远程更新:选对远程通信设备,为未来准备就绪
远程更新:选对远程通信设备,为未来准备就绪
工程机械移动解决方案

远程更新:选对远程通信设备,为未来准备就绪

软件更新不仅仅是修复错误和安全漏洞。在行走机械和工业领域中,越来越多的制造商意识到他们可以通过软件更新为多种资产提供额外功能。因此,他们不仅可以满足客户的需求,还可以将软件更新视为未来实施新业务模型的基础。

得益于远程更新 (OTA) 技术,软件更新操作更加便捷高效。制造商不必安排技术人员手动安装更新,客户也不必将机器送回维修车间。

一个关于设备技术的问题

由于客户需求不断变化,建立新的商业模式需要一定的时间,因此工业资产制造商普遍面临的问题是:当前应基于什么样的基础架构,才能够方便未来充分发挥软件更新的全部潜力?

基于微处理器的远程通信终端是一种开放的模块化系统,通常基于分层体系架构。因此,在现有甚至未来的不同场景中都可以灵活部署。(图片来源:博世力士乐)

基于微处理器的远程通信终端是一种开放的模块化系统,通常基于分层体系架构。因此,在现有甚至未来的不同场景中都可以灵活部署。(图片来源:博世力士乐)

要实现这一目标,关键在于选择合适的物联网硬件。无论是建筑业、农业还是林业机械,制造商都需要考虑使用哪种设备来互联他们的资产。在这方面,微处理器和微控制器体系架构之间的区别起着重要的作用。

微处理器和微控制器之间的重要区别 – 以远程通信终端为例

这种区别如何影响硬件选型?了解一下机器的电子控制单元 (ECU),特别是远程通信终端 (TCU) 会有所帮助:它的作用是,将机器以无线方式连接到云端的上游 IT 系统。通过 TCU 中的硬件、操作系统 (OS) 和各种软件模块之间的相互配合实现联网。TCU 是连接其他控制单元和传感器的中央网络节点。

选择适用的 TCU 时,重点不应全部放在其相关功能上。更应关注的是,在灵活性和满足未来需求两方面为整个物联网解决方案奠定坚实的基础。

深入研究:白皮书 《Telematics for Construction and Agricultural Machinery:Device Management》(建筑与农业机械的远程通信:设备管理) 介绍了在技术可行的前提下如何通过物联网高效安全地连接非道路机械。

在此处下载白皮书

相对于基于微处理器的 TCU,基于微控制器的 TCU 通常价格更低,并且可以满足制造商当前的所有要求。然而,如果未来出现新的客户需求或随着技术发展进步,设备的升级换代将面临复杂局面:出于专业化和成本优化方面的原因,这些设备具有的硬件资源通常有限,因此仅可在有限范围内定制和扩展。例如,在不大幅度改变现有设计的情况下,使用 5G 模块扩展这种微控制器架构几乎不可能。反过来说,额外扩展将会牵扯大范围的软件变更,因为在这种架构中,旧软件无法被简单地复用。

基于微处理器的 TCU 的采购成本可能更高,但制造商可以通过软件更新灵活应对新的开发需求。由于此类系统具有开放的接口,并且通常提供大量的库,因此软件更新更快捷简便。所以,通过扩展软件,可以轻松集成 5G 模块。微处理器体系架构还为将新的应用程序安装到设备创造了更好的条件,从而实现新的商业模式(例如许可模式)。

基于微处理器与微控制器的远程通信硬件架构对照表(来源:博世力士乐)

基于微处理器与微控制器的远程通信硬件架构对照表(来源:博世力士乐)

灵活的远程更新方式

硬件体系结构的特性与可以实现的功能在很大程度上取决于其构建的基础架构:微控制器或微处理器。因此,我们建议制造商在谋划发展战略时充分考虑两者的基本差异。但这不意味着必须在两者中做出选择。如果使用力士乐的 TCU (BODAS RCU) ,已集成的远程更新机制将发挥优势。TCU作为远程更新的中央节点,不仅可以保证自身软件的顺利更新,同样也可以对机器总线网络中设备进行有针对性的远程更新。

Christian Grabe 博士 是总部位于德国斯图加特的博世力士乐的行走液压系统数字化业务的业务负责人。Christian 在非道路机械系统和嵌入式软件开发领域积累了超过 15 年的经验。他目前的工作重心是在非道路车用机械互联领域规划新商业概念和数字化产品。

在 2020 年 11 月由博世举办的专家小组专题讨论“非道路车用机械无线更新”中,他还阐述了对微控制器与微处理器方面的观点。与会专家们讨论了以下问题:

  • 为什么 OTA 会成为热门话题?
  • OTA 解决方案对您的业务有何影响?
  • 采用远程更新时,您需要考虑哪些可能的挑战?
  • 在实施过程中,您必须考虑哪些因素?未来几年,OTA 将扮演什么角色?
Christian Grabe 博士