智慧化、網路化給工業控制和醫療設備提出了許多新要求，而關鍵性的應用場合又使這些設備在引入新功能的時候面臨著更多不容忽視的風險。與此同時，硬體與軟體在這些設備的價值、功能和複雜度中所分擔的比例也越來越向軟體方面傾斜。工業控制和醫療設備製造商應該怎樣面對由此而產生的重大挑戰呢？
智慧化、網路化帶來新挑戰
回想20多年前，各類設備的功能和複雜度有90%以上都是依賴於硬體，緩慢的市場節奏允許開發人員對產品進行不緊不慢的精雕細琢，設備之間也很少需要資訊溝通，更談不上用到寬頻網路。
如今，各類設備的功能越來越複雜，但是品質卻絲毫不能因此而打折扣，特別是工業和醫療設備更是如此。
隨著開放標準的廣泛應用，感測器、控制器和企業級管理系統之間的資料交換越來越密切，相應地，這些設備對於網路的依賴程度也越來越高。各類設備與Internet的連接能力將整個系統的遠端管理能力提升到了新的水準，同時也對單個設備和整體系統的安全性提出了更高的要求。同時，採用性能更高的處理器，可以開發出智慧化程度更高的設備，而設備的成本也隨之提高。
例如，工業控制和醫療設備普遍都要求非常嚴格的即時性和可靠性，如果要把新技術引入經過多年應用驗證的原有系統，廠商和用戶對由此引發的風險普遍都採取審慎的態度。他們必須在提升產品性能與效率、降低成本的同時，還要控制好風險。
眾所周知，設備性能的提高主要來自硬體的進步，而功能的豐富多樣化主要來自軟體的複雜化。怎樣才能在軟體複雜化的同時降低成本與風險，這是許多工業控制和醫療設備製造廠商面臨的重大挑戰。因此，人們必須用新的思路重新審視工業控制和醫療設備的軟體發展方法。
DSO--軟體發展新概念
確保軟體的可靠性，加快軟體發展的速度，適應不斷增加的複雜度，解決方案可以歸結為軟體人員長期期待的"Reuse(重複使用)"，也就是以"平臺"和"構件"的思路來"組裝"設備軟體。正是在這樣的背景下，在設備軟體發展領域擁有20多年經驗的Wind River公司提出了DSO(Device Software Optimization，設備軟體最佳化)的概念。
與傳統的嵌入式軟體發展的小團隊"作坊式"方法不同，DSO強調更加完整的企業級、全球化解決方案。傳統的嵌入式軟體發展環境，一般都是針對單個產品，選擇一個RTOS，再加上一些開發、偵錯工具。DSO方法則完全不同，它是在整個電子製造企業和產品生命週期這些更大的範疇內對設備軟體的開發、部署和維護進行規劃，充分考慮到產品生命週期各個階段的需求，實現了更大跨度的最最佳化。有了DSO，甚至可以在設備中注入遠端管理和維護功能，讓電子產品提供商或服務商在自己的辦公室即可對遠在地球另一邊用戶現場的設備提供維護和支援，從而以更低的成本使設備的使用率和性能保持最佳狀態。當然，在設備軟體的開發階段，DSO工具所提供的遠端協同能力允許開發團隊的諸多成員散佈在不同城市、不同時區的不同國家，但卻可以共同交流開發成果和問題。
作為一種平臺化的方法，DSO主要解決了設備軟體發展中所遇到的兩個問題：一是提供更高層次的基礎，讓設備軟體發展人員不必從最原始的功能開始做起；二是設備軟體人員新編寫的應用軟體有高度的可重用性，可以在今後的產品中重複使用。
DSO解決方案所提供的設備軟體發展平臺具有層次高、硬體支援範圍廣、高度整合、高可靠性等特點，其中不僅僅是一個嵌入式作業系統，而是集作業系統、開發工具和中介軟體於一身的開發環境，同時還特別強調配套的全球化技術支援與服務。
DSO概念的源起
DSO概念首先由Wind River公司CEO Ken Kleinz在2004 Embedded Systems Conference上的演講中提出。如今，華爾街的金融分析師和IT產業的觀察家都已經把DSO作為一個專業領域進行分析，表明其市場地位已經得以確立。例如，Gartner Research的研究總監Theresa Lanowitz就曾指出，"DSO方法提供了一個完整的整合化環境，以及針對特定市場實現商業化的中介軟體。"
對於設備軟體發展商來說，DSO方法可以為設備軟體的性能、成本和可靠性注入新的活力，從而在根本上增強了電子設備的市場競爭力。此外，設備軟體最佳化(DSO)還提供了統一的、端到端的整合化開發環境以及針對特定市場的中介軟體套件。由此，設備軟體發展者不再需要操心作業系統和晶片層面的問題，從而可以集中精力在應用軟體的層面來開發產品的競爭力。而電子製造企業的決策者則可以全身心地處理整個企業層面的問題，例如設備複雜性增加所帶來的軟體成本與複雜度、設備網路互聯和協同、設備網路化帶來的安全性挑戰以及如何通過網路來利用全球各地的資源等問題。
專業化平臺--軟體重用新方法
相同行業對於設備軟體發展的需求具有許多共同的特性，因此行業領域是界定需求特徵的重要依據。針對不同的行業應用，對設備軟體平臺進行有針對性的定制，就比針對所有的行業提供相同的軟體發展平臺具有更好適應能力。也就是說，通過針對行業應用，設備軟體平臺廠商可以為電子產品廠商提供更多的輔助功能和支援。
基於這樣的認識，Wind River不僅長期研究嵌入式軟體發展工作中的普遍需求，從中提取出共性的東西，形成普遍適用的開發平臺，而且致力於研究分析不同行業對於嵌入式軟體發展的特殊需求，推出了針對特定行業的嵌入式軟體發展平臺。
目前，Wind River已經針對消費電子、工業及醫療、國防軍工、網路設備和汽車電子等領域推出了特定的設備軟體發展平臺，在其中整合了作業系統、開發工具、連網模組、通信介面、設備管理等模組，為電子產品的開發提供了全方位的支援。這種做法不僅改變了設備軟體發展商的業務模式，也改變了整個電子產品產業的生態，為電子產品生產企業提高客戶滿意度和產品市場競爭力提供了更加直接的支援。
針對工業控制與醫療設備，Wind River公司推出的DSO解決方案稱為Wind River Platform for Industrial Devices，其中組合了久經業界應用考驗的即時操作系統VxWorks、先進的開放型軟體發展套件Wind River Workbench以及有關安全性、設備管理和車間網路互聯的中介軟體、驅動軟體，所支援的網路協定包括CAN、DCOM、OPC、USB、Wi-Fi和IPv4/IPv6。在所有這些功能特性中，都把系統的安全性和可靠性放在了首位。
值得強調的是，作為Wind River工業控制專用平臺的有機組成部分之一，其中包括了內容豐富的行業服務實踐(Industrial Services Practice)，可以針對特定的應用領域提供專業化的培訓、技術支援與服務，從而有效地幫助客戶在市場要求的時間和成本之內完成工業控制和醫療設備的開發工作。這些服務包括：設備設計、BSP及驅動程式最佳化、軟體系統及中介軟體整合、舊有應用和基礎設施移植以及即時性能調整。
Linux--設備軟體新動力
Linux和開放原始碼社群已成為設備軟體領域的熱門話題。將設備軟體從原來的平臺上移植到Linux平臺，的確可以為電子產品製造企業帶來不少好處。但是，在工業控制和醫療設備這類關鍵業務領域，使用Linux這樣的開源平臺，許多用戶和設備製造商仍然存在不小的疑慮。
Linux作業系統到處都拿得到，這是選擇Linux的一大好處。但是，如果處理不好，錯誤的選擇就可能成為一系列麻煩的開始。作業系統是整個應用的平臺，最重要的是可靠性。如果你選用的作業系統來源不可靠，就很難相信它能夠成為可靠的設備軟體平臺，因而給你的總體擁有成本帶來很大的風險。在此決策過程中，最重要的一項決定是：選擇商業套裝Linux軟體平臺(Commercial Grade Linux)，還是自行獲取源代碼並自行完成平臺和工具的整合和偵錯。Wind River公司CMO John Bruggeman指出："Linux並不缺少功能，而是缺少可靠性的保障。而Wind River可以為Linux提供這種可靠性。"
Linux平臺是否可以用於工業控制和醫療設備這類關鍵應用，德州儀器公司和波音公司的實例做出了很好的證明。最近，Wind River公司日前宣佈，與德州儀器合作開發支援TI OMAP2430手持設備與PDA應用處理器的Wind River Linux設備軟體平臺，以及Wind River Workbench開發工具套件(包含Workbench 片上偵錯工具等)。通過這項合作計畫，Wind River Linux平臺將全面支援OMAP2430處理器的高級多媒體功能，從而使行動手持設備製造商能夠更快速、更經濟地開發、測試和部署各種下一代盈利型多媒體應用，如視頻會議、數位應約、行動終端互聯遊戲(mobile-to-mobile gaming)和行動電視(mobile TV)等。去年7月，波音公司選擇Wind River 營運商級Linux(CGL，Carrier Grade Linux)平臺，用於多工海上巡邏機(MMA)任務控制系統。國際知名的大公司將Wind River Linux應用於關鍵業務應用，對於工業控制和醫療設備的Linux應用具有指標性的意義。
需要注意的是，Linux只是Wind River設備軟體專用平臺的組成部分之一，只有把它植入DSO的整體架構之中，特別是與Wind River Workbench開發工具套件和Wind River全球化的專業服務結合起來，才能夠幫助工業控制和醫療設備製造商應對智慧化、網路化所帶來的挑戰。
智慧化、網路化帶來新挑戰
回想20多年前，各類設備的功能和複雜度有90%以上都是依賴於硬體，緩慢的市場節奏允許開發人員對產品進行不緊不慢的精雕細琢，設備之間也很少需要資訊溝通，更談不上用到寬頻網路。
如今，各類設備的功能越來越複雜，但是品質卻絲毫不能因此而打折扣，特別是工業和醫療設備更是如此。
隨著開放標準的廣泛應用，感測器、控制器和企業級管理系統之間的資料交換越來越密切，相應地，這些設備對於網路的依賴程度也越來越高。各類設備與Internet的連接能力將整個系統的遠端管理能力提升到了新的水準，同時也對單個設備和整體系統的安全性提出了更高的要求。同時，採用性能更高的處理器，可以開發出智慧化程度更高的設備，而設備的成本也隨之提高。
例如，工業控制和醫療設備普遍都要求非常嚴格的即時性和可靠性，如果要把新技術引入經過多年應用驗證的原有系統，廠商和用戶對由此引發的風險普遍都採取審慎的態度。他們必須在提升產品性能與效率、降低成本的同時，還要控制好風險。
眾所周知，設備性能的提高主要來自硬體的進步，而功能的豐富多樣化主要來自軟體的複雜化。怎樣才能在軟體複雜化的同時降低成本與風險，這是許多工業控制和醫療設備製造廠商面臨的重大挑戰。因此，人們必須用新的思路重新審視工業控制和醫療設備的軟體發展方法。
DSO--軟體發展新概念
確保軟體的可靠性，加快軟體發展的速度，適應不斷增加的複雜度，解決方案可以歸結為軟體人員長期期待的"Reuse(重複使用)"，也就是以"平臺"和"構件"的思路來"組裝"設備軟體。正是在這樣的背景下，在設備軟體發展領域擁有20多年經驗的Wind River公司提出了DSO(Device Software Optimization，設備軟體最佳化)的概念。
與傳統的嵌入式軟體發展的小團隊"作坊式"方法不同，DSO強調更加完整的企業級、全球化解決方案。傳統的嵌入式軟體發展環境，一般都是針對單個產品，選擇一個RTOS，再加上一些開發、偵錯工具。DSO方法則完全不同，它是在整個電子製造企業和產品生命週期這些更大的範疇內對設備軟體的開發、部署和維護進行規劃，充分考慮到產品生命週期各個階段的需求，實現了更大跨度的最最佳化。有了DSO，甚至可以在設備中注入遠端管理和維護功能，讓電子產品提供商或服務商在自己的辦公室即可對遠在地球另一邊用戶現場的設備提供維護和支援，從而以更低的成本使設備的使用率和性能保持最佳狀態。當然，在設備軟體的開發階段，DSO工具所提供的遠端協同能力允許開發團隊的諸多成員散佈在不同城市、不同時區的不同國家，但卻可以共同交流開發成果和問題。
作為一種平臺化的方法，DSO主要解決了設備軟體發展中所遇到的兩個問題：一是提供更高層次的基礎，讓設備軟體發展人員不必從最原始的功能開始做起；二是設備軟體人員新編寫的應用軟體有高度的可重用性，可以在今後的產品中重複使用。
DSO解決方案所提供的設備軟體發展平臺具有層次高、硬體支援範圍廣、高度整合、高可靠性等特點，其中不僅僅是一個嵌入式作業系統，而是集作業系統、開發工具和中介軟體於一身的開發環境，同時還特別強調配套的全球化技術支援與服務。
DSO概念的源起
DSO概念首先由Wind River公司CEO Ken Kleinz在2004 Embedded Systems Conference上的演講中提出。如今，華爾街的金融分析師和IT產業的觀察家都已經把DSO作為一個專業領域進行分析，表明其市場地位已經得以確立。例如，Gartner Research的研究總監Theresa Lanowitz就曾指出，"DSO方法提供了一個完整的整合化環境，以及針對特定市場實現商業化的中介軟體。"
對於設備軟體發展商來說，DSO方法可以為設備軟體的性能、成本和可靠性注入新的活力，從而在根本上增強了電子設備的市場競爭力。此外，設備軟體最佳化(DSO)還提供了統一的、端到端的整合化開發環境以及針對特定市場的中介軟體套件。由此，設備軟體發展者不再需要操心作業系統和晶片層面的問題，從而可以集中精力在應用軟體的層面來開發產品的競爭力。而電子製造企業的決策者則可以全身心地處理整個企業層面的問題，例如設備複雜性增加所帶來的軟體成本與複雜度、設備網路互聯和協同、設備網路化帶來的安全性挑戰以及如何通過網路來利用全球各地的資源等問題。
專業化平臺--軟體重用新方法
相同行業對於設備軟體發展的需求具有許多共同的特性，因此行業領域是界定需求特徵的重要依據。針對不同的行業應用，對設備軟體平臺進行有針對性的定制，就比針對所有的行業提供相同的軟體發展平臺具有更好適應能力。也就是說，通過針對行業應用，設備軟體平臺廠商可以為電子產品廠商提供更多的輔助功能和支援。
基於這樣的認識，Wind River不僅長期研究嵌入式軟體發展工作中的普遍需求，從中提取出共性的東西，形成普遍適用的開發平臺，而且致力於研究分析不同行業對於嵌入式軟體發展的特殊需求，推出了針對特定行業的嵌入式軟體發展平臺。
目前，Wind River已經針對消費電子、工業及醫療、國防軍工、網路設備和汽車電子等領域推出了特定的設備軟體發展平臺，在其中整合了作業系統、開發工具、連網模組、通信介面、設備管理等模組，為電子產品的開發提供了全方位的支援。這種做法不僅改變了設備軟體發展商的業務模式，也改變了整個電子產品產業的生態，為電子產品生產企業提高客戶滿意度和產品市場競爭力提供了更加直接的支援。
針對工業控制與醫療設備，Wind River公司推出的DSO解決方案稱為Wind River Platform for Industrial Devices，其中組合了久經業界應用考驗的即時操作系統VxWorks、先進的開放型軟體發展套件Wind River Workbench以及有關安全性、設備管理和車間網路互聯的中介軟體、驅動軟體，所支援的網路協定包括CAN、DCOM、OPC、USB、Wi-Fi和IPv4/IPv6。在所有這些功能特性中，都把系統的安全性和可靠性放在了首位。
值得強調的是，作為Wind River工業控制專用平臺的有機組成部分之一，其中包括了內容豐富的行業服務實踐(Industrial Services Practice)，可以針對特定的應用領域提供專業化的培訓、技術支援與服務，從而有效地幫助客戶在市場要求的時間和成本之內完成工業控制和醫療設備的開發工作。這些服務包括：設備設計、BSP及驅動程式最佳化、軟體系統及中介軟體整合、舊有應用和基礎設施移植以及即時性能調整。
Linux--設備軟體新動力
Linux和開放原始碼社群已成為設備軟體領域的熱門話題。將設備軟體從原來的平臺上移植到Linux平臺，的確可以為電子產品製造企業帶來不少好處。但是，在工業控制和醫療設備這類關鍵業務領域，使用Linux這樣的開源平臺，許多用戶和設備製造商仍然存在不小的疑慮。
Linux作業系統到處都拿得到，這是選擇Linux的一大好處。但是，如果處理不好，錯誤的選擇就可能成為一系列麻煩的開始。作業系統是整個應用的平臺，最重要的是可靠性。如果你選用的作業系統來源不可靠，就很難相信它能夠成為可靠的設備軟體平臺，因而給你的總體擁有成本帶來很大的風險。在此決策過程中，最重要的一項決定是：選擇商業套裝Linux軟體平臺(Commercial Grade Linux)，還是自行獲取源代碼並自行完成平臺和工具的整合和偵錯。Wind River公司CMO John Bruggeman指出："Linux並不缺少功能，而是缺少可靠性的保障。而Wind River可以為Linux提供這種可靠性。"
Linux平臺是否可以用於工業控制和醫療設備這類關鍵應用，德州儀器公司和波音公司的實例做出了很好的證明。最近，Wind River公司日前宣佈，與德州儀器合作開發支援TI OMAP2430手持設備與PDA應用處理器的Wind River Linux設備軟體平臺，以及Wind River Workbench開發工具套件(包含Workbench 片上偵錯工具等)。通過這項合作計畫，Wind River Linux平臺將全面支援OMAP2430處理器的高級多媒體功能，從而使行動手持設備製造商能夠更快速、更經濟地開發、測試和部署各種下一代盈利型多媒體應用，如視頻會議、數位應約、行動終端互聯遊戲(mobile-to-mobile gaming)和行動電視(mobile TV)等。去年7月，波音公司選擇Wind River 營運商級Linux(CGL，Carrier Grade Linux)平臺，用於多工海上巡邏機(MMA)任務控制系統。國際知名的大公司將Wind River Linux應用於關鍵業務應用，對於工業控制和醫療設備的Linux應用具有指標性的意義。
需要注意的是，Linux只是Wind River設備軟體專用平臺的組成部分之一，只有把它植入DSO的整體架構之中，特別是與Wind River Workbench開發工具套件和Wind River全球化的專業服務結合起來，才能夠幫助工業控制和醫療設備製造商應對智慧化、網路化所帶來的挑戰。
