嵌入式采集系统特点和发展趋势

传统的工业现场数据采集系统通常由工控机加采集卡构成，随着时间的推移已逐渐暴漏出一些弊端，比如容易受到网络病毒的侵袭，导致系统出现计量错误甚至瘫痪；系统的体积比较大，不易携带运输；造价昂贵等。随着现代科技特别是嵌入式技术的迅猛发展，在工业现场应用中基于嵌入式的数据采集系统的优势逐渐凸显，目前正朝着高精度、高速度、高集成度和高可靠性方向发展。嵌入式数据采集系统主要有以下特点：

（1）微型化。随着SoC(片上系统)和高速微控制器的应用，嵌入式系统的体积不断减小，重量不断减轻，更容易做成便携式结构，方便携带和维护。

（2）高可靠性。与传统工业采集系统中的系统硬盘、扩展卡相比，嵌入式系统大多采用芯片级部件，更容易满足抗震、防尘、防潮和耐高温等要求。另外，应用程序一般固化在片内Flash或ROM中，不易受到病毒侵害，从而大大提高了系统的可靠性。

（3）易扩展、功能强。根据用户未来可能的功能扩展需求，嵌入式系统很容易预留出相应的输入/输出接口，以满足客户未来的需求。

（4）维修、维护方便。嵌入式系统多采用模块化设计，比如将整个系统划分为电源模块、控制模块、输入模块和输出模块等。当系统出现故障时，用户只需要及时更换问题模块即可，缩短了维修时间，降低了维修费用。

（5）系统成本低。用户可根据实际工程指标要求和未来可能需要的功能选择相应的元器件芯片，避免了硬件设备不必要的浪费。与传统工控机采集系统相比，嵌入式系统具有极大的价格优势。

嵌入式数据采集系统的以上优点正推动着现代工业数据采集系统从传统电路、微机模式走向嵌入式系统模式。分布式控制系统是目前工业数据采集与控制的主要发展方向，它通过采用高速处理器或多处理器协同控制以达到高性能和高可靠性的要求。为迎合这种趋势，工业界普遍采用嵌入式微控制器和嵌入式操作系统。目前，32位嵌入式微控制器已经在国外得到广泛应用，然而由于开发成本较高，在我国工业数据采集领域的应用才刚刚开始。随着近几年我国对一些重要领域和重点项目的投入，尤其是电力系统和铁路系统等方面，嵌入式微控制器已开始应用在高精度、多功能、高可靠性设备上。相信随着现代电子技术、通讯技术和互联网的迅速发展，嵌入式系统在工业现场数据采集中的应用将势不可挡。