北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程自動(dòng)化學(xué)院院長(zhǎng)王田苗

   在2008年中國(guó)電子技術(shù)年會(huì)上,北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程自動(dòng)化學(xué)院院長(zhǎng)王田苗指出，嵌入式技術(shù)發(fā)展來自于單片機(jī)、DSP、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等方面的需求，由電子、計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制等多學(xué)科交叉融合學(xué)者推動(dòng)。目前有新的嵌入式多核處理器、FPGA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、嵌入式軟件可重構(gòu)工程設(shè)計(jì)方法、移動(dòng)計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)等正在成為新的研究方向和發(fā)展熱點(diǎn)。

    嵌入式的技術(shù)正在逐步替代基于PC的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)體系學(xué)科及應(yīng)用，它正在形成上千億元的市場(chǎng)需求，逐步邁入后PC時(shí)代。他說，從英國(guó)相關(guān)咨詢公司統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來看，預(yù)計(jì)2009年硬件市場(chǎng)大概在700多億美元，而軟件市場(chǎng)只有35億美元左右。但是，軟件的增長(zhǎng)速度很快，這緣于手機(jī)、數(shù)字電視、智能家居以及汽車電子等產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)。

    嵌入式技術(shù)在工業(yè)方面未來有幾個(gè)發(fā)展前景：工業(yè)無線技術(shù)與儀器儀表，無線傳感網(wǎng)絡(luò)與檢測(cè)、工業(yè)機(jī)器人相結(jié)合等。王田苗說，就日本咨詢公司的數(shù)據(jù)來看，在未來的2025年，嵌入式軟件市場(chǎng)大概有600億美元。這些技術(shù)目前正滲透在工業(yè)機(jī)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(hù)理床相關(guān)的嵌入系統(tǒng)，床能自動(dòng)地幫助人翻身、自動(dòng)地感應(yīng)人的需求。比如說對(duì)老人陪護(hù)交流的電子機(jī)器人都將在下一個(gè)10年出現(xiàn)。

    嵌入式軟件在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，但是也出現(xiàn)了很多問題。當(dāng)前機(jī)器人的每個(gè)制造商都有自己的體系結(jié)構(gòu)，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和平臺(tái)；機(jī)器人軟件專用和復(fù)雜，由于缺乏統(tǒng)一平臺(tái)，相關(guān)應(yīng)用廠商無力開發(fā)大量不同應(yīng)用軟件，無法進(jìn)入機(jī)器人市場(chǎng)；產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)，應(yīng)用軟件大量重復(fù)，也嚴(yán)重阻礙了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

    王田苗說，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展也面臨著挑戰(zhàn)：多樣化的硬件平臺(tái)；缺乏可重用性；技術(shù)過于復(fù)雜，需要專家的經(jīng)驗(yàn)；有限的開發(fā)工具與技術(shù)手段；難以提供實(shí)用化的解決方案；開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)缺乏有效的傳遞手段；缺乏關(guān)鍵應(yīng)用推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。

    美國(guó)人想如發(fā)展PC一樣發(fā)展機(jī)器人，其目的一直是想統(tǒng)治基未來的Windows平臺(tái)。因?yàn)樗麄兛吹搅薖C小到裝進(jìn)了口袋，小到安到了墻上和床上。為了占領(lǐng)這個(gè)位置，專門開發(fā)了面向機(jī)器人的ROBOTISCO。同時(shí)，日本和韓國(guó)也都在構(gòu)想著能不能通過中間件，來開發(fā)各種各樣的機(jī)器人的模塊，使它能夠用在不同的機(jī)器人上。

    王田苗說，從單片機(jī)發(fā)展的歷程來看，中國(guó)人想在下一個(gè)10年、20年占據(jù)重要的位置，要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法上、在計(jì)算機(jī)軟件內(nèi)芯設(shè)計(jì)的方法上、在芯片上下功夫。因此，第一是實(shí)施應(yīng)用軟件和服務(wù)軟件，或者是實(shí)時(shí)控制軟件的分離；第二個(gè)是實(shí)施模塊和機(jī)器人的分離。他說，這樣做是不想用微軟的系統(tǒng)。目前微軟的ROBOTISCO庫(kù)很大，而且可以支持這樣的技術(shù)，但它無法把一些東西下載到機(jī)器人上。目前，它只是仿真，而且它要求的實(shí)時(shí)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(fā)一個(gè)基于圖形規(guī)劃集成的開發(fā)環(huán)境。

    在這個(gè)問題上，首先要把應(yīng)用和實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的分層和上面的應(yīng)用來分離，這樣就可以掌握所要研發(fā)的面向機(jī)器人的核心的操作系統(tǒng)：一是內(nèi)心的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，二是控制組建系統(tǒng)，三是相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)。這樣做的目的是在中國(guó)這個(gè)范圍內(nèi)，對(duì)于未來的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供支撐。

機(jī)器人廠家之間沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)