吴　蔚

一直以来，工业计算机并不为人所熟悉，但其实工业计算机早已渗入日常生活中。近些年来，工业计算机产业的市场发展，在应用面的迅速拓展下，呈现一片欣欣向荣的景象。工业计算机成为信息化和工业化融合的重要结合点，是发展现代制造业的基础。工业计算机是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。由于工业计算机抗恶劣环境的能力与高可靠性，被广泛应用在交通、石化、铁路、电力、安防、通信、环保、医疗、金融、纺织、化工等行业。工业计算机技术的升级带动相关产业的自动化行业发展作用日益显现。

“传统意义上，将用于工业生产过程的测量、控制和管理的计算机统称为工业计算机，包括计算机和过程输入、输出通道。但今天的工业计算机的内涵已经远不止这些，其应用范围也已经远远超出工业过程控制。目前，工业计算机广泛应用于国民经济和国防领域。”研祥智能股份有限公司总经理孙伟如此说道。举个简单的例子，比如现在中石油、中石化每个加油站里面控制油路和收费系统的设备，地铁的售票系统、自动控制系统，都用到了工业计算机。

改革开放30年来，工业计算机在工业自动化、信息产业和国防建设的发展中起到了一定的作用，促进了传统产业的升级发展。随着国家4万亿元的经济刺激计划和十大产业振兴纲要的出台，在我国新工业发展的进程中，工业计算机作为核心控制平台必将发挥更大的作用。

为了促进工业计算机技术的进一步发展，中国计算机行业协会工业计算机分会（PICMG/P.R.C）于4月2日在深圳召开“2009中国工业计算机年会”，在本次会议上，多家计算机生产厂商、通信设备制造商介绍了当前工业计算机及其总线的发展现状和趋势。

面向市场，应用多样化

“中国工业计算机技术的发展经历了上世纪80年代的第一代STD总线工控机，90年代的第二代IPC工控机，现在进入了第三代CompactPCI总线工控机时期。” 研祥副总裁孙伟如此说道。在此发展过程中，工业计算机的应用也实现了多元化，尤其是随着3G业务的推广，工业计算机在电信领域的应用也越来越广泛。

随着3G业务的推出，电信运营商更加关注网络架构、业务灵活性、可扩展性以及业务稳定性等方面。因此，电信运营商在选择电信产品和电信平台时，已经越发关注以上这些性能，ATCA（标准即先进的电信计算平台）也由此进入运营商的选择范围，并在新一轮电信网络建设中担当重任。

当今的电信级设备，从核心路由器到GPON接入设备等，都要求线卡容量达到40G甚至更高。这一趋势不仅来自于线卡处理技术的提高，而且也是由“提高密度、降低平均成本、降低能耗、节约空间”等趋势决定的。ATCA电信计算平台可为电信应用搭建一个能够完美支撑各种电信业务的综合开放式信息通信平台，在这个平台之上可以整合计算机技术、通信技术、业务服务等各种差异化的应用。

在本次年会上，华为技术公司中央研发部刘华伟在谈到ATCA平台在电信领域的应用优势时提到：“ATCA平台具有较好的可用性和可靠性，同时还具有标准的硬件架构和开放的软件架构，其星型交换结构使得基于交换互联的松耦合系统容易实现。”

除了在电信领域的应用之外，在数据通信方面，ATCA平台的产业化也取得了不错的成果。北京迈普通信技术有限公司借助ATCA平台在数据通信领域的产业化方面推出了自己的成果。在2007年，北京迈普推出了全球第一台基于ATCA架构的多核路由器MP7500。目前，有超过300台MP7500在18个省农行应用，每天转发超过100万笔、1000亿元的资金往来业务。

不仅仅在电信和数据通信领域，来自高能物理研究所的刘振安教授介绍了ATCA平台在电子对撞机试验中的应用情况。目前，在核物理和高能物理试验中其在信号处理和数据的读出过程中发挥着巨大的作用。

技术升级推动低成本

尽管ATCA平台在电信领域的应用已经取得不错的成绩，但有些缺陷仍待解决。刘华伟介绍道， ATCA平台的集成度有待提升，ZD连接器的速率和出线密度也不是很高，系统的散热能力也不是很好，这些问题有待在今后的应用中进一步提升。

而在ATCA平台之后提出的MicroTCA是基于ATCA和AMC结构的、面向未来网络低成本应用的技术标准。MicroTCA解决方案实现了更高的性能、更低的成本、体积更小、扩展更容易、配置更灵活、系统可管理且更可靠，这些优势使其跨越了电信领域，引起了诸多企业用户的关注。2009年PICMG将发布MicroTCA加固标准，这一标准将MicroTCA的应用领域再次拓展。MicroTCA平台几乎可以应用于所有的工业领域，包括生产自动化、国防、汽车、通信、医疗及航天航空，其解决方案和服务市场将覆盖全球。目前，研祥已制造出了MicroTCA双冗余信号处理机。正是因为在成本以及兼容性等方面具有优势，MTCA市场的发展前景被寄予厚望。

积极创新，提升可靠性

尽管目前进入了第三代CompactPCI总线工控机时代，但IPC工控机仍以其良好的兼容性、大规模低成本的硬件和丰富的软件资源，广泛应用于各个工业领域。但随着应用的广泛，也暴露出一些缺点：IPC工控机的金手指在多尘、潮湿、振动的环境下，连接处易堵塞或氧化而接触不良使工控机产生故障，这一缺陷在交通、石化、纺织、化工等多尘、振动、潮湿、盐雾等环境中尤为突出。为了解决上述问题，有必要发展一种新的技术对IPC工控机进行改良，从而增强工业应用系统整体的可靠性和稳定性，使目前全球整个工业自动化控制的可靠性和稳定性水平得到大幅度提高。

研祥集团目前研发出的加固型的PCI/ISA工业总线EPI在一定程度上解决了这些问题。该总线采用针孔式板卡结构及96-pin和120-pin两种DIN41612欧式连接器代替金手指的连接方式，极大地克服了工业传统金手指全长卡抗氧化、抗震功能不好的缺点，增强了连接方式的可靠性。同时在底板上设置有多组针孔式插槽，可以插入多个功能板，从而扩展了整个工控平台的功能。