近期，本刊對(duì)科東(廣州)軟件科技有限公司總經(jīng)理張學(xué)兵先生進(jìn)行了一次采訪，請(qǐng)他從公司發(fā)展履歷、Intewell 工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的技術(shù)特性、開(kāi)發(fā)重點(diǎn)、發(fā)展方向、市場(chǎng)推廣等方面提出看法與見(jiàn)解。

      20 載沉淀，厚積薄發(fā)

　　科東軟件成立于 2019 年 11 月，由北京東土科技股份有限公司和科學(xué)城(廣州)投資集團(tuán)有限公司共同出資組建。公司坐落于珠三角智能制造聚集核心區(qū)廣州市，在四川省成都市設(shè)有研發(fā)基地。

　　科東軟件主營(yíng)產(chǎn)品——Intewell 工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)， 是機(jī)器世界控制驅(qū)動(dòng)與管理、信息交互、任務(wù)協(xié)同及工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的系統(tǒng)平臺(tái)，其產(chǎn)品及其解決方案已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、工業(yè)機(jī)器人、核電、汽車、CNC、運(yùn)動(dòng)控制等多個(gè)領(lǐng)域，可靠性、安全性等得到了充分驗(yàn)證。

Intewell 工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的內(nèi)核立足于 1990 年成都電子科技大學(xué)課題教研室研發(fā)的嵌入式操作系統(tǒng);2000 年， 北京科銀京成技術(shù)有限公司正式組建，于同期運(yùn)行國(guó)產(chǎn)設(shè)備軟件基礎(chǔ)運(yùn)行平臺(tái);2003 年，公司發(fā)布“道”操作系統(tǒng)。

　　經(jīng)歷 20 余年的行業(yè)應(yīng)用積累與沉淀，科東軟件成為了國(guó)內(nèi)能夠全面覆蓋航空、汽車等各領(lǐng)域在役、在研重要裝備的嵌入式操作系統(tǒng)及開(kāi)發(fā)工具的極具代表性供應(yīng)商。自 2017 年起， 科東軟件正式開(kāi)啟工業(yè)領(lǐng)域商業(yè)化進(jìn)程，并迅速在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、邊緣通用控制器、工程機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人等設(shè)備領(lǐng)域中取得了令人矚目的成績(jī)。

　　國(guó)產(chǎn)化“根技術(shù)”成就斐然

　　Intewell 工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)具備的軟件定義控制、強(qiáng)實(shí)時(shí)性、功能安全完善、自主可控、安全可信等一系列特性，促使工業(yè)控制應(yīng)用的開(kāi)發(fā)更簡(jiǎn)單、互聯(lián)更容易、業(yè)務(wù)更智能、體驗(yàn)更順暢、數(shù)據(jù)更安全。

　　張學(xué)兵介紹：科東所定義的 Intewell 工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)具備以下特質(zhì)，其一是高實(shí)時(shí)性，在 Cyclitest 測(cè)試中，與部分嵌入式 Linux+RT 操作系統(tǒng)的抖動(dòng)延時(shí)為 232μs 相比， Intewell 操作系統(tǒng)的抖動(dòng)延時(shí)低于 50μs 的控制周期，調(diào)度精度僅為 5μs，其強(qiáng)實(shí)時(shí)性指標(biāo)大幅超過(guò)業(yè)界平均水平。其次， 在與國(guó)外同類型操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能指標(biāo)測(cè)試對(duì)比來(lái)看，從核心中斷響應(yīng)、任務(wù)解掛、任務(wù)切換、信號(hào)量獲取、信息發(fā)送等多方面比較，Intewell 系統(tǒng)損耗時(shí)間均小于前者，在高頻電流傳感器、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制等應(yīng)用控制層面，可滿足時(shí)間嚴(yán)苛業(yè)務(wù)的高實(shí)時(shí)抖動(dòng)需要。

　　其二是虛擬化，就工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)而言，越來(lái)越多的操作系統(tǒng)需要在邊緣層將以往的現(xiàn)場(chǎng)層、控制層、操作層、管理層進(jìn)行高度融合與聚焦，這對(duì)算力的提升提出了更高的要求。

　　張學(xué)兵進(jìn)一步指出 Intewell 工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)具備在同一硬件場(chǎng)景上運(yùn)行多個(gè)高實(shí)時(shí)系統(tǒng)和非高實(shí)時(shí)系統(tǒng)的混合運(yùn)行能力，集邊緣計(jì)算、工業(yè)控制、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集、人工智能等多任務(wù)控制為一體。在實(shí)時(shí)應(yīng)用控制層面，包括運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器人控制、CNC 數(shù)控系統(tǒng)、嵌入式計(jì)算等均可實(shí)現(xiàn)支撐; 而機(jī)器視覺(jué)、數(shù)據(jù)庫(kù)、視頻、音頻、圖形仿真等非實(shí)時(shí)應(yīng)用則可以在操作層面進(jìn)行融合與統(tǒng)一。

　　其三是微內(nèi)核，相對(duì)于宏內(nèi)核在實(shí)時(shí)靈活度方面的劣勢(shì)， 微內(nèi)核代碼在 1 萬(wàn)行以內(nèi)，復(fù)雜度較低，驗(yàn)證難度小，充分性更高，其架構(gòu)功能確定、精煉，可方便對(duì)多種運(yùn)行環(huán)境(實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)、安全關(guān)鍵與非安全關(guān)鍵)實(shí)現(xiàn)綜合支持，保持各個(gè)運(yùn)行環(huán)境的獨(dú)立性，并確保操作系統(tǒng)內(nèi)核能夠通過(guò) SIL 類安全功能認(rèn)證，滿足高安全關(guān)鍵系統(tǒng)應(yīng)用的需求，實(shí)現(xiàn)硬件資源的軟件定義，可靠性更高。

　　該微內(nèi)核及部分關(guān)鍵模塊源碼自主率達(dá)到 100%，使得Intewell 操作系統(tǒng)成為具備多態(tài)運(yùn)行、分區(qū)隔離的安全保障機(jī)制，并實(shí)現(xiàn) 100%MC 覆 蓋 100% 二進(jìn)制的嵌入式操作系統(tǒng)。

　　協(xié)同創(chuàng)新、構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈

　　張學(xué)兵指出，在近年來(lái)國(guó)家整體制造業(yè)和工業(yè)發(fā)展中遇到核心技術(shù)被國(guó)外企業(yè)“卡脖子”的背景下，作為東土集團(tuán)子公司，科東軟件的 Intewell 操作系統(tǒng)、芯片以及總線技術(shù)在工業(yè)設(shè)備控制領(lǐng)域，發(fā)揮著日益重要的共享共用與戰(zhàn)略承載的作用。Intewell 工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)被譽(yù)為底座、基礎(chǔ)的“根” 技術(shù)，以完全國(guó)產(chǎn)化的技術(shù)來(lái)支撐國(guó)內(nèi) AI 控制、運(yùn)動(dòng)控制、通訊控制等具體應(yīng)用，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件的空白與瓶頸。

　　軟件生態(tài)是國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)推廣應(yīng)用的最大障礙。在操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)上，產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)尤為重要。從硬件方面來(lái)看， Intewell 操作系統(tǒng)與國(guó)外英特爾 X86、恩智浦 ARM 平臺(tái)、國(guó)內(nèi)的飛騰、龍芯、全志、國(guó)訊芯微等中低功耗、高性能、大算力硬件 CPU 進(jìn)行適配。

　　從應(yīng)用層面來(lái)看，科東軟件就工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與中國(guó)聯(lián)通展開(kāi) 5G 運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究與生態(tài)合作，與此同時(shí)，針對(duì)機(jī)床CNC、運(yùn)動(dòng)控制、工業(yè)機(jī)器人、激光切割、軌道交通、電力等不同行業(yè)，Intewell 操作系統(tǒng)就工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制、視覺(jué)識(shí)別、預(yù)測(cè)性維護(hù)、輕量化 mac 系統(tǒng)、工業(yè)控制 APP 等需求提供各類定制化服務(wù)。

　　就未來(lái)工控網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)值得關(guān)注的發(fā)展動(dòng)向而言，張學(xué)兵認(rèn)為：包含CNC 控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化控制、5G 云化控制、核電 / 風(fēng)電控制系統(tǒng)以及軌道交通的列控系統(tǒng)是未來(lái)工業(yè)操作系統(tǒng)重點(diǎn)發(fā)力的方向。科東軟件致力于通過(guò)Intewell 操作系統(tǒng)、Intewell Developer 工具軟件、MaVIEW 工業(yè)編程平臺(tái)等產(chǎn)品，圍繞國(guó)家重大戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和前沿技術(shù)研究，在關(guān)鍵“卡脖子”領(lǐng)域開(kāi)展科技攻關(guān)，努力實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)性原創(chuàng)成果重大突破，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

　　科東軟件作為工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的領(lǐng)跑者，擁有 60 多項(xiàng)專利、40 多項(xiàng)軟著儲(chǔ)備，構(gòu)建了公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力，并贏得了首屆全球工業(yè)智能領(lǐng)域“湛盧獎(jiǎng)”、首屆工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽一等獎(jiǎng)等諸多重要獎(jiǎng)項(xiàng)。

　　公司先后加入了廣州市軌道交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、廣東省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、廣東省信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等組織，攜手英特爾深化操作系統(tǒng)與芯片全球布局， 聯(lián)合東北大學(xué)工業(yè)自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，共同創(chuàng)立全球領(lǐng)先的新一代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)控制系統(tǒng)，并與國(guó)家新能源汽車創(chuàng)新中心加強(qiáng)合作，助力汽車智能控制平臺(tái)國(guó)產(chǎn)化。