[訊息論壇] ICE Messaging Forum 塗能宇
<總論篇> iPush®
Embedded for Controller 簡介
自從網際網路應用開始普及之後,許多新名詞在市場上喊得震天嘎響,像是「資訊家電」、「機上盒」、「智慧住宅」等等,這些東西與嵌入式系統的關係為何呢?
簡單來說,這些都是「嵌入式系統」加上「網路」的應用。以前的裝置多應用於封閉系統中,較少有與外界交換資料的需求。當網路出現以後,功能單純的嵌入式裝置,經過適當的加值,便可經由網路提供更多的功能。
舉例來說,原本單純的上班打卡機制,經由網路即時資訊交換,變成擁有出差勤統計跟安全控管能力的人員管理系統;電視選台器與有線電視資訊系統整合,變成隨選視訊
(VOD 或 MOD) 的裝置;電話功能與網路結合變成 VoIP 裝置。這些,都是嵌入式裝置與網路結合應用的成果。
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圖一、Java
手機裡面也有一個作業系統,這即是一個具網路連接能力的 Embedded 裝置 |
相信許多人第一次聽到嵌入式系統,可能得到的都是一個模糊的印象,其實在日常生活中,嵌入式系統幾乎無所不在。從手機、
PDA、DVD 放映機、VoIP 電話、便利商店的收銀機,都是嵌入式系統的應用成果。
那到底什麼是嵌入式系統呢?
嵌入式系統有幾項特色:
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軟、硬體結合:嵌入式系統是為執行特定功能設計的,通常以軟體跟硬體結合的方式存在。使用者看不到大大的
CPU 商標貼在嵌入式系統外面,也不會關注裡面的作業系統及應用軟體是什麼。
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體積小:因為是為特定功能所設計,所以嵌入式系統硬體本身都很小,通常也很省電。
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使用年限長:嵌入式系統部署後,軟體或硬體幾乎都不會做變更,使用年限通常很長。
常見的嵌入式作業系統有很多種,像 Embedded Linux、DOS、VxWork、Palm OS 等,當然作業系統霸主微軟也不會缺席,派出
Windows CE .NET 和 Windows XP Embedded 來競逐嵌入式市場的大餅。
Windows CE.NET 藉著與一般 Windows 相同的友善介面、強大的行銷能力、以及豐富的周邊開發支援,一下子就贏得了許多廠商和消費者的青睞,也讓嵌入式系統市場,顯得更多采多姿。
工業控制器廠商 (Controller Vendor) 也因為 Windows CE .NET 的出現,開始產生一些生態上的變化。Windows
CE .NET 由於提供了和 Windows 相同的圖形介面、完善的基本服務、以及彈性的授權,所以控制器廠商開始使用
Windows CE .NET 作業系統開發 PC-Based PLC (以 PC 為基礎的可程式控制器)。
由於嵌入式裝置,通常部署後的數量龐大,管理相對來說形成一種新的挑戰。同時,要如何從大量的嵌入式裝置取得即時資訊,又是一種新的挑戰。艾揚科技就是看到嵌入式裝置的遠端管理與即時訊息傳遞需求,所以開發出
iPush® Embedded for Controller 和 iPush®
Embedded for Platform 這兩類的嵌入式解決方案,來滿足市場的需求。
iPush® Embedded 系列除了內建 iPush®
強大的訊息核心外,更結合了控制器的 I/O 模組存取服務與遠端管理架構,提供嵌入式裝置透過 TCP/IP 網路,進行安全、主動的訊息傳遞。
對 iPush® Embedded 發展源由有興趣的讀友,可按此參閱第 55 期電子報:「iPush
Embedded for Controller 的誕生」一文。
| 什麼是 iPush®
Embedded for Controller |
iPush® Embedded for Controller 是一個對嵌入式裝置主動、即時、高效率的雙向監控與資訊傳遞解決方案,它直接瞄準的合作對象是控制器的設計生產廠商。
經由高效率的 Publish/Subscribe 即時傳訊模式,以及完善的遠端管理機制,可與控制器快速結合,使其擁有高效率、安全、具延展性的動態資料交換能力。
在應用開發上,則可使用多種函式庫 (API) 進行存取。艾揚提供了 ActiveX OCX、Java Package、Windows
DLL、甚至是 CE .NET 上的 ActiveX OCX,供客戶端存取 透過 iPush®
Embedded 傳送的資料。
| iPush®
Embedded for Controller 的架構 |
iPush® Embedded for Controller 的系統架構由下面三項服務所組成:
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iPush®
Embedded 即時訊息引擎 (iPush® Real-time Messaging
Engine):透過 Publish /Subscribe 傳輸機制,iPush®
Embedded 提供了一個主動、即時的資料傳輸引擎。同時經由帳號管理、使用者認證、及資料編碼,提供一個安全的連線機制。
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iPush®
Embedded IO 模組控制服務 (IO Module Controlling Service):透過即時訊息引擎,能夠讓遠端對控制器上插接的
I/O 模組,提供即時的資料讀寫服務。
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iPush®
Embedded 遠端管理服務 (Remote Administration Service):提供遠端系統進行使用紀錄檔案
(Log Files) 管理、IO 模組設定,與 iPush® Embedded
使用者資料管理功能。開發人員可以利用這個開放的服務架構,快速開發新的遠端管理功能。
| iPush®
Embedded 與 WinCon-8000 |
iPush® Embedded for Controller 的具體實現,其中之一就是與知名控制器製造廠商泓格科技
(ICPDAS) 的合作,讓 iPush® Embedded for Controller
在極短的時間內,就成功地部署在其 WinCon-8000 這款新世代的工業控制器中。
WinCon-8000 是以 Windows CE .NET 為作業系統,其上提供了多種可抽換的 I/O 模組,包括數位輸出/數位輸入、類比輸出/類比輸入、繼電器等等。
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| 圖二、泓格科技的
WinCon-8000,是市面上第一款具有 iPush® Embedded
for Controller 的控制器 |
由於 WinCon-8000 的 I/O 模組直接插接在主機板上,所以資料反應速度比一般透過 RS-232/485
的序列裝置快許多,但若透過傳統 TCP/IP 建立 Socket 通訊的方式,很難同時進行多點的數值資料傳遞管理。
現在透過 iPush® Embedded 傳訊引擎,以及簡單的設定,立刻就讓 WinCon-8000
上的諸 I/O 模組資訊,可以即時地傳遞到遠端。
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圖三、使用
Windows CE .NET 為作業系統的 WinCon-8000 |
iPush® Embedded for Controller 在 WinCon-8000
上,提供了以下的能力:
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即時數位模組的讀寫監控
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即時類比模組的讀寫與監控
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I/O 模組管理
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使用者權限與帳號管理
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模組的操作紀錄
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搜尋同一網域內的 WinCon-8000
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使用紀錄檔案管理
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圖四、遠端類比
I/O 監控 |
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圖五、遠端系統管理畫面 |
藉由泓格科技與艾揚的緊密合作,使 WinCon-8000 可以提供大量、安全、即時的工控訊息服務,快速地讓 PC-Based
PLC,變成為主動傳遞資訊的節點。
iPush® Embedded 還提供了一些貼心的功能,可方便地對無螢幕的嵌入式裝置進行管理,例如自動掃描區域網路內的
iPush® Embedded:
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圖六、可以偵測區域網路內所有安裝有
iPush Embedded 的裝置 |
當然,iPush® Embedded 的能力並不僅限於此,因為艾揚對於 iPush®
Embedded 的IO 模組設計,以及遠端管理功能的介面是採取開放的方式,使廠商和使用者可以自行依據需要的功能,撰寫新的函式庫,立即加上新的遠端管理功能。
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圖七、IO
模組服務以及遠端管理功能,都是開放的架構 |
由於 WinCon-8000 還可以透過 GPRS 數據機建立 TCP/IP 連線,所以還可以讓遠端的資料擷取廣域無線化,變得更無遠弗屆。
iPush® Embedded for Controller 透過與控制器廠商的緊密合作,可以為嵌入式產品,提供即時、主動的資料傳遞與管理能力。
讓控制器連結裝置的資訊,透過 iPush® 提供的各式函式庫,即時的顯示在監控端上。使遠端、即時的嵌入式控制器監控,不再是遙不可及的夢想。
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