From scientific instrument to industrial machine: Coping with architectural stress in embedded systems

استرس معماری ناتوانی طراحی سیستم در پاسخگویی به تقاضاهای جدید بازار است. این یک مسئله مهم و در عین حال اغلب پنهان در سیستم های با فناوری پیشرفته است. در از ابزار علمی تا ماشین صنعتی، ما به پدیده تنش معماری در سیستم های تعبیه شده در زمینه یک سیستم میکروسکوپ الکترونی عبوری ساخته شده توسط شرکت FEI نگاه می کنیم. به طور سنتی، میکروسکوپ های الکترونی عبوری ابزارهای علمی هستند که به صورت دستی کار می کنند، اما پتانسیل بسیار زیادی برای استفاده در کاربردهای صنعتی نیز دارند. با این حال، این بازار جدید ویژگی های کاملا متفاوتی دارد. تقاضاهای زیادی برای تجزیه و تحلیل مقرون به صرفه، اندازه گیری دقیق و دقیق و سهولت استفاده وجود دارد. این خواسته ها را می توان به کیفیت های جدید سیستم ترجمه کرد، به عنوان مثال. قابلیت اطمینان، پیش بینی پذیری و توان عملیاتی بالا، و همچنین عملکردهای جدید، به عنوان مثال. اتوماسیون تحلیل‌های میکروسکوپی الکترونی، فوکوس خودکار و توابع موقعیت‌یابی.

از ابزار علمی تا ماشین‌های صنعتی رویکردی عمل‌گرایانه به مشکل استرس معماری دارد. به طور خاص، نتایج پروژه Condor را توصیف می کند، تلاش مشترک کنسرسیومی از شرکای صنعتی و دانشگاهی. در این همکاری یک رویکرد یکپارچه برای ترکیب موفقیت آمیز نتایج علمی مختلف و نشان دادن اولین گام ها به سمت یک جهت جدید ضروری بود. مدل‌سازی سیستم و نمونه‌سازی، تکنیک‌های کلیدی برای ایجاد درک بهتر و راه‌حل‌های نوآورانه برای مشکلات مرتبط با استرس معماری بودند.

از ابزارهای علمی تا ماشین‌های صنعتی عمدتاً متخصصان صنعتی را هدف قرار می‌دهد. به ویژه معماران سیستم و مهندسانی که بر روی سیستم های با فناوری پیشرفته کار می کنند. بنابراین می توان آن را بدون دانش خاصی از سیستم های میکروسکوپ الکترونی یا کاربردهای میکروسکوپی خواند. این کتاب پلی بین علم دانشگاهی و کاربردی و عملکرد صنعتی با فناوری پیشرفته تشکیل می دهد. با نشان دادن رویکردها و راه‌حل‌های توسعه‌یافته برای میکروسکوپ الکترونی، امید است که طراحان سیستم در مورد چگونگی مقابله با استرس‌های معماری در چالش‌های مشابه در صنعت فناوری پیشرفته اطلاعاتی کسب کنند.

Architectural stress is the inability of a system design to respond to new market demands. It is an important yet often concealed issue in high tech systems. In From scientific instrument to industrial machine, we look at the phenomenon of architectural stress in embedded systems in the context of a transmission electron microscope system built by FEI Company. Traditionally, transmission electron microscopes are manually operated scientific instruments, but they also have enormous potential for use in industrial applications. However, this new market has quite different characteristics. There are strong demands for cost-effective analysis, accurate and precise measurements, and ease-of-use. These demands can be translated into new system qualities, e.g. reliability, predictability and high throughput, as well as new functions, e.g. automation of electron microscopic analyses, automated focusing and positioning functions.

From scientific instrument to industrial machine takes a pragmatic approach to the problem of architectural stress. In particular, it describes the outcomes of the Condor project, a joint endeavour by a consortium of industrial and academic partners. In this collaboration an integrated approach was essential to successfully combine various scientific results and show the first steps towards a new direction. System modelling and prototyping were the key techniques to develop better understanding and innovative solutions to the problems associated with architectural stress.

From scientific instruments to industrial machine is targeted mainly at industrial practitioners, in particular system architects and engineers working on high tech systems. It can therefore be read without particular knowledge of electron microscope systems or microscopic applications. The book forms a bridge between academic and applied science, and high tech industrial practice. By showing the approaches and solutions developed for the electron microscope, it is hoped that system designers will gain some insights in how to deal with architectural stress in similar challenges in the high tech industry.