高實時、高可靠的微內(nèi)核操作系統(tǒng)——鴻道Intewell

近年來，我國不斷推進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，力求實現(xiàn)從傳統(tǒng)工業(yè)大國向現(xiàn)代工業(yè)強國的跨越。想要在新一輪科技革命中“超車”，需要從多個維度進(jìn)行深度布局和全面發(fā)力。

——科技創(chuàng)新是核心驅(qū)動力

積極推動工業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和升級，通過發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，培育新的增長點，同時改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，推動其向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展。

打造自主可控的新型工業(yè)操作系統(tǒng)是我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向之一，這一戰(zhàn)略決策不僅關(guān)乎我國工業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，更是提升國家競爭力的關(guān)鍵所在。

當(dāng)前，全球大部分工業(yè)操作系統(tǒng)市場被國外廠商占據(jù)，他們比我們更快形成完備的上下游軟硬件配套，與眾多行業(yè)形成強有力的綁定，國產(chǎn)工業(yè)操作系統(tǒng)想要打破這種困境是難上加難。如何對國外的工業(yè)操作系統(tǒng)形成替代，我們來了解一下鴻道Intewell操作系統(tǒng)。

鴻道Intewell操作系統(tǒng)

鴻道Intewell操作系統(tǒng)源于1990年誕生的“道”操作系統(tǒng)，與“道”系統(tǒng)一脈相承，歷經(jīng)30年的不懈努力和研發(fā)迭代，在功能和性能上已經(jīng)可以替代風(fēng)河VxWorks操作系統(tǒng)。發(fā)展至今，鴻道Intewell操作系統(tǒng)已在多種嚴(yán)苛環(huán)境下運行檢驗，廣泛商用于工業(yè)控制、智能制造、汽車電子、軌道交通、能源電力、航天航空等實時性要求極高的領(lǐng)域。

作為一款新型工業(yè)操作系統(tǒng)，鴻道Intewell操作系統(tǒng)以軟件定義為核心，采用業(yè)界領(lǐng)先的微內(nèi)核架構(gòu)，具備高實時、高安全及強擴展的特性，與自主研發(fā)的Hypervisor虛擬化技術(shù)相結(jié)合，既能滿足工業(yè)現(xiàn)場對設(shè)備控制高實時性的需求，又能通過兼容Windows和Linux系統(tǒng)實現(xiàn)信息化類業(yè)務(wù)的混合部署，節(jié)省企業(yè)硬件成本，提高設(shè)備效率。

微內(nèi)核架構(gòu)提升分區(qū)（進(jìn)程）的時空隔離性，使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定、安全，同時提高了系統(tǒng)的可擴展性。虛擬化技術(shù)支持GPOS+RTOS等多種操作系統(tǒng)架構(gòu)，可實現(xiàn)實時和非實時業(yè)務(wù)融合應(yīng)用。經(jīng)測試，Intewell系統(tǒng)的實時性抖動可達(dá)5us，調(diào)度精度達(dá)us級，切換時間<5us，其高實時的特性可滿足現(xiàn)場工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備高精度控制，實現(xiàn)工業(yè)控制與工業(yè)人工智能的并發(fā)協(xié)同。更為值得一提的是，Intewell通過了工信部電子五所的測試，內(nèi)核及部分關(guān)鍵代碼自主率100%，支持指令級別的安全管控，在操作系統(tǒng)底層為整個設(shè)備運行提供了安全可靠可信的基礎(chǔ)運行環(huán)境。

鴻道Intewell操作系統(tǒng)已在國內(nèi)國際贏得了廣泛的認(rèn)可和贊譽。2006年，在加拿大宇航局關(guān)于全球嵌入式操作系統(tǒng)的分析評比中名列第三。2019年榮獲首屆中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽一等獎，2020在年聯(lián)合國工業(yè)署主辦的首屆世界人工智能大會上，與西門子的工業(yè)大腦技術(shù)共同獲得技術(shù)創(chuàng)新獎。2022年，獲得了工業(yè)、汽車和軌道交通功能安全最高等級認(rèn)證SIL4 & ASIL D。這使得Intewell成為了目前國內(nèi)唯一通過汽車、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器、軌道交通四項功能安全認(rèn)證的操作系統(tǒng)，進(jìn)一步提升了其在國內(nèi)外的影響力和競爭力。

數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新只有融入行業(yè)場景中，才能真正釋放出自身的價值。鴻道Intewell操作系統(tǒng)三大架構(gòu)，面向不同工業(yè)應(yīng)用場景。

Intewell-C：專用于嵌入式儀器儀表的純實時產(chǎn)品Intewell-C

Intewell-H：應(yīng)用于CNC/機器人/運動控制等智能裝備的實時擴展產(chǎn)品Intewell-H

Intewell-V：應(yīng)用于協(xié)同制造、工業(yè)云等場景的虛擬化產(chǎn)品Intewell-V

以CNC數(shù)控系統(tǒng)為例，科東軟件與合作伙伴共同承接的工信部工業(yè)母機重大專項，基于國產(chǎn)飛騰處理器搭載鴻道Intewell操作系統(tǒng)，在一臺設(shè)備上同時提供實時環(huán)境用于運動控制，非實時環(huán)境Linux用于客戶自定義界面顯示，不同環(huán)境之間通過共享內(nèi)存通信，快速交互。通過這個方案可以保證實時的運動控制與非實時的數(shù)據(jù)處理相獨立，控制部分更純粹，實時性更高。同時這也是國內(nèi)首個實現(xiàn)高端數(shù)控系統(tǒng)全國產(chǎn)化的項目。

在工業(yè)機器人領(lǐng)域，我們的客戶需要高實時的環(huán)境用于多軸控制，并實現(xiàn)在同一個硬件上將機器視覺與運動控制進(jìn)行快速融合，鴻道Intewell操作系統(tǒng)可以提供統(tǒng)一的操作環(huán)境，將視覺軟件、HMI軟件、運動控制集成在一個平臺上，降低設(shè)備成本，并將機器視覺處理結(jié)果與運動控制同步，滿足了高實時控制需求。

以鴻道Intewell操作系統(tǒng)為核心，全力構(gòu)建工業(yè)創(chuàng)新生態(tài)

鴻道Intewell操作系統(tǒng)支持國內(nèi)外主流芯片，包括國外的Intel、NXP、ARM，國內(nèi)的飛騰、龍芯、瑞芯微等，已適配諸多國內(nèi)頭部工控硬件品牌，同時可以兼容大量的工業(yè)協(xié)議和中間件，最終面向各大行業(yè)的業(yè)務(wù)應(yīng)用場景。

審核編輯 黃宇