鸿道Intewell工业操作系统核心技术全景透视

技术介绍

我国基础软件产业链呈现“13”架构。其中，1是以操作系统为核心的基础底座，3是指软件研发支撑、业务系统支撑和供应安全保障，同时强化应用保障和基础软件人才培养体系建设，着力支撑软件开发和信息基础设施安全稳定运行。从各类基础软件发展情况看，与国际相比，办公软件、行业中间件已基本具备切换能力，而操作系统、数据库、编程语言及编译器、开发测试工具等关键产品技术门槛高、资金回报率低、生态培育难，存在“市场失灵”现象，仍属于薄弱环节，“断链”风险较高。新型工业操作系统是面向智能工业行业，基于微内核、虚拟化架构，融合软件定义控制、人工智能、互联网等新一代技术解决智能工业场景下高实时控制、互联网协同开发、人工智能与控制一体、多业务并发、分布式部署和管理、多协议互联、多平台异构、广泛生态融合、灵活的工业应用商店管理等需求的工业操作系统。

随着工业智能化的发展，云计算、大数据、人工智能等技术要引入工业现场，传统的嵌入式操作系统难以适应技术发展的要求，主要体现在：针对数字化、智能化、网络化的发展趋势，传统嵌入式操作系统无法适应智能化的需求；工业行业正在迈向第四次工业革命，传统以PLC/DCS为代表的第三代控制系统已经不能满足工业智能化的需求，第四次工业革命的核心是智能化；传统领先嵌入式操作系统厂家都在快速地向新型工业操作系统演进，更大程度地发挥云计算资源共享的价值。综上所述，这就要求新型工业操作系统既要自主可控，解决卡脖子问题，又要适应新型工业化的要求，实现弯道超车。

为保证极端情况下我国工业生产和应用能够快速地基于国产新型工业操作系统开发和运维，对标国外公司产品，需加快构建自主新型工业操作系统，以保障新型工业操作系统面向各工业场景实现可用。鸿道Intewell工业操作系统正是一款面向未来新型工业化、智能化的新型工业操作系统，适用于对确定性、可靠性和安全性有较高要求的控制类和安全关键类系统，是新一代工业装备承上启下的平台，致力于解决工业现场层操作系统的自主可控、安全可信问题，助力企业数字化转型，实现工业互联网的数字化、网络化、智能化。鸿道Intewell操作系统源于防务领域的“道”系统，已有30多年技术积累和批量列装经验，广泛应用于百种装备，装机量超过5万套。鸿道Intewell操作系统系列产品及其解决方案已广泛应用于智能制造、轨道交通、汽车电子、能源电力等多个领域，通过了工信部电子五所的测试，内核及关键模块源代码自主率100%，并取得TUV南德意志集团在工业控制、汽车电子、轨道交通三大行业的最高功能安全等级认证，取得TUV莱茵在医疗行业最高功能安全等级认证，其可靠性、安全性等得到了国际认可。鸿道Intewell操作系统在北京某知名半导体装备企业、广州某知名数控系统企业、东莞某知名工业机器人企业等众多企业均取得良好的应用效果。

技术创新性

实时非实时多业务软件混合运行：鸿道Intewell操作系统具备高实时虚拟化特性。实现在一个设备上同时隔离Windows/Linux/Euler等图形系统以及若干隔离的RTOS。在图形系统上运行机器视觉、人工智能、数据库等业务软件，RTOS可运行运动控制、逻辑控制、机器人控制等高实时业务。这些图形系统和RTOS互相隔离运行，互不干扰。

软件定义控制：鸿道Intewell操作系统集成控制功能，实现将控制功能模块化、软件化、云化，既能部署于边缘侧设备，发挥边缘高实时响应特性做直接的工业生产设备控制，也能部署于云平台实现车间级、工厂级的云化控制。打破传统工业控制专用控制器硬件模式。

开放的应用生态：提供应用商城、开发社区，支持将云商城的应用软件、算法库、组件库、协议库等下载部署到边缘系统，支持将边缘系统开发形成的知识库上传到应用商城。

云边协同开发：在云平台上集成了开发环境和仿真环境，可直接开发操作系统应用以及工业控制应用，支持远程运维，适应未来无人工厂。

100%自主可控：鸿道Intewell操作系统内核代码100%国产化。

微内核架构：内核功能确定、精简，可靠性更高，分区时空隔离性，安全性好，系统更健壮。

虚拟化：支持实时、非实时系统融合，支持实时、非实时容器，内置虚拟总线实现系统间快速数据交互。

强实时性：系统实时抖动达到5us（第三方测评）

支持AUTBUS，EtherCAT，Modbus，CAN等主流工业协议；支持X86,ARM芯片，支持国产龙芯、飞腾、瑞芯微、全志等芯片。

未来发展规划

第四次工业革命是由制造中的知识工作实现自动化和智能化，是融合传统控制技术、工业互联网技术、边缘计算技术、人工智能技术的智能化控制系统。基于人工智能和大数据分析对工业控制策略、控制算法参数的动态调整，实现智能优化决策与控制的一体化，依托现有技术的基础上对工业智能装备深入研究。

审核编辑 黄宇