強實時工業互聯網虛擬化操作系統Intewell

工業互聯網是互聯網技術與實體經濟融合的基礎。

在過去二十多年間,互聯網技術經歷了快速發展期,在消費領域極大地推動了商業的發展,甚至改變了人們的消費習慣。然而,這些技術進步在工業領域的應用還處於探索階段,尚未像在消費領域那樣發揮巨大作用。經過這幾年的探索,工業領域對信息技術的需求已經非常迫切,再加上製造行業大形勢的發展,智能製造已經迫在眉睫

當前全球經濟社會發展正面臨全新挑戰與機遇,一方面,上一輪科技革命的傳統動能規律性減弱趨勢明顯,導致經濟增長的內生動力不足。另一方面,以互聯網、大數據、人工智能為代表的新一代信息技術發展日新月異,加速向實體經濟領域滲透融合,深刻改變各行業的發展理念、生產工具與生產方式,帶來生產力的又一次飛躍。在新一代信息技術與製造技術深度融合的背景下,在工業數字化、網絡化、智能化轉型需求的帶動下,以泛在互聯、全面感知、智能優化、安全穩固為特徵的工業互聯網應運而生。工業互聯網作為全新工業生態、關鍵基礎設施和新型應用模式,通過人、機、物的全面互聯,實現全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接,正在全球範圍內不斷顛覆傳統制造模式、生產組織方式和產業形態,推動傳統產業加快轉型升級、新興產業加速發展壯大。 工業互聯網是實體經濟數字化轉型的關鍵支撐。工業互聯網通過與工業、能源、交通、農業等實體經濟各領域的融合,為實體經濟提供了網絡連接和計算處理平臺等新型通用基礎設施支撐;促進了各類資源要素優化和產業鏈協同,幫助各實體行業創新研發模式、優化生產流程;正推動傳動工業製造體系和服務體系再造,帶動共享經濟、平臺經濟、大數據分析等以更快速度、在更大範圍、更深層次拓展,加速實體經濟數字化轉型進程。

工業互聯網的本質和核心是通過工業互聯網平臺把設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶緊密地連接融合起來。可以幫助製造業拉長產業鏈,形成跨設備、跨系統、跨廠區、跨地區的互聯互通,從而提高效率,推動整個製造服務體系智能化。還有利於推動製造業融通發展,實現製造業和服務業之間的跨越發展,使工業經濟各種要素資源能夠高效共享。

伴隨著新一代信息通信技術和製造業的融合發展,以平臺為核心的產業競爭正從ICT產業向製造業拓展。移動互聯網時代,以蘋果iOS、谷歌Android等為代表的移動操作系統主導了全球ICT產業的發展。當前,以GE Predix、西門子MindSphere為代表的工業互聯網平臺正成為全球製造業領軍企業的必爭之地。無論是iOS、Android,還是Predix、MindSphere,其實質均是基於操作系統整合各方資源、構建產業生態、鞏固企業壟斷地位。

中國目前的工業控制體系(DCS、PLC、現場總線技術等)長期由國外品牌佔據,隨著1986年前蘇聯天然氣管道爆炸和2010年伊朗“震網”病毒導致核電站癱瘓、離心機熔燬的深刻教訓,為中國工業控制體系的安全性問題敲響了警鐘,建立自主可控、安全可信的中國工業控制體系尤為十分重要。

“Intewell工業互聯網操作系統”是工業互聯網技術自主可控的關鍵技術,是“中國製造2025戰略”實現兩化融合(工業化和信息化)的核心平臺,是中國工業控制技術實現超越領先,構建中國自主的工業控制體系的基石,對於提升我國工業控制技術整體實力和支撐我國工業製造體系健康可持續發展具有深遠而重要的戰略和現實意義。

工業互聯網Intewell操作系統,利用虛擬化技術實現對單一物理設備處理能力進行資源池化,使單一物理設備的業務能力根據其應用需要進行靈活變化,同時還具備豐富的生態支持和可靠的安全機制。

強實時工業互聯網虛擬化操作系統Intewell

Intewell利用CPU的多核、虛擬化技術滿足虛擬客戶機的高實時性需求,為宿主機、虛擬客戶機上下雙層架構。宿主機為虛擬客戶機高實時性需求,提供安全隔離內核。安全隔離內核利用CPU的多核、虛擬化技術實現虛擬客戶機的全隔離,虛擬客戶機可以直接接收IO設備中斷、訪問IO內存和執行特殊指令,並採用分時調度方式實現多個虛擬客戶機並行運行。

Intewell操作系統的虛擬客戶機可支持多達20個實時操作系統,3個非實時桌面系統。其實時操作系統中斷響應時間達到微秒級、切換時間小於5us、定時器週期達到50us。

不同於市面上常見的PC based controller。這些PC based controller採用Windows+軟PLC架構,其軟PLC作為虛擬客戶機實時系統運行於宿主機Windows之上,不能做到真正隔離,當Windows出現系統崩潰或重啟時,軟PLC無法”獨善其身“,軟PLC會進入STOP狀態,這對於工業現場控制無疑是一種災難。東土科技Intewell支持多個實時操作系統、非實時操作系統同時真.隔離運行,互不影響。

強實時工業互聯網虛擬化操作系統Intewell

Intewell的虛擬客戶機非實時系統支持主流Windows/Linux桌面系統,能夠良好兼容Windows/Linux應用。


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