工程机械未来形态：受软件支配的设备（一）

数据驱动的非公路设备将增长正常运行时间、提高性能，并降低运营成本。

移动设备所有者、车辆运营商和租赁公司越来越希望设备能够拥有更精确的控制、更高的效率和效能，以及更加环保。除此之外，人们对电气化、自动化和自主驾驶的兴趣也日益浓厚。

作为回应，移动原始设备制造商及其供应商正在加倍努力，拥抱物联网和“智能”车辆组件，这些组件可以相互通信、做出决策，并与远程信息处理系统配对，将数据发送到云端。

未来的软件定义机器可能会结合人工智能和机器学习来了解实时情况，并根据操作环境自动适应和做出决策。

这样的连通性有望:

• 提高机器安全性，防止黑客攻击和盗窃。

在最近由流体动力工业联盟(FPIC)和 NFPA 主办的“流体动力与互联系统和机器的驱动”技术会议上，几位演讲者深入探讨了一些重要的趋势，包括泵和阀门等电气化设备的增长，下一代网联汽车的系统架构将如何变化，以及供应商和机器制造商之间的协作努力，以确保不同的系统无缝协同工作。

当前的车载系统通常依赖于单独的输入设备、控制器、执行器和泵。目前的趋势是进一步将控制器和传感器集成到系统组件中。Nott Co.的工程经理 D.J. O Konek说，随着 CAN 芯片和其他电子产品的成本持续下降，将智能集成到设备本身正变得更具成本效益。

集成输入设备和移动控制器允许与其他智能和非智能组件进行通信，而不需要独立的主控制器。这就创造了一个更紧凑的系统，用于控制辅助设备，甚至是机器上的推进和转向。

采用智能组件、下一代控制和远程信息处理系统的机群可以增强安全性、提高利用率、效率和生产率，从而节省成本。

随着集成控制器、传感器和其他设备收集数据，控制器网络（如J1939和其他基于CAN的系统）可以与远程信息处理系统合作，将这些数据传输到云端进行展示、分析、操作和存储。这种对连接性的追求使原始设备制造商和用户能够访问设备上比以前更多的数据。

O ‘Konek 表示，这样做有很多好处。其中包括:

• 开发精简系统，减少布线，取消单独的控制器。这为整个系统提供了分布式智能，可减少编程需求、简化系统、降低总体成本，并加快产品上市时间。

• 允许访问以前无法获得的额外数据，从而可以更密切地监控运行参数，并可以提高系统效率。

“所有主要制造商都在向这些智能设备发展。每个人都有自己的产品套件，几乎所有的制造商都在朝着这种连接的方向发展。”

例如，电液缸和电机这样的执行器现在可以提供以前需要将控制器和传感器集成到系统中数据，现在，它们可以监测和控制速度、扭矩、位移、电流消耗和线性力等参数。泵和阀门的情况也是如此，可以非常容易地集成板载控制器，并提供阀芯位置或泵斜盘角度的数据。

现在许多传感器都有 J1939, CANopen 或其他协议。这将传感器数据置于总线上，而不需要在控制器中进行转换。同样，显示器和电手柄等用户界面现在可以通过 can 直接向系统提供数据。

无论是用于监控功能、边缘计算还是实际决策，网络几乎总是需要一个主控制器。O ‘Konek 说，现在的趋势是将主控制器集成到触摸屏或电手柄等设备中，从而使系统更加紧凑。

集成传感器的液压缸可以帮助监控速度、线性位移和力等参数。

最后，几乎所有网关都会连接到 CAN 或 LIN 网络，并向云提供数据。最常见的是使用蜂窝网络，但设备也可以通过 Wi-Fi 或蓝牙传输数据。一些制造商正在将网关整合到他们的显示器、控制器和其他设备中。同样，这也省去了额外的组件和布线，并允许对产品进行无线更新。

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本文参考：“The growing wave of software-defined machines”

原文始发于微信公众号（电液爱好者）：工程机械未来形态：受软件支配的设备（一）