嵌入式技術(shù)與制造業(yè)信息化 |
(發(fā)布日期:2006-11-5) 來源:
《中國機電一體化網(wǎng)》
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摘要:
中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院研究員、高級顧問 1937年2月出生,江西省興國縣人,1960年畢業(yè)哈工大電子計算機專業(yè),F(xiàn)任中國計算機用戶協(xié)會理事長,中國計算機學(xué)會常務(wù)理事、中國信息協(xié)會常務(wù)理事;
在60年代組織了我國晶體管計算機科研成果商品和批量生產(chǎn)的工作。70年代中期,在著名電子專家羅沛霖院士直接領(lǐng)導(dǎo)下,實際組織了我國小型和中大型集成電路系列計算機的聯(lián)合設(shè)計研制和生產(chǎn)工作,為我國計算機產(chǎn)業(yè)建設(shè)作出了有力的推動并打下了良好的基礎(chǔ)。80年代中期以來致力于推廣電子計算機、電子信息技術(shù)在各行各業(yè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造中的應(yīng)用,取得了可觀的經(jīng)濟效益;爾后積極倡導(dǎo)和參與信息服務(wù)業(yè)的建設(shè)工作。1982年參加《1986-2000年全國科技長遠發(fā)展規(guī)劃前期研究》工作,榮獲國家科委1988年科技進步一等獎。
一、關(guān)于嵌入式技術(shù)的發(fā)展
隨著信息技術(shù)IT的飛速發(fā)展,特別是互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及,數(shù)字化時代已經(jīng)來臨。嵌入技術(shù)就是信息技術(shù)發(fā)展過程中派生發(fā)展的一種新技術(shù)。所謂嵌入就是將計算機的硬件或軟件嵌入其他機電設(shè)備中去,構(gòu)成了一種新的系統(tǒng),即嵌入式式系統(tǒng)。嵌入式軟件是數(shù)字化產(chǎn)品的核心,而嵌入式操作系統(tǒng)又是嵌入式軟件的基礎(chǔ)和龍頭。
嵌入式技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用已涉及到生產(chǎn)、工作、生活各個方面。從家電中的冰箱、洗衣機、電視、微波爐到MP3、DVD;從轎車控制到火車、飛機的安全防范;從手機電話到PDA);從醫(yī)院的B超、CT到核磁共振器;從機械加工中心到生產(chǎn)線上的機器人、機械手;從航天飛機、載人飛船,到水下核潛艇,到處都有嵌入式計算機、嵌入式控制、嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng),嵌入式應(yīng)用軟件?梢哉f嵌入式技術(shù)無所不在,嵌式技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用在我國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的各個方面存在著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,有著巨大的市場。可以說它是信息技術(shù)的一個新的發(fā)展,是信息產(chǎn)業(yè)的一個新的亮點,也成為當(dāng)前最熱門的技術(shù)之一。
未來嵌入式智能平臺市場的增長,將遠遠高于通用PC市場,嵌入式產(chǎn)業(yè)將成為二十一世紀(jì)發(fā)展最快的IT產(chǎn)業(yè).正如美國著名未來學(xué)家尼葛洛龐帝預(yù)言:4-5年后嵌入智能工具的應(yīng)用將是Internet之后最偉大的發(fā)明應(yīng)用。
嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展不僅使之成為當(dāng)前微電子與計算機技術(shù)中的一個重要分支,同時也使計算機的分類從以前的巨型機、大型機、小型機、微機之分變?yōu)橥ㄓ糜嬎銠C與嵌入式系統(tǒng)之分。
嵌入式系統(tǒng)的最大特點是其目的性或針對性,即每一套嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計都有其特殊的應(yīng)用場合與特定功能,這也是嵌入式系統(tǒng)與通用的計算機系統(tǒng)最主要的區(qū)別。另外,嵌入式技術(shù)與實時性有著天然的聯(lián)系。由于嵌入式系統(tǒng)是為特定的目的而設(shè)計,且常常受到空間、成本、存儲、帶寬等的限制,因此它必須最大限度地在硬件上和軟件上”量身定做 以提高效率,這樣的結(jié)果最終導(dǎo)致了實時性的增強。以上這兩方面的特點一般會帶來縮短開發(fā)周期、降低成本等好處。
因為嵌入式系統(tǒng)往往和具體應(yīng)用有機地結(jié)合在一起,它的升級換代也是和具體產(chǎn)品同步進行,因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進入市場,具有較長的生命周期。
未來的幾年內(nèi),隨著信息化,智能化;網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也將獲得廣闊的發(fā)展空間。
嵌入式系統(tǒng)主要有4個發(fā)展趨勢:
(1)開放式平臺架構(gòu),易于與其他系統(tǒng)整合;
(2)體積越來越小,性能要求更穩(wěn)定,成本更低廉;
(3)應(yīng)用趨向多元化,需要小批量、快速客制化的服務(wù);
(4)功能趨向單一,集成的功能與一般PC不同。
二、關(guān)于制造業(yè)信息化問題
1、制造業(yè)的地位和重要性
談到制造業(yè)的地位和重要性,首先不能離開中國的實際情況。國民生產(chǎn)總值是反映了國家綜合國力的一個重要指標(biāo),它是由第一產(chǎn)業(yè)(農(nóng)業(yè))、第二產(chǎn)業(yè)(工業(yè)和建筑)及第三產(chǎn)業(yè)(服務(wù)業(yè)構(gòu)成)。
下表列舉了1965年-2000年我國國民生產(chǎn)總值(GDP)的數(shù)據(jù):
從上述數(shù)據(jù)可知,以2000年為例,我國國民經(jīng)濟三大產(chǎn)值中,第二產(chǎn)值占有52%的比例,超過了一半,而第二業(yè)中的工業(yè)又占了8-9成,即占GDP的45%。
為此,從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來分析,在現(xiàn)階段制造業(yè)在整個國民經(jīng)濟里占有舉足輕重的地位。其次,從工業(yè)化的進程來分析。18世紀(jì),瓦特發(fā)明蒸汽機,19-20世紀(jì)初的電氣化運動,20世紀(jì)中以來晶體管的發(fā)明和微電子制造技術(shù)的飛速發(fā)展,可以認為是工業(yè)化發(fā)展階段的主要標(biāo)志。普遍認為工業(yè)化是一個相當(dāng)長的過程,可分為初、中、后期。初期以發(fā)展輕紡工業(yè)(投資少,見效快,人民生活需要迫切)為主,我國20世紀(jì)80年代到90年代初期就是經(jīng)歷了這個時期,在這個時期既滿足了人民生活的迫切需要,又提高了原始積累。一般地說,目前我國工業(yè)化尚處于工業(yè)化的中期。這個時期,主要發(fā)展重化工業(yè)(包括鋼鐵,冶金、汽車、大化工、化纖、石油化工)。這正符合我國當(dāng)前的實際情況,在這個時期,為重化工業(yè)提供裝備,這是制造業(yè)面臨的一個非常重要的歷史任務(wù)。
處于工業(yè)中心地位的制造業(yè),特別是裝備制造業(yè),是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),是工業(yè)化、現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)動機和動力源,是國際競爭中取勝的法寶,是技術(shù)進步的主要舞臺,是提高人均收入的財源,國防安全的保障,發(fā)展現(xiàn)代文明的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2、魚與”熊掌”可以得兼
根據(jù)前面的分析,我國尚處于工業(yè)化發(fā)展的中期,今后的任務(wù)還很重。正如中共中央關(guān)于”十五”計劃的建設(shè)中指出:繼續(xù)完成工業(yè)化是我國現(xiàn)代化進程中的艱巨的歷史任務(wù)”。傳統(tǒng)的工業(yè)化是以機械代替手工勞動,主要是實現(xiàn)機械化、自動化、電氣化。我們清醒地看到;信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的大趨勢,也是我國產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級和實現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我們應(yīng)該抓住這個千載難逢的機會,要把推進國民經(jīng)濟和社會信息化放在優(yōu)先位置。
綜觀人類歷史,每一次的科技進步都是以前一次的進步為基礎(chǔ),并對之進行改造,從而推動人類歷史進程。比如現(xiàn)代紡織業(yè)作為工業(yè)化進程的起點,它的基礎(chǔ)是農(nóng)業(yè)(沒有棉花、羊毛就沒有紡織業(yè))。沒有衣業(yè)的發(fā)達,沒有農(nóng)村富余勞動力進城,工業(yè)化就沒有可能。但另一方面,工業(yè)化又改造、提升了農(nóng)業(yè),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實際已經(jīng)是產(chǎn)業(yè)化的農(nóng)業(yè),這一點從完成工業(yè)化的國家不難看出。
同樣,信息化和工業(yè)化之間也并非簡單的替代關(guān)系,不是干了這個就不能干那個。相反,它們之間也是”基礎(chǔ)”和”提升”的關(guān)系。
我們目前雖然還沒有完成工業(yè)化,但是經(jīng)過改革開放,我們的工業(yè)總量增長迅速,而且許多領(lǐng)域已具有相當(dāng)規(guī)模。這無疑是我們發(fā)展信息化的重要基礎(chǔ)。當(dāng)然,我們也不能否認,目前,許多產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量并不匹配,普遍存在質(zhì)量檔次不高的問題。而且國內(nèi)市場相對過剩,國際市場的競爭力又不足,這無疑是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)繼續(xù)發(fā)展的一大難題。如何解決難題、信息化帶動工業(yè)化大有文章可做。
我們發(fā)展信息化,不僅僅是建立一個高速的信息化網(wǎng)絡(luò),也不僅僅是電子商務(wù)、電子政務(wù)。除了這些以外,信息化建設(shè)還有一個重要任務(wù),這就是以信息化為手段,全面改造、帶動、提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),從而增強競爭力。數(shù)字革命創(chuàng)造的信息產(chǎn)業(yè)是一種戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),它既可進行制造業(yè)活動,又可提供服務(wù)性業(yè)務(wù),或者同時從事兩種活動。如果僅僅把信息化歸結(jié)為信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),是遠遠不夠的,信息產(chǎn)業(yè)不發(fā)達,信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)就缺乏堅實的基礎(chǔ)。發(fā)展信息產(chǎn)業(yè),不能就信息產(chǎn)業(yè)論信息產(chǎn)業(yè),只在電腦業(yè)、電信業(yè)、電子信息服務(wù)業(yè)三者形成的大信息產(chǎn)業(yè)內(nèi)部進行循環(huán),而必須擴大外部循環(huán),發(fā)揮整個信息產(chǎn)業(yè)作為催化劑、粘合膠、倍增器的作用,帶動工業(yè)化的發(fā)展。
信息化除了網(wǎng)絡(luò)自身能帶來高效率和對相關(guān)產(chǎn)業(yè)具有拉動作用外,它在技術(shù)上的一大特點是強大的滲透性,可以”嵌入其他任何產(chǎn)業(yè),幾乎對所有產(chǎn)業(yè)都具有提升和帶動作用。
比如汽車工業(yè)能拉動鋼鐵、石化產(chǎn)業(yè),但它只是外在的對這些產(chǎn)業(yè)提供市場需求,刺激其發(fā)展。信息化的提升、帶動作用則不同。它是深入的、立體的、內(nèi)在的,它能在其他產(chǎn)業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等所有環(huán)節(jié)發(fā)揮作用,提高技術(shù)水平,降低產(chǎn)品成本,增加產(chǎn)品附加值,加快商品流通,促進產(chǎn)業(yè)發(fā)生質(zhì)變,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。
比如機床工業(yè),經(jīng)過數(shù)字化改造,嵌入軟件后的數(shù)控機床,精度和自身的價值都會大大提高。在國際市場上,數(shù)控機床的價格是普通機械機床的5至10倍。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,我國目前機床數(shù)控化率不到20%(發(fā)達國家一般達到70%);如果通過信息化帶動,數(shù)控比例提高到5O%,在產(chǎn)量不變的前提下,產(chǎn)值將翻番。
信息化主導(dǎo)著新時期工業(yè)化的方向,使工業(yè)朝著高附加值化發(fā)展;工業(yè)化是信息化的基礎(chǔ),為信息化的發(fā)展提供物資、能源、資金、人才以及市場。只有用信息化武裝起來的自主和完整的工業(yè)體系,才能為信息化提供堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。我們是在農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)還不穩(wěn)固、工業(yè)化進程尚未完成的情況下拉開信息化序幕的。在這種情況下,及時而有力地抓住信息化所帶來的機遇,在促進工業(yè)化任務(wù)完成的同時積極推進信息化,發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,以實現(xiàn)社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展,這是時代的需要。把工業(yè)化同信息化對立起來,或者埋頭工業(yè)化而置信息化于不顧,或者脫離工業(yè)化現(xiàn)狀盲目追求信息化,都是不可取的。世紀(jì)之交的工業(yè)化,如果沒有信息化的帶動,就不可能順利推進。
可見,信息化帶動工業(yè)化,帶動這兩個字很重要,它以”帶動”實現(xiàn)了同步推進,做到了”魚與”熊掌”兼得。
3、制造企業(yè)信息化
我國傳統(tǒng)工業(yè)中,制造業(yè)技術(shù)落后制約著我國工業(yè)進程。為此,應(yīng)將推動制造業(yè)的信息化作為以信息化推動工業(yè)化的突破口。以信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),加速實現(xiàn)工業(yè)化,是我們面臨的歷史性課題,做好這篇大文章,我們就能夠使整個國家的現(xiàn)代化水平提升一大步,就一定能實現(xiàn)中國從制造大國向制造強國的跨越。
制造業(yè)和整個工業(yè),在我國當(dāng)前雖然占有非常重要地位,也有了相當(dāng)?shù)乃剑c發(fā)達國家相比,我國制業(yè)能力和技術(shù)水平 |
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