電力專用通信網是隨著電力系統的發展逐步形成的,如今它已經是現代電力系統不可缺少的重要組成部分。電力通信業務已廣泛應用各種通信技術,隨著電網向智能電網的發展和企業信息化進一步發展,對電力通信提出了高帶寬、高可靠性、容災、廣覆蓋等新的需求。在這些通信設備中,嵌入式系統得到了越來越多的應用,尤其是一些新技術的應用帶來了人們對嵌入式系統開發的新思路和新需求。在屏蔽不同的硬件平臺甚至不同操作系統基礎之上,中間件、虛擬機等概念的引用形成了符合通信設備上應用軟件不同需求的支撐平臺,為上層的嵌入式應用軟件的開發提供了統一接口,也為嵌入式系統提供了一種新的開發模式和實現思想。
由于通信設備變得越來越復雜,導致嵌入式系統的復雜程度也越來越高,而當前的通信設備開發很多還是小作坊式的,重復開發嚴重,導致大量的資源浪費,同時也使得開發速度和產品質量難以滿足市場發展的需求。如何通過平臺技術簡化軟件的設計,通過模塊重用的思想減少開發的工作量,提高系統的穩定性,成為了一項十分緊迫的任務。經過多年的努力,中國電力科學研究院已經在嵌入式電力通信設備開發方面取得了一定的成果和經驗,例如應用于智能變電站的工業以太網交換機、配用電通信中的無源光網絡設備、輔助輸電線路監測的CMA監測代理裝置。在這種情況下,為使嵌入式電力通信設備開發朝著通用化、標準化、系列化、模塊化、平臺化的方向發展,為系統內外的互連、互通、互操作提供穩定可靠的保障,研究和構建嵌入式電力通信設備的基礎平臺是很有意義的。
開發階段的規范
基礎平臺的研發是為系列化的嵌入式設備開發而服務的,脫離設備開發的基礎平臺是缺乏應用價值的。這也就造成了基礎平臺研發與實際的設備開發密切相關、不可分割的狀況。因此明確和規范基礎平臺在嵌入式設備開發的各個開發階段的功能,對于構建基礎平臺是具有重要意義的。
根據設備開發經驗的總結,歸納了五個開發階段,基礎平臺按照這五個階段進行更多的細化,明確職能分工,規范開發流程,定義各環節的邊界和職能,形成開發流程的整體指導書,也便于更好地管理項目。這五個階段是:前期的方案設計和驗證;調試硬件,驗證各功能板的基本功能;構建系統平臺,在各功能板上建立相適應的系統,形成開發的基礎;構建開發平臺,在各功能板上以中間件為基礎實現應用軟件開發基礎;輔助應用調試,為應用開發人員提供開發環境,解決平臺相關問題。
處理器的規劃和升級
在嵌入式通信設備領域,需要根據各設備的性能需求、功能需求、環境需求等應用特點,構建相適應的基于處理器的最小系統,這就是嵌入式設備的處理器平臺。
結合應用的需求分析對處理器平臺進行整體的規劃,分別制成相應的核心模塊用于不同規模的應用場合,后續的開發和升級可對各檔處理器平臺中進行有針對性地開發。這樣的開發思路有利于設備開發的模塊化、標準化、系列化。