軟件內芯設計的方法上、在芯片上下功夫。因此,第一是實施應用軟件和服務軟件,或者是實時控制軟件的分離;第二個是實施模塊和機器人的分離。他說,這樣做是不想用微軟的系統。目前微軟的ROBOTISCO庫很大,而且可以支持這樣的技術,但它無法把一些東西下載到機器人上。目前,它只是仿真,而且它要求的實時性很高,所以想是不是可以從核心的嵌入式軟件入手,在上面開發一個基于圖形規劃集成的開發環境。
在這個問題上,首先要把應用和實時控制系統的分層和上面的應用來分離,這樣就可以掌握所要研發的面向機器人的核心的操作系統:一是內心的實時控制系統,二是控制組建系統,三是相應的應用系統。這樣做的目的是在中國這個范圍內,對于未來的機器人產業提供支撐。

機器人廠家之間沒有統一的標準平臺 |