IPC 升级的软件路径

April 13, 2020 Georganne Benesch

智慧工廠, 物聯網軟體平台, 嵌入式系統

随着工厂设备达到使用寿命,制造企业面临危机。备用零部件短缺、性能落后、软件过时,使它们处于不堪一击的境地。由于设备故障和成本高昂的停机时间,使他们处在生产中断的风险之中。

但这不仅仅是风险的问题。

升级那些推动工厂运行的机器会带来重大机遇。例如,走向 IT 和 OT 融合,这是工业 4.0 的基石,需要更加开放、互联的由软件驱动的基础设施。

而利用计算机视觉、前沿的人工智能和机器学习等新技术来获得优势,依赖于高端计算平台和升级后的软件环境。

开放、灵活、高性能的工业 PC 为制造商提供了前所未有的选择:带来持续创新的新平台,可使企业能够更快地适应,在全球市场变化中保持领先地位,并提高竞争力。

但是,如何才能在对日常运营影响最小的情况下实现这一目标呢?没有唯一正确的答案。您的路径将取决于应用程序的要求,有三条路径:

  • 保留您当前的软件和操作系统环境
  • 保留您当前的软件,同时运行全新软件
  • 部署硬件、软件和驱动程序的全面升级

我们将研究这三个选项,以及为什么无论采用哪种方法、无论是现在还是未来,构建在虚拟化平台之上都能带来好处(图 1)。

升级硬件时有三个物联网软件平台选项。
图 1. 升级硬件时有三个物联网软件平台选项。

保留您的物联网软件平台

对于很多应用程序来说,常见的案例可能是阻力最小的路径,即很少或不需要对现有软件环境进行更改的硬件升级。

一家公司正在将这一选项变为现实。友通公司的项目经理高级总监 Jerry Chang 说:“你可以升级到新的硬件,同时仍然保持旧的软件环境”。“这种方式的投入较少,工厂只需将旧系统迁移到一台新机器即可。所以从很多方面来说都是两全其美的。”

制造商无需牺牲大量的时间和精力来改写软件,即可获得更高的可靠性和更好的性能。有了处理能力强大的 IPC,就有了可以添加更多功能的空间。

将物联网软件平台迁移到新硬件

一家全球显示面板技术供应商与友通公司建立了合作伙伴关系,无缝更新其世界各地工厂的 IPC。

例如,它的一家工厂由于控制器老化,质量问题急剧上升。由于经过优化的测试配置文件数量很多,最佳途径是继续使用旧的基于 XP 的检查工具软件。友通公司提供了最新的 IPC 硬件和虚拟机环境,使制造商能够保持其现有软件的设置,以便进行无缝迁移。

Chang 将这个过程比作升级一台 10 年前的又慢又不可靠的 PC 笔记本电脑。“也有类似的情况。你想玩最喜欢的游戏,但 Windows 10 不支持。你可以购买最新、最好的笔记本电脑,借助虚拟机技术轻松迁移整个系统。当你启动电脑时,你会看到相同的 UI。登录方式和以前一样、壁纸也一样,一切都一样,只是性能更好了而已。”

为了支持其需求,面板制造商部署了 DFI RM641-SD,这是一款经过英特尔® 验证的下一代 IPC,可以“随时可用”。通过预装虚拟化软件,它被定制为运行 Windows XP 和与 AU Optronics 传统系统相关的应用程序二进制文件(图 2)。

RM641-SD 采用机架安装式的第六代智能英特尔® 酷睿™ 处理器。
图 2. RM641-SD 采用机架安装式的第六代智能英特尔® 酷睿 处理器。

但是,将旧软件迁移到新硬件需要“同类”升级。Chang 说:“如果有五个 USB、三个摄像头和两个 LAN 端口,我们则需要一个配置完全相同的系统。”“因此,对于此使用案例,我们设计了符合规格的主板,并移植了客户的软件映像。”

当智能工厂寻求全新软件时

一些工厂了解到了将多个控制器的功能整合到一个功能强大的平台上的优势——通过软件提高运营效率并实现创新。在这种情况下,面板制造商可能会用一台机器同时运行基于 Windows XP 和 Windows 10 的测试,从而在不同的操作系统环境中支持不同的工作。

新旧软件将同时运行——在部署最新一代硬件和全新软件的同时,维护其现有软件、I/O 和应用程序。

但是,当 XP 不支持工厂运营所需的技术升级时会发生什么呢?在改写应用程序、驱动程序和支持 Windows 10 的传统 I/O 方面,OT 工程师面临着更艰巨的开发工作。收益是为最新、最强的 IIoT 技术和更多持续创新的可能性而设置的 IPC。

面板制造商生产 4K 和 8K 液晶面板的工厂就是如此,这些面板使用高分辨率的摄像头进行检查。该系统使用 Windows XP 不支持的视频解码技术——促使其迁移至 Windows 10 环境。

Chang 说:“在这些案例中,客户自始至终都在寻找一种全新的控制器,”“他们需要机器性能,他们需要软件。这是一个完整的开发项目,而不是简单的硬件迁移。”

此外,它们是为智能工厂中部署的各种人工智能和机器学习应用程序而设置的。其实 XP 并不是一个友好的选择,因为平台(如 Azure IoT Edge)和工具包(如英特尔® OpenVINO)大部分只能在 Windows10 上运行。

不止是嵌入式系统

面板制造商发现与友通公司合作很节省时间。在自定义 IPC 之上构建灵活的虚拟化环境的能力简化了系统升级。  软件移植、驱动程序优化甚至现场支持等服务可确保顺利转型。

制造商不仅解决了老厂控制器的高维护性和故障问题,而且延长了设备的使用寿命,提高了工作效率。更重要的是,该公司的成立是为了更快地创新、提高竞争力,并适应全球变化。

作者简介

Georganne Benesch

Georganne Benesch is the Associate Content Director for insight.tech. Before this she was an independent writer, authoring blogs, web content, solution guides, white papers and more. Prior to her freelance career Georganne held product management and marketing positions at companies such as Cisco, Proxim and Netopia. She earned a B.A. at University of California at Santa Cruz.

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