浅谈嵌入式计算机的优势及其特点

作者:Tigervs    发布时间:2019-08-31    浏览量:

嵌入式计算机可以概括地概括为具有专用功能的计算机,该功能在物理上实现为较大系统的一部分。它们具有无穷无尽的形状和尺寸,因此您可以在各种应用中使用它们,从控制监控和控制自动化线到管理公共交通的公交监控摄像机。此外,它们的专用特性使工程师能够针对较低的硬件要求和可编程软件优化特定配置。随着技术的不断发展,这些嵌入式计算机变得更加智能和复杂,在推动物联网和促进人与机器之间的联系方面发挥着关键作用。 

嵌入式计算机的优势与特点

今天,几乎所有东西都在嵌入式计算机上运行,​​小到日常使用的手机、相机...大到高铁、飞机和轮船...。据预计,到2025年底,嵌入式计算市场将成为1057亿美元的产业,与2017年的689亿美元评估相比惊人增长。

嵌入式计算机的特点

尽管嵌入式计算机涵盖了广泛的专用系统,但它们之间存在共享的特性,这些特性在许多计算条件下具有出色的优势:

小巧的外形依赖于组件的复杂性与焊接元件和SoC设计,允许在狭小空间和坚固的部署各种应用。

通过热管和散热器的被动冷却 消除了对内部部件暴露于灰尘和碎屑的机械风扇的需要。大多数嵌入式计算机使用低热设计功率(TDP)组件和被动冷却设计; 这种组合是嵌入式计算的关键特性,有助于消散组件产生的有害热量。这种类型的设计使得嵌入式计算部署在温度可能无法控制的恶劣应用中变得可行。了解有关嵌入式工业计算中被动和主动冷却方法差异的更多信息。

坚固的设计特性 ,支持宽工作温度,宽电压,抗冲击和振动。这些功能对于确保产品的使用寿命和稳定性以最大限度地减少故障点是必要的。广泛的工作温度允许在无法控制温度的室外环境中部署,并且对于遇到电压尖峰的环境需要宽电压保护。此外,抗冲击和抗振动性对于车载应用是不可或缺的,特别是对于必须具备可靠性的关键任务服务。

低维护和可靠性  对嵌入式计算机至关重要,这就是为什么它们依赖无风扇和无线设计来最大限度地减少移动组件的数量。这些特定类型的设计可降低在可能存在冲击和振动元件的恶劣应用中损坏组件的风险。此外,一些工业应用要求系统连续运行,因为维修或停机可能对制造过程有害; 因此,创造了对能够提供24/7功能的长期可靠性的嵌入式计算机的需求。

嵌入式计算机的专用特性使它们能够利用定制软件来最小化硬件要求。例如,Microsoft 提供了专门针对嵌入式和IoT应用程序的Windows版本(Win 10 IoT)。Windows 10 IoT提供了有用的开发人员工具和信息支持,可简化流程,从而创建自己的物联网愿景。

通过更节能的处理器实现低功耗,减少内部组件产生的热量。例如,英特尔提供一系列多核SoC移动处理器,具有低功耗的低功耗处理能力。这消除了对风扇和移动部件的需求,这降低了功耗以实现整体更低的成本。 了解有关片上系统(Soc)与套接字处理器之间差异的更多信息。

物联网(IoT)将成为嵌入式系统中主要参与者希望通过AI,机器学习和边缘计算转换产品的基石。物联网生态系统将他们收集的感官数据与嵌入式计算机的处理能力结合在一起,可以对其进行分析并用于可行的结果。物联网鼓励公司提高生产力并重新思考他们处理业务的方式。

最受欢迎的嵌入式计算机应用

嵌入式计算机已成为我们生活中的主要产品,几乎集成在我们日常使用的所有电子产品中。他们只会继续增长,这在很大程度上是由物联网(IoT)推动的。它们的工业级结构使其具有坚固的优势,可用于企业级应用。

安全和监控:嵌入式系统可以从任何地方通过移动IP摄像机和传感器提供完整的视觉输入。它们可以安装在您的家中或公共交通服务中。

机器视觉:工业硬件和训练有素的软件的组合,用于基于图像传感数据的捕获和分析对设备进行操作指导。应用范围从熄灯制造到联合机器人制造。

数字标牌:使用LED面板,高分辨率显示器和投影仪等数字屏幕显示信息内容。最常见的用途是数字广告。

工厂自动化:使用实时计算技术来控制和监控工业过程,设备和机器。生产线上的重复性任务可以轻松实现自动化,通过定义明确的流程,将人机交互降至最低。

运输:嵌入式计算机在传感器和其他设备之间提供安全可靠的数据传输。自从5G的问世,数据传输变得越来越快,更高效,从而决定实时,这将有助于自动化运输行业,从汽车到发航班。

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