项目总结新技术在项目中的应用风险和机遇

新技术应用到项目中，尤其是面临上线压力的项目中，风险总是很大。因为新技术中有很多不确定的东西，稍有考虑不周之处，就会带来巨大的项目风险和项目灾难。

但新技术又带来新的机遇，因为老的技术体系或技术思路，可能已经不适合一些处理场合了。

本次项目应用场景中的新技术，原来在项目中上位机软件对传感器信号或设备IO信号的监测，靠时间对信号进行处理，包括信号滤波检测等，当在一个过程控制中，涉及到产品在产线上经过多个传感器和设备，实现多个功能时，需要在系统中对信号和数据进行模拟排队，在传统的过程控制中这是常见的解决思路，但是如果涉及到数据的交互关联情况，很容易因为排队时，某个信号的误动作或不准确，造成整体的错位，并且这个错位是不可修复和还原的，会造成持续性的累积误差。

因为运动的不确定性，完全靠时间量，很难彻底的摒弃复杂运动过程中的误差信号，因为时间信号是个线性的，如果把线性的时间信号转化成位移量，再对位移量进行分解，微分的过程，那就转化成了很小的计数脉冲，通过脉冲数的累加来确定信号的状态，这样可以有效的解决信号的误动作问题，引入位移脉冲计数后，同时能对产品的运动过程进行定量分析，从而达到对产线产品的实时监控过程，这样在入口点触发一个信号后，后续信号的触发将不再依赖，不缺定性的外部信号输入，而是完全的内部信号标定和控制了。

比如一个产品经过传感器触发后，需要触发工业采集器，并将编码送入激光机进行喷印，这个在原来的处理过程中，是一个线性的多输入点信号，复杂且难以控制，现在可以把信号的控制切割到位移脉冲上，反向转化为内部闭合信号处理。通过输入信号订阅产生确定性的信号触发点，此信号触发点位于系统内部。

既然要用到以上的技术，就面临的问题是，做计数采样，可以利用高速编码器，由于上位机采用通用操作系统，没法实现高速编码器的采样，因此要实现上位机的实时监控，就需要中间有一个过渡的桥接设备，利用实时处理系统，来解决高速编码采样的问题，实时系统再与上位机的通用系统，做数据通信，以达到实时交互的目的，为了达到指令执行的高效不失真，则需要实时系统能对上位机的指令能实时解析处理，并反馈，等于是上位机系统，做了延长和扩展到下位机，由此达到了扩展控制的目的。

因为先前没有实时下位机系统，作为新技术的引入（以前没用过），需要做很多功课来学习，包括从实时系统的学习、编译、开发、通信协议的制定，其中通信协议部分，在开发过程中，就有五版的大的变更，才确定下来。因为项目启动之前，只有一个月的周期，预留了一周左右，开发项目系统（包括老机制的兼容系统），三周时间做这款实时系统的应用，在两个周左右写出了第一版和Demo，但是测试中发现一直有不可靠的地方，包括Flash读写、串口数据的读写，其中Flash的读写花费了大概有一周左右的工作量，晚上基本有白天的工作时间，最后找到原因是因为存储边界对齐和地址查找失败引起的，串口读写是第二个令人纠结的地方，项目中一度要放弃这种机制了，因为在项目进客户现场的第二周了，还是没法解决串口的数据丢包问题，此处的数据包是指完整的指令包，思路一度陷入，是因为串口中断排队问题，中断故意丢弃引起，后来加入串口缓冲队列机制，问题还是有，又后来分析是主程序周期与中断冲突，会产生对队列的竞态调用问题，改成了一个带锁机制的队列（STM32中是无锁和线程这一说的，是模拟的竞态锁机制），发现还是会在软件初始化时，有指令没正常反馈，（软件初始化时，会做大概有20条左右的命令初始化，会连续发送到串口，如果串口发送间隔大于50毫秒，都有反馈应答，小于50毫秒，会出现没有反馈应答的情况），这让人很郁闷，因为考虑到在上位机做一些发送延时间隔，会对实时性带来很大的问题，偶然的测试中发现，在连续发送其他执行命令时，所有执行命令都有反馈，这证明底层的串口接收缓存队列机制是起效的，进一步分析，原来在初始化时，还需要把配置写入Flash做硬存储，应该是Flash的写入时间耗时比较长，并且Flash的写入靠的是中断写入，当大量的中断申请时，脆弱的flash写入遇到了问题，直接导致主程序的回馈出现了问题，分析到此知道整个系统是没问题的，初始化注意一下就可以了。

，机遇也就是好处，也是巨大的，最大的改进是设备的误动作信号基本全部屏蔽，时序控制简单清晰，响应高速可靠，无法实现的一些处理机制，也可以全部实现了，比如数据库数据实时校验等。