浅谈Windows Embedded在嵌入式系统中的应用

在IT行业的众多分支中，嵌入式是发展得最快的领域之一，因为越来越多的产品和服务需要嵌入式系统予以支撑,消费类电子产品、生产制造业、办公自动化、工业控制等诸多行业都和嵌入式有密不可分的关系。也正是由于嵌入式系统客观的海量需求，越来越多厂商将目光投在了这块蛋糕上，继一些老牌厂商之后，新兴软件巨头也纷纷推出了自己的产品，微软是其中我们最熟悉的一家企业。微软的嵌入式系统产品Windows Embedded工控系统有着显著的特色，在金融、机械、交通、航空等行业中广泛地应用着，尤其在自动化、网络化和智能化等方面具有特殊的优势。

 

 

 

比如，Windows Embedded工控可以提供自动化控制系统。在工矿工业中，矿井综合的自动化控制系统有很多的子系统构成。一般可以包含：信息管理系统、矿井环境安全监测监控系统、生产设备自动控制系统和工业视频监控系统等。 Windows Embedded自动化工控系统，将矿井各生产环节融为一体，包括：作业环境监控系统、计算机监控系统、工业视频监控系统等。而Windows Embedded工控系统所具有的良好的抗震性、抗冲击性、防异物侵入等特点，也让它适用于恶劣的工矿生产环境中。同时，Windows Embedded还拥有优异的通信能力，可以将各类监控子系统集成到综合自动化控制网络平台中，与企业信息管理系统实现无缝联接。还能够将生产、安全、管理等方面的信息有机地整合到一起，进行分析处理、统计、优化、发布，从而实现 “管理+监控”一体化及减员增效的目标。

 

除了可以应用到传统行业之外，Windows Embedded还广泛应用在航空等高技术领域，这一切都得益于Windows Embedded拥有优异的可靠性、实时性和安全性。在航空领域中，安全性具体是指要求嵌入式设备在与外部连接的过程中，其内部的数据不会偶然或被恶意地破坏、更改或者泄露，维持嵌入式系统中信息的保密性和完整性。Windows Embedded设计安全系统的准则是最小权限准则，也即所有的部件都只拥有执行相关功能所必须的权限，而没有额外的权限。实时性方面也是Windows Embedded的一大优点。实时性是指操作系统对响应时间有严格的要求，不仅要求成功执行还要求在规定的时间内完成所有操作，它是嵌入式操作系统在工业控制领域应用的一个重要指标。

 

从嵌入式系统实时性来说，分为硬实时和准实时。硬实时是指从内核针对实时系统设计发展而来，从驱动到接口再到内存访问都是为内核系统而设计；准实时是指内核不是实时系统而是针对实时系统需求而独立剪裁和封装设计而成。硬实时系统的代主要是针对航天，军工等需要极其苛刻的实时性系统来满足系统需求。例如飞机上的黑匣子用于记录飞机故障一瞬间的飞机故障数据。准实时系统的代表就是微软WindowsEmbedded，主要是用于工业自动化中的过程控制方面。目前Windows Embedded的及时性已经能满足95%的硬实时系统的要求，在1毫秒定时周期的误差可以达到100微秒，在200MHz的X86系统下可以达到50微秒，这足以证明微软的Windows Embedded符合绝大多数工业控制领域的需求。

 

　　

 

此外，航空遥感方面也经常可以看到Windows Embedded工控的身影。比如，无人空中飞行器，就是那种无人驾驶的航空器。它与地面控制设施、用户设备等一起构成无人空中飞行器通信系统。Windows Embedded工控就可以为这种系统进行开发和使用提供帮助。由于它采用了先进的传感器和Windows Embedded工控相结合，大大提高了情报收集与信息传输的能力。它的长续航能力与卫星通信链路相结合，又使其可在全球任何地方实时传送和接收传感器收集的数字信号和飞机控制信号。Windows Embedded的特色还有很多，比如还有影像和雷达处理之类的应用，需要密集计算的应用，使用Windows Embedded的同时，可以解决体积、重量和功耗限制。而且很多A&D应用都涉及新技术引入和升级，比如：先进硬件替代老旧系统时要保持原设计的机箱等等，这些问题都可以通过Windows Embedded技术得以解决。

 

可以预见，未来我们会看到更多更广泛的Windows Embedded应用。

 

 

 

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