自主可控“正面戰”,應當“控”哪些?

作為新一代信息通信技術與工業經濟深度融合的產物,工業互聯網自誕生起就彰顯著“科技範”。隨著我國工業互聯網熱潮的出現,其關鍵核心技術背後存在的空心化、短板化、空白化現象愈發嚴重。從國內領先的工業互聯網平臺基本以國外的工業體系為基礎可以看出,目前工業互聯網平臺所依託的硬件、軟件、網絡、安全等產業鏈主要被他人掌控。更有數據顯示,中國95%以上的高端PLC和工業網絡協議市場被GE、西門子、羅克韋爾、施耐德等國外廠商壟斷,本土品牌主要集中在國內低端工業控制系統市場。


外部環境倒逼,自主可控戰略地位上升。近年國際上逆全球化浪潮興起,中美貿易戰的持續升級使得美國對華採取科技領域限制,中國產業面臨加速升級,其中國產化替代尤為重要。同時,根據國家出臺的製造大國向製造強國轉變政策,我們應該高度重視自主可控信息產業的發展,特別是計算機信息系統在自主、可控、安全上的需求。由此得出,工業領域核心技術轉型升級、關鍵產品安全可控的形勢迫在眉睫。

東土科技作為工業互聯網領域的領先企業,一直聚焦工業底層核心技術突破、創新與自主可控,通過持續投入將國產操作系統、自主芯片設計、工業控制器、工業網絡和雲邊協同技術有效整合,被市場廣泛認同。公司提出的“基於軟件定義控制與流程的工業互聯網解決方案”已實現全部技術自主可控。


自主可控操作系統

作為軟件定義控制的核心組件,東土科技Intewell工業互聯網操作系統歷時20年研發,技術成熟穩定,完全自主可控,先後獲得國家七次國家“核高基”支持,是中國唯一在飛機、艦船、工業機器人、工業服務器、網絡通信設備、工業控制器等全工業場景廣泛應用的國產操作系統。Intewell是軍民融合技術產品,產品技術水平在同行業中處於領先地位,在加拿大宇航局針對全球嵌入式實時操作系統產品的基準測試中,性能指標名列前茅。在高可靠、高安全、強實時、自主可控、適航等領域具有豐富的工程應用經驗,提供業界領先的全方位嵌入式系統解決方案,支持Intel、PowerPC、ARM以及國產龍芯、申威、飛騰等多型硬件設備平臺。

Intewell實現了控制、計算、網絡、雲服務技術的融合統一,基於完全自主的軟件代碼,通過虛擬化技術及生態兼容的模式,實現了現場層、控制層/人機互動、協同製造/雲服務的統一,推動了各種工業場景控制模式的統一,為工業互聯網的廣泛應用奠定了基礎。Intewell構建的相互兼容的工業場景控制模式,為快速建立工業互聯網生態圈創造了有利條件,可有效支持各行業研發專注於自身行業技術的持續創新。

Intewell操作系統的技術架構在流程控制、離散控制、機器人控制、工程機械、飛機、艦船、網絡設備等領域表現出優異的通用性,其高實時特性對標實時Linux具有更強的實時性技術優勢,已經在上述行業開始大量商用應用。


邏輯控制

為了適應工業互聯網和工業4.0之下的工業控制系統支持靈活性、可擴展性的需求,東土科技開發了工業控制編程軟件套件MaVIEW(Management of Virtualized Industrial Engineering Workbench)。MaVIEW是東土自主開發的、用於工業控制系統編程組態的一體化平臺,是工業控制領域的核心工業軟件,功能包括了符合IEC61131的集成開發環境IDE以及實時運行環境RTE,集成開發環境IDE包括了設備組態、工業服務器的虛擬化配置、算法組態、KySCADA組態以及編譯下裝調試、在線等核心組件。IDE具備支持拖拽式圖形化編程的易用性,對編程生態的完整支持,支持Windows及Linux系統跨平臺應用;實時運行環境RTE可以與Intewell或Linux-RT配合,RTE以與Intewell配合時可以充分發揮其多實例高實時併發的優勢。內部集成KySCADA人機監控平臺提供數據採集能力、圖形組態能力、以及設備管控能力,將數據統一存儲到實時數據庫進行合併分析與處理,與工程師站、操作員站、IOServer進行通訊,可對數據進行預處理與初步分析,通過擴展底層協議和規則定製,解決用戶對於現場層的各種定製化需求。


總線技術

與5G標準同行,東土提出的AUTBUS總線作為中國第一個寬帶總線國際標準引領全球工業互聯網發展。2019年9月27日,經國際電工委員會工業過程測量控制與自動化技術委員會工業網絡分委會(IEC/SC65C)投票,我國東土科技研製的工業物聯網技術AUTBUS以92.9%的贊成率成功立項,編號為工業通信系列國際標準IEC 61158的Type28和IEC 61784的CPF22。該技術是國際上首項全IP工業控制協議,標誌著我國在工業物聯網通信領域已經步入技術領先的國家行列。

AUTBUS是一種新型時間敏感的寬帶工業物聯網技術,解決了工業物聯網最關鍵的確定性問題,報文交付時間可達8微秒,同時,支持基於IPV6地址統一尋址,可實現IT網絡和OT網絡的全IP化解決方案。該技術使得工業控制的時間敏感數據和視覺圖像等高帶寬數據可以在一根總線上傳輸,解決了工業物聯網業務承載的寬帶傳輸問題,為工業物聯網全面接入和推廣應用奠定了基礎。目前已研發了一系列AUTBUS儀表產品和系統,廣泛用於工業控制、汽車、飛機、高鐵、艦船等領域,對裝備和系統的網絡化、智能化,對我國智能製造產業的發展,提供了強有力支撐。


網絡安全

工業安全首先是工業通信網絡的安全。工業通信網絡相當於工業自動化控制系統的神經系統,實現管理層、控制層和現場設備層之間各種信息和指令的傳輸,工業以太網交換機作為實現數據交換和傳輸的網絡設備,是構成工業通信網絡的核心設備。長期以來,工業以太網交換機的核心部件(CPU、交換芯片、物理層芯片、操作系統)的研發技術均由國外公司掌握。東土科技研製的全國產化工業以太網交換機採用自主設計研發的網絡交換芯片、物理層芯片和國產自主自控的CPU為硬件平臺,採用自主研發的操作系統和自主可控網絡協議棧軟件構建軟件基本平臺,商用發佈了國內第一臺所有元器件和所有軟件代碼全部國產化自主可控的工業以太網交換機。東土科技擁有多項自主知識產權,實現工業通訊設備核心軟、硬件的自主可控。同時,對於內生安全網絡交換、內生安全主動防禦、工業協議流錶轉發、未知漏洞和後門攻擊防禦方面的技術取得了重大創新成果。而隨著全國產化工業以太網交換機的推廣運用,可以極大地提升我國裝備的信息安全程度:採用自主的芯片、操作系統構架以及自主可控的基礎網絡,可以有效擺脫對國外的依賴性,同時也規避了稜鏡門的產生,提升我國整體的網絡安全。


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