实时计算:通往物联网的网关?

简介:

下一个大的计算机趋势可能涉及精准度而不是速度

实时计算并不只是指在按下回车键后得到立即响应,事实上,它的真正含义是在实时与做实际事情的真实的机器进行交互。

例如Gleason 600HTL Turbo Lapper型锥齿轮研齿机,其控制器由Viewpoint Systems公司设计。Viewpoint公司副总裁John Campbell表示,基本上,它会磨合斜齿轮直到它们完全契合,对于使用斜齿轮的汽车制造商而言,这是非常重要的属性。

两个齿轮被打磨相互成直角,同时以3100rpm的相同速度旋转,每秒传递约52次相同的接触点。Viewpoint在这个控制器中添加了National Instruments(NI)公司的实时计算系统,它可以齿轮的响应,约快20倍,或者说约每秒1000次。

Campbell表示:“通过观察旋转速度的变化,我们能够检测齿轮中的高和低点,并启动第二组电机来调整扭矩。”这样它可以在发现问题点时纠正问 题点,同时旋转齿轮仍然在这个位置契合。他补充说:“最终我们能够提高30%的研磨时间,因为机器准确知道何时将完成齿轮抛光,而不是依靠平均水平。”

实时 vs. 真正的快速

虽然这些结果很好,但每秒千次的频率在这个千兆赫处理器时代似乎不值得一提。但事实证明,实时计算不是关于速度。

“当人们在谈论实时计算时,存在一些共同的误解,他们认为在微妙或纳秒水平做出反应才可称为实时系统,五分钟不是实时,”英特尔子公司同时也是 VxWorks实时操作系统制造商Wind River Systesm公司产品管理高级主管Prashant Dubal表示,“”但实时意味着系统在做某件事情时每次都是使用相同的事件,间隔时间不计算在内。

Dubal解释说:“如果系统的最高优先工作是闪烁红色LED,那么无论发生什么其他事情,这将总是它的优先事项,当灯需要闪烁时,它会抛开一切做到这一点,并且非常快速进行。”

“传统上来看,实时是从人的耐心角度来衡量,当你按下按钮时,在一秒内获得信息,这就是实时,”系统集成商Real-Time Innovations公司副总裁David Barnett表示同意,“但实时系统是以确定性工作的系统,它会对输入或环境变化做出可预见的响应。通常来说,这些都是网络物理系统,曾通过物理过程来 管理。”

“观察家经常混淆实时计算与高速计算,例如金融交易和体育博彩,”Barnett补充说,“高速计算和实时计算之间的区别是,对于高速计算你谈论的 是平均数,你可以说,平均来说,一个操作需要一毫秒。而对于实时计算,你会很确定操作会在限期内进行,或者你知道这并没有发生。”

确定性响应不是偶然,而需要实时操作系统(RTOS),在市场上有几十个这种产品,其中有三家领导供应商。

“Wind River是主要的领导者,其产品为VxWorks,”Barnett称(+本站微信networkworldweixin),“然后是Green Hills Software公司,其Integrity主要在航空航天和国防领域受欢迎;还有QNX Software Sysmtes公司的QNX,主要在汽车和医疗保健领域受欢迎。”Wind River还有实时版的Linux。

“确定性很重要;你不会在台式机中看到确定性,”QNX公司产品管理主管Grant Courville表示,“你需要关注每个CPU周期和每个微妙,需要确保一致性。”

虽然NI能够制造实时版的Linux(NI Linux Real-Time),其中需要大量的工作,该公司嵌入式系统产品营销主管Jamie Smith表示,“我们在内核级别做了评估,并进行了广泛的修改和测试,这个团队非常大,但这可以将实时计算推广到非嵌入式软件工程师的手中。”

当然,在不同的时候,让系统执行相同任务的时间会存在细微差异,这种差异被称为抖动。

“这可以确定RTOS有多好,但这也是非常依靠硬件,”Dubal表示,“我们通常为两位数纳秒。”

Barnett称,对于现代处理器,抖动通常以微妙计算,这对于大多数应用已经足够好了。

对于通用变成环境(例如Java),抖动不值得一提,因为它们都是专门优化用于典型的用例。Barnett称:“如果内存不足,需要清理垃圾来释放内存,它会停止这样做,并阻止所有其他处理。在实时计算中,你不需要额外的工作,以避免以后再拖延。”

标准Linux的抖动约为几百毫秒。

物联网

但总体趋势是,价格在下跌,而系统正变得更加强大。在实时系统中,这意味着我们将看到价格低廉且功能强大的控制器,让机器更好地与其他机器交互。


原文发布时间为:2015年08月31日

本文来自云栖社区合作伙伴至顶网,了解相关信息可以关注至顶网。

相关实践学习
基于Hologres+Flink搭建GitHub实时数据大屏
通过使用Flink、Hologres构建实时数仓,并通过Hologres对接BI分析工具(以DataV为例),实现海量数据实时分析.
实时计算 Flink 实战课程
如何使用实时计算 Flink 搞定数据处理难题?实时计算 Flink 极客训练营产品、技术专家齐上阵,从开源 Flink功能介绍到实时计算 Flink 优势详解,现场实操,5天即可上手! 欢迎开通实时计算 Flink 版: https://cn.aliyun.com/product/bigdata/sc Flink Forward Asia 介绍: Flink Forward 是由 Apache 官方授权,Apache Flink Community China 支持的会议,通过参会不仅可以了解到 Flink 社区的最新动态和发展计划,还可以了解到国内外一线大厂围绕 Flink 生态的生产实践经验,是 Flink 开发者和使用者不可错过的盛会。 去年经过品牌升级后的 Flink Forward Asia 吸引了超过2000人线下参与,一举成为国内最大的 Apache 顶级项目会议。结合2020年的特殊情况,Flink Forward Asia 2020 将在12月26日以线上峰会的形式与大家见面。
相关文章
|
7月前
|
存储 监控 安全
工业物联网关应用:PLC数据通过智能网关上传阿里云实战
本文介绍如何使用智能网关将工厂PLC数据传输至阿里云平台,适合中小企业远程监控设备状态。硬件准备包括三菱FX3U PLC、4G智能网关和24V电源。接线步骤涵盖PLC编程口与网关连接、运行状态检测及天线电源接入。配置过程涉及通讯参数、阿里云对接和数据点映射。PLC程序关键点包括数据上传触发和温度值处理。阿里云平台操作包含实时数据查看、数据可视化和规则引擎设置。最后提供常见故障排查表和安全建议,确保系统稳定运行。
639 1
|
11月前
|
传感器 数据采集 监控
数据采集器和物联网网关的区别
数据采集器主要用于从各种数据源收集数据。这些数据源可以是传感器(如温度传感器、压力传感器等)、仪表(如电表、水表等)或者其他具有数据输出功能的设备。物联网网关是连接感知层(包含各种传感器和数据采集设备)和网络层(如互联网、局域网等)的关键设备。
385 4
|
存储 安全 物联网
.NET 跨平台工业物联网网关解决方案
【9月更文挑战第28天】本文介绍了利用 .NET 构建跨平台工业物联网网关的解决方案。通过 .NET Core 和多种通信协议(如 MQTT 和 Modbus),实现工业设备的高效接入和数据采集。系统架构包括设备接入层、数据处理层、通信层、应用层和数据库层,确保数据的准确采集、实时处理和安全传输。此外,还详细阐述了设备身份认证、数据加密及安全审计等机制,确保系统的安全性。该方案适用于不同操作系统和工业环境,具备高度灵活性和扩展性。
304 2
好的资源链接,gitee全糖咖啡,B站视频转成mp4,全糖咖啡 / 物联网网关数据上传,,全糖咖啡 / springboot+百度智能车牌检测
好的资源链接,gitee全糖咖啡,B站视频转成mp4,全糖咖啡 / 物联网网关数据上传,,全糖咖啡 / springboot+百度智能车牌检测
|
传感器 数据采集 监控
什么是物联网通信网关?
物联网通信网关是连接物联网设备与云或外部网络的关键桥梁。
995 2
|
传感器 边缘计算 物联网
【开源视频联动物联网平台】为什么需要物联网网关?
【开源视频联动物联网平台】为什么需要物联网网关?
210 2
|
Web App开发 监控 中间件
【开源视频联动物联网平台】视频接入网关的用法
【开源视频联动物联网平台】视频接入网关的用法
630 1
|
7月前
|
传感器 人工智能 物联网
健康监测设备的技术革命:AI+物联网如何让你随时掌握健康数据?
健康监测设备的技术革命:AI+物联网如何让你随时掌握健康数据?
926 19
|
11月前
|
存储 安全 物联网
政府在推动物联网技术标准和规范的统一方面可以发挥哪些作用?
政府在推动物联网技术标准和规范的统一方面可以发挥哪些作用?
361 60
|
11月前
|
安全 物联网 物联网安全
制定统一的物联网技术标准和规范的难点有哪些?
制定统一的物联网技术标准和规范的难点有哪些?
405 58

相关产品

  • 物联网平台