以工業互聯網底層“根技術”，構建產業生態圈——訪科東 ( 廣州 ) 軟件科技有限公司總經理 張學兵

　近期，本刊對科東(廣州)軟件科技有限公司總經理張學兵先生進行了一次采訪，請他從公司發展履歷、Intewell 工業級網絡操作系統的技術特性、開發重點、發展方向、市場推廣等方面提出看法與見解。

      20 載沉淀，厚積薄發

　　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城(廣州)投資集團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廣州市，在四川省成都市設有研發基地。

　　科東軟件主營產品——Intewell 工業級網絡操作系統， 是機器世界控制驅動與管理、信息交互、任務協同及工業大數據應用的系統平臺，其產品及其解決方案已廣泛應用于飛機、工業機器人、核電、汽車、CNC、運動控制等多個領域，可靠性、安全性等得到了充分驗證。

Intewell 工業級網絡操作系統的內核立足于 1990 年成都電子科技大學課題教研室研發的嵌入式操作系統;2000 年， 北京科銀京成技術有限公司正式組建，于同期運行國產設備軟件基礎運行平臺;2003 年，公司發布“道”操作系統。

　　經歷 20 余年的行業應用積累與沉淀，科東軟件成為了國內能夠全面覆蓋航空、汽車等各領域在役、在研重要裝備的嵌入式操作系統及開發工具的極具代表性供應商。自 2017 年起， 科東軟件正式開啟工業領域商業化進程，并迅速在工業網絡交換機、邊緣通用控制器、工程機械、工業機器人等設備領域中取得了令人矚目的成績。

　　國產化“根技術”成就斐然

　　Intewell 工業級網絡操作系統具備的軟件定義控制、強實時性、功能安全完善、自主可控、安全可信等一系列特性，促使工業控制應用的開發更簡單、互聯更容易、業務更智能、體驗更順暢、數據更安全。

　　張學兵介紹：科東所定義的 Intewell 工業級網絡操作系統具備以下特質，其一是高實時性，在 Cyclitest 測試中，與部分嵌入式 Linux+RT 操作系統的抖動延時為 232μs 相比， Intewell 操作系統的抖動延時低于 50μs 的控制周期，調度精度僅為 5μs，其強實時性指標大幅超過業界平均水平。其次， 在與國外同類型操作系統的實時性能指標測試對比來看，從核心中斷響應、任務解掛、任務切換、信號量獲取、信息發送等多方面比較，Intewell 系統損耗時間均小于前者，在高頻電流傳感器、機器人運動控制等應用控制層面，可滿足時間嚴苛業務的高實時抖動需要。

　　其二是虛擬化，就工業自動化發展的趨勢而言，越來越多的操作系統需要在邊緣層將以往的現場層、控制層、操作層、管理層進行高度融合與聚焦，這對算力的提升提出了更高的要求。

　　張學兵進一步指出 Intewell 工業級網絡操作系統具備在同一硬件場景上運行多個高實時系統和非高實時系統的混合運行能力，集邊緣計算、工業控制、運動控制、數據采集、人工智能等多任務控制為一體。在實時應用控制層面，包括運動控制、機器人控制、CNC 數控系統、嵌入式計算等均可實現支撐; 而機器視覺、數據庫、視頻、音頻、圖形仿真等非實時應用則可以在操作層面進行融合與統一。

　　其三是微內核，相對于宏內核在實時靈活度方面的劣勢， 微內核代碼在 1 萬行以內，復雜度較低，驗證難度小，充分性更高，其架構功能確定、精煉，可方便對多種運行環境(實時與非實時、安全關鍵與非安全關鍵)實現綜合支持，保持各個運行環境的獨立性，并確保操作系統內核能夠通過 SIL 類安全功能認證，滿足高安全關鍵系統應用的需求，實現硬件資源的軟件定義，可靠性更高。

　　該微內核及部分關鍵模塊源碼自主率達到 100%，使得Intewell 操作系統成為具備多態運行、分區隔離的安全保障機制，并實現 100%MC 覆 蓋 100% 二進制的嵌入式操作系統。

　　協同創新、構建產業生態圈

　　張學兵指出，在近年來國家整體制造業和工業發展中遇到核心技術被國外企業“卡脖子”的背景下，作為東土集團子公司，科東軟件的 Intewell 操作系統、芯片以及總線技術在工業設備控制領域，發揮著日益重要的共享共用與戰略承載的作用。Intewell 工業級網絡操作系統被譽為底座、基礎的“根” 技術，以完全國產化的技術來支撐國內 AI 控制、運動控制、通訊控制等具體應用，填補國內工業軟件的空白與瓶頸。

　　軟件生態是國產操作系統推廣應用的最大障礙。在操作系統的開發上，產業生態建設尤為重要。從硬件方面來看， Intewell 操作系統與國外英特爾 X86、恩智浦 ARM 平臺、國內的飛騰、龍芯、全志、國訊芯微等中低功耗、高性能、大算力硬件 CPU 進行適配。

　　從應用層面來看，科東軟件就工業互聯網與中國聯通展開 5G 運動控制技術研究與生態合作，與此同時，針對機床CNC、運動控制、工業機器人、激光切割、軌道交通、電力等不同行業，Intewell 操作系統就工業現場的高實時運動控制、視覺識別、預測性維護、輕量化 mac 系統、工業控制 APP 等需求提供各類定制化服務。

　　就未來工控網絡操作系統值得關注的發展動向而言，張學兵認為：包含CNC 控制系統、工業機器人、工業自動化控制、5G 云化控制、核電 / 風電控制系統以及軌道交通的列控系統是未來工業操作系統重點發力的方向。科東軟件致力于通過Intewell 操作系統、Intewell Developer 工具軟件、MaVIEW 工業編程平臺等產品，圍繞國家重大戰略和產業發展需求，加強基礎研究和前沿技術研究，在關鍵“卡脖子”領域開展科技攻關，努力實現引領性原創成果重大突破，為我國實現關鍵核心技術自主可控作出應有的貢獻。

　　科東軟件作為工業級網絡操作系統的領跑者，擁有 60 多項專利、40 多項軟著儲備，構建了公司的核心競爭力，并贏得了首屆全球工業智能領域“湛盧獎”、首屆工業互聯網大賽一等獎等諸多重要獎項。

　　公司先后加入了廣州市軌道交通產業聯盟、廣東省工業互聯網產業聯盟、邊緣計算產業聯盟、廣東省信息技術應用創新產業聯盟等組織，攜手英特爾深化操作系統與芯片全球布局， 聯合東北大學工業自動化國家重點實驗室，共同創立全球領先的新一代工業互聯網架構控制系統，并與國家新能源汽車創新中心加強合作，助力汽車智能控制平臺國產化。