1. PICMG是什麼
CompactPCI/PXI 應用正當時
有人做過粗略的預測,到2003年底,全球CompactPCI/PXI產業將達到32億美元的規模。人們不禁要問,這個在1999年時全球尚不足2000萬美元的新興產業,如何能夠在短短幾年內實現快速增長?答案只有一個,應用使然。
近幾年,無論是在網路通信領域、工業自動化領域還是測試和測量自動化領域,隨著人們對標准化、開放性和技術的面向未來性認識的不斷提高,CompactPCI/PXI技術得到了越來越廣泛的關注。與此同時,CompactPCI/PXI技術也逐漸被國內市場接納和認同,應用氣氛十分活躍。
CompactPCI簡稱cPCI,中文又稱緊湊型PCI,是國際PICMG協會於1994提出來的一種匯流排介面標准。而PXI 為PCI eXtensions for Instrumentation 的縮寫,PXI 的規格區分為硬體與軟體兩個部分。其中硬體部分是基於CompactPCI的規格,也就是PICMG 2.0。建構於CompactPCI的機構規格與PCI的電氣規格之上,加上儀器上所需要的電氣信號延伸,即是PXI的規格。由此不難看出,CompactPCI/PXI技術的根基構建在CompactPCI 匯流排介面標准之上,而CompactPCI/PXI應用的快速發展顯然與CompactPCI所具有的開放性、高可靠性、可熱插拔等特性密不可分。
■開放在電信成為可能
cPCI匯流排最初只是單一的匯流排標准。但當1997年PICMG將H.110 Telephony Bus增加到cPCI背板上時,激發了人們的創新靈感,去探索「將行業專業匯流排移植到cPCI背板上,使單一的PCI數據傳輸匯流排演變成控制匯流排」的可能。
由於CompactPCI同時擁有了5個9的可靠度,和本身所具有的開放性以及可大量採用的廉價PC部件這三大「利器」,在硬體設施上有著可熱插拔、抗震性強、高可用性、易使用性、可擴展性等特性,不僅可以滿足電信設備的各種苛刻需求,也能極大降低設備生產和采購成本。據北京郵電大學宋俊德教授介紹,在電信領域, CompactPCI產品的應用,目前還主要集中在電信增值業務領域,比如新一代聲訊平台和虛擬運營等。
目前,華為、中興和大唐已經採用CompactPCI技術研製了一系列新產品,並得到了廣泛應用。北京林克海德採用CompactPCI構建的個性化回鈴音業務,已經在山東聯通、河南聯通得到了應用。東進技術基於CompactPCI研製的數字中繼語音卡產品,已在很多地區得到了應用。杭州三匯公司基於CompactPCI研製的語音卡產品,也在電信、金融等行業得到了應用。偉橋計算機股份有限公司正在與凌華科技合作,研製基於CompactPCI技術的VoIP網關產品,進軍CTI市場。杭州邁可行基於CompactPCI研製的MPS2000業務交換平台,已經在上海電信得到了應用。
宋俊德教授認為,國內的電信部門在經歷了建設的第一輪高潮之後,開始進入追求性價比的增值時代,新一代的通信基礎設施正在醞釀、建設之中,因此,基於cPCI系統平台的增值業務在未來還有更大的開發空間。
■PXI肩挑第四代測量儀器
雖然近幾年受全球信息產業蕭條的影響,測試和測量領域也處於低迷時期,但PXI卻異軍突起,成為該領域繼GPIB(IEEE488)之後成長最快的標准化技術。
在現代電子測量領域中,無疑虛擬儀器是現在和將來自動測試技術發展的主要方向。區別於傳統台式的、用電路實現的、功能固定的模擬儀器,虛擬儀器基於軟體技術設計,通過計算機提供的強大圖形環境和功能擴展能力,建立圖形化的虛擬儀器面板,完成對儀器的控制、數據採集、數據測量和分析以及測量結果顯示等功能。它利用工業計算機標准化、模塊化、開放式體系結構,配上相應的儀器驅動軟體,使計算機成為一台具有高度測試自動化能力、功能強大的儀器。虛擬儀器能通過修改軟體和重新配置,實現不同的測量功能。
從技術發展的角度來看,虛擬儀器走的是兩條技術路線:一條是向高速、高精度、大型自動測試設備(ATE)方向發展,即GPIB(1975)→VXI(1987)→PXI(1997)的發展路線;另一條是向高性能、低成本、普及型系統方向發展,即PC插卡(1987)→並口式(1995)→串口USB/FireWare方式(1999)的技術路線。
而PXI的技術特點主要有兩個:首先是基於cPCI,其次是面向測試和測量應用設計。PXI的規格也有兩種:3U和6U。3U的PXI主要應用方向將是組成便攜或小型的測試、SCADA、監視與控制以及工業自動化系統。6U的PXI主要向高采樣速度、高帶寬、高精度、多通道容量的中、大型ATE應用發展。
PXI和VXI將在既競爭又互補中共存很長一段時間,最終PXI將取代VXI,成為主流工業標准測試平台。同時PXI將向工業自動化領域擴展,與cPCI形成優勢互補,與cPCI共同奠定未來工業自動化技術的基礎。
■行業應用遍地開花
PICMG於2001年9月發布了乙太網包交換背板標准PICMG 2.16。首先,它代表了人們追求不斷提升信息交流速度的願望,打破了並行匯流排對傳輸速度的物理限制。其次,它也預示著cPCI架構的板級互連方式從一點對多點的並行匯流排步入到了點對點的串列匯流排互連時代。目前,CompactPCI/PXI的系統已廣泛且成功地應用於汽車測試、半導體測試、功能性測試、航空設備測試以及軍事應用。開放的軟硬體架構,永遠是各種解決方案的趨勢。
在工業自動化領域,CompactPCI/PXI應用成績顯著。據中國計算機行業協會PICMG/PRC主任劉鑫介紹,到目前為止,CompactPCI/PXI在自動化領域的應用已經由試驗、觀望階段進入了普及時期。例如,唐山大學基於CompactPCI/PXI技術研製的鍋爐供熱自動控制系統,成功地應用在唐山市熱力總公司供熱項目上,而且開發周期短,系統運行可靠;山西海泰電子研製的多通道瞬態信號測試系統,檢測器件電起爆/點火瞬態響應特性,解決了石油行業中火工品器件的參數測試問題;上海寶鋼則採用了CompactPCI/PXI研製的軋機震動紋自動監測、診斷系統,應用於軋鋼廠冷軋平整機組,為指導現場操作、進行產品質量控制以及設備維護提供了科學手段;中國科學院上海所採用CompactPCI/PXI技術,研製成功的實驗衛星的信號分析系統和整星測試系統已經投入運行。
■應用拉動新品層出
到目前為止,CompactPCI/PXI無論是生產廠家的數量、產品的種類和數量,還是系統應用的數量都得到了大幅度增長,越來越多的項目轉向CompactPCI/PXI解決方案。
在測試/測量領域,包括應用於測量的cPCI模板在內,現在可用於PXI系統集成的模板已經超過1000種,產品相當豐富。產品的性能也得到了顯著的提升,如數據采樣速度已經達到2GHz,測量精度提升到了7位數字,射頻測量帶寬也達到了3GHz。而且PXI的性能還在不斷地提高。可以預計在不久的將來,PXI可能超過甚至取代傳統盒式測量儀器,占據中、低頻段的高精度測量設備市場的主要份額。
cPCI產品在國內發展很快,有自主產品的廠家已經發展到數十家,產品面廣。CompactPCI領導廠商凌華科技為工業自動化產業提供了從CPU主板、機箱、電源到I/O的全系列完整解決方案。此外,還有研華、致茂科技、北京康拓科技集團、七一六所、電子部上海32所等廠商,都可以研製和生產具有核心技術的系統平台產品。
國內的其它廠家,如北京三九佳和、興夏機電、深圳研祥、上海鼎鈦克、陝西海泰等,主要提供各具特色的配套I/O產品。
在電信產業方面,CompactPCI產品供應商主要來自凌華科技、研華、東進技術、杭州三匯、杭州邁可行、泰信科技、新太科技、炎黃新星等。電信巨頭華為、中興、大唐等公司也基於CompactPCI標准自主研製了一系列新產品,並開始打入國際市場。市場上還有Intel、Ziatech、Motorola Computer Group、NMS、Force以及Performance Technologies等國外廠家的產品。但總的來看,我國自主研製的CompactPCI產品在市場上占據了主要地位。
■cPCI是新電信的契機
國際PICMG 3.0委員會主席、凌華科技 CTO Jeff Munch
隨著電信市場的不斷開放,競爭、分工與合作成為運營商不得不謹慎考慮的問題。運營商在選擇平台設備時,越來越注重平台的開放性。現在,人們熱衷的下一代網路NGN的主要好處,就是提供基於標准、開放性的高可用平台來提供豐富的業務。
在電信行業,確保系統正常運行至關重要,一個重要的衡量指標就是:99.999%的高可用性。而CompactPCI這個開放的標准平台能夠滿足5個9的高可用性要求。CompactPCI不但適合整合傳統語音網路及IP數據網路,還會逐漸取代傳統商用伺服器在電信應用中的地位。它可以應用於:各種控制系統、無線網路控制系統、軟交換、多媒體IP網關器、遠程訪問、SS7網關、信號傳送端點系統、CTI、IP電話、VoIP、WAN/MAN跨接連線、光纖交換解決方案、統一消息、計費系統、地址服務、Internet存取服務。
另外,值得一提的是,CompactPCI系統平台提供商都有自己專長的技術領域,電信設備開發商可以更專注於自己的本業與專長,如軟體的開發、快速的開發導入電信增值服務等,而不必再花時間、人力資源於硬體平台上,大大縮短了整個系統的開發時間,可以加快自己產品的上市。
■PXI進一步降低測控門檻
中國計算機行業協會PICMG/PRC主任 劉 鑫
以儀器平台的演進來說,早期由廠商推出各種獨立的儀器,由面板控制所需功能。想要通過他其它的方式取代面板的操控,最受歡迎的就是GPIB介面,也就是IEEE488介面。然而GPIB介面的速度慢,並且,當使用多項設備時,需要額外的電路來達到同步觸發的需求。
80年代,VXI 的出現,把高端測量與測試應用的設備,帶進了模塊化的領域。然而VXI的價格並非所有客戶都能夠負擔得起。所以,基於PC技術的演進與穩定,PXI延續模塊化的精神,以更緊密的機構設計、更快的匯流排速度,以及更低的價格,給測量與測試設備提供了一個新的選擇。可以預計在不久的將來,PXI可能超過甚至取代傳統盒式測量儀器,占據中、低頻段的高精度測量設備市場的主要份額。
目前PXI系統已廣泛應用於汽車測試、半導體測試、功能性測試、航空設備測試以及軍事應用之上。而PXI架構於商用PC開放的理念之上,使得用戶的擁有成本大幅降低。隨著更多的廠商加入PXI設備提供者的行列,未來必將有更多的應用採用PXI作為開發平台。
■3G業務平台多一種選擇
目前,國內外在3G方面的准備、建設和業務推動工作正在全面開展。盡管人們都看到了3G的增值業務豐富多彩,有很好的利潤空間,但同時也存在技術復雜、實現難度大等問題。對於國內增值服務平台的軟硬體開發商來說,這是一個很大的機遇,如果能夠抓住這樣的機遇尋求突破,開發商就很快能夠實現飛躍。
事實上,當前國內運營商在移動數據業務的開展過程中,遇到了一系列問題,主要表現為:商業模式不夠完善,業務品牌的核心作用不突出;運營商、SP及用戶之間的關系不夠清晰,容易造成服務糾紛;新業務的開展難度仍然很大,SP進入移動數據業務的門檻還很高,SP對開展新業務缺乏積極性;運營商的運營成本居高不下,業務管理流程復雜,效率較低等。這些問題都說明,建設一個功能強大的業務平台對發展移動數據業務至關重要。
為此,3GPP提出了OSA(Open Service Access)的概念,OSA是一種非常靈活的、提供新業務的體系結構。它主要倡導通過向業務提供商提供標準的API,應用方可以方便地利用承載網路的業務能力,如呼叫控制能力、用戶信息查詢能力等,而又不必了解承載網信令細節。在眾多的系統平台中,CompactPCI所具有的開放性、高可靠性、熱插拔(Hot Swap)等特性,提供了強大的業務平台支撐,它使得在OSA的底層趨於開放。對於業務提供商來說,承載網路的業務能力被抽象成一組業務能力特徵SCF(Service Capability Features),這些SCF由業務能力伺服器SCS (Service Capability Servers )提供和支持。而業務層可以通過標準的OSA API訪問這些業務能力特徵來設計新業務或修改已有業務。
北京郵電大學宋俊德教授
■有cPCI 彩鈴更精彩
由於能夠為被叫用戶提供已經定製好的個性化鈴聲,也由於這項突出個性化的服務滿足了現代人張揚個性的需求,同時給溝通的另一方新奇、舒適的感受,彩鈴業務在一推出就引起了用戶強烈的反應。現在,這項新的增值服務受到了國內運營商普遍認可,到目前為止,國內已經有至少10個以上的試點。在這些試點中,大多數用戶使用的都是NMS的基礎平台。
目前,運營商在構建彩鈴系統時,主要有兩種選擇,一種是基於傳統的PBX交換機,另一種是基於語音板卡。由於基於語音板卡的方案在能夠提供相同的系統穩定性的同時,具有更加靈活、方便的特性,因此,在已經構建彩鈴業務的運營商中,有90%都是語音板卡的方案。以前,對於電信行業的用戶來說,他們普遍認為基於傳統交換機的方案更加穩定,但是cPCI標準的出現,大幅提升了板卡系統的穩定性,而且cPCI開放的架構允許用戶可以在不改變系統架構的情況下開發出更多的業務。這樣,電信運營商就可以用較低的成本,方便靈活地構建彩鈴這個新業務。
2. 上海的正泰電氣怎麼樣
正泰電氣股份有限公司是正泰集團公司投資控股的子公司,現轄15個專業公司,一個區域工廠,主要生產銷售高、低壓成套開關設備、箱式變電站、自動化設備、高中壓變壓器、開關元件、電線電纜等產品及電力工程設計、安裝。
首期注冊資金3.5億元,總投資35億元,在上海建設佔地1500畝的輸變電設備產業基地。
現有員工3600人,2006年銷售收入12.9億元。預計到2010年,銷售收入將達100億元,員工人數將達到7000人。集團綜合實力連續五年名列全國民營企業500強前十位,「正泰」商標被國家工商局認定為中國馳名商標。
正泰電氣股份有限公司系正泰集團股份有限公司的控股子公司。公司位於上海西南門戶――美麗的松江新城,毗鄰虹橋機場、浦東機場和洋山深水港,滬杭鐵路、滬杭高速、同三高速、滬青平高速等繞園區而過,海陸空交通非常便捷,地理位置十分優越。企業注冊資金8.5億元,總投資額35億元。已初步建成的佔地1350畝的公園式工業園,是世界上規模最大的輸配電設備生產基地,被列為上海市20家重大產業升級項目之一。公司現有員工4100人,其中教授級高工8人,高級職稱63人,博士、碩士28人,大專以上學歷員工占員工總數30%。2007年公司銷售收入28億元,預計2010年銷售收入將達50億元。公司下設10個事業部,主要生產和銷售110-500kV電力變壓器,10-35kV配電變壓器,126kV-252kV氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)、高壓斷路器和隔離開關,500kV及以下避雷器、互感器、絕緣子,0.66kV-40.5kV成套開關設備,箱式變電站,配電自動化設備,以及35kV以下電線電纜等產品,並可承接電力工程總包業務。公司多項產品被評為國家、省、市級名牌產品,其中自主研發的LW43-252高壓六氟化硫斷路器榮列「國家重點新產品」並填補了國內空白,ZF21-126氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)榮列「國家火炬計劃項目」,500kV變壓器和智能化GIS被列為上海市重大技術裝備研製專項。各類產品已廣泛運用於國家電網、南方電網、西電東送、西氣東輸、三峽工程、青藏鐵路、中央電視台、首都國際機場等國內重點工程,並已出口到俄羅斯、日本、義大利、澳大利亞、印度、越南、剛果、奈及利亞、哥倫比亞等30多個國家和地區。以110kV河龍灣變電站總包工程為標志,系統工程業務也蓬勃發展。
公司被評為「國家級火炬計劃優秀高新技術企業」和「上海市高新技術企業」,擁有「國家級技術研發中心」和「上海市認定企業技術中心」,並與上海交大、同濟大學等建立了聯合研發中心。採用柔性研發體系,以試驗站和專業研發室為核心組成,以清華大學、上海交大、西高所等著名科研院所為重要依託,將專業技術研發和產品項目開發相結合,實現了科研成果與市場需求的即時對接,不斷推動企業從傳統電氣製造向自動化和系統集成領域發展。以「寧可少做億元產值,不讓一件不合格品出廠」為質量宣言,企業先後通過了ISO9001、ISO14001和OHSAS18001體系認證,並斥巨資引進國際先進的索能剪切線、PAMA鏜銑加工中心、海德里希環氧樹脂真空澆注設備、海沃SF6氣體絕緣工頻試驗裝置、艾美特變極性等離子鋁縱縫自動焊接系統等先進的工藝裝備,為生產高質量產品提供著可靠的體系和工藝保證。CAD、CAM、PDM、CAPP、Pro/E三維等設計軟體和信息技術廣泛運用於設計和製造過程,大大縮短了研發周期,降低了研發成本,實現了產品生命周期的全過程式控制制。
企業及集團先後榮獲「全國質量管理獎」、「中國優秀民營科技企業」、「中國機械工業最具核心競爭力十強企業」、「中國民營企業自主創新十大領軍企業」、「全國重合同守信用企業」、「全國精神文明建設工作先進單位」、「全國就業和社會保障先進民營企業」、「『全國創建學習型企業,爭做知識型員工』十大標兵單位」、「上海市雙愛雙評先進企業」、「上海市模範職工之家」等榮譽。集團黨委被評為全國「先進基層黨組織」稱號,團委被評為「全國五四紅旗團委」。
董事長南存輝先後榮獲「優秀中國特色社會主義建設者」、「中國十大傑出青年」、「世界青年企業家傑出成就獎」、「2002CCTV中國經濟年度人物」、「中國企業十大創業領袖」、「2006中國製造業十大創新人物」等榮譽稱號,並當選為中美企業家協會副會長、中國電器工業協會副理事長、中國質量協會副會長、中國國家認證機構認可委員會副主任、中國工業經濟聯合會主席團主席、全國工商聯常委和九屆、十屆、十一屆全國人大代表等。
以「爭創世界名牌,實現產業報國」為企業使命,以「誠信守法、注重績效、不斷變革」為企業價值觀,正泰電氣正努力實踐集團「科技化、產業化、國際化」戰略和「為顧客創造價值,為員工謀求發展,為社會承擔責任」的經營理念,朝著打造世界一流電氣製造企業的目標闊步前進!