产品介绍和功能体系
Intewell工业实时操作系统源于有30多年发展历史的“道”操作系统,是一款微内核实时操作系统(RTOS),具有良好的可扩展性、友好的用户开发环境和丰富的开发调试工具,提供POSIX接口。Intewell工业实时操作系统支持目前市面上的主流芯片,支持IEC61131-3标准的工业控制软件,支持EtherCAT、Modbus等多种工业总线,广泛应用于工业控制、汽车电子、轨道交通、能源电力等行业,解决工业现场层操作系统的自主可控、安全可信问题。
Intewell工业实时操作系统面对不同的应用场景有不同产品架构,目前主要有Intewell-C、Intewell-H、Intewell-V:
Intewell-C是一款纯实时架构的产品,具有超低延迟和最小抖动,保障工业设备可以高效处理时间敏感的现场业务,相对于当前传统的嵌入式操作系统,Intewell-C可以支持更丰富的硬件架构,其精简、可灵活裁剪的系统架构可适用于用户自由定制,在性能上尤其在工业领域硬实时性方面优于其他系统内核。
(图1Intewell-C架构图)
Intewell-H是非实时操作系统的实时扩展,为用户提供一个完全集成在非实时操作系统上的实时解决方案,非实时操作系统可以支持Windows/Linux以及国产的麒麟、统信、鸿蒙等。使用Intewell-H可以让非实时操作系统与稳定可靠的实时环境并行运行。Intewell-H既兼容非实时操作系统的应用生态,又提供一个支持通讯协议栈(EtherCAT、Modbus、Autbus、OPC、OPCUA、TSN等)、帮助实现CNC控制器、机器人控制器、运动控制器、PLC等复杂业务的实时环境。
(图2Intewell-H架构图)
Intewell-V是科东软件研发的实时虚拟化操作系统,可以实现多个操作系统在同一物理硬件上并行运行,并具有实时性保障。其对硬件资源进行分区,各个操作系统和程序并行运行在自己的虚拟机(VM)中,相互隔离,互不影响,安全可靠。Intewell-V适用于高性能计算、工业自动化以及关键任务等应用场景,既可以帮助用户最大限度地利用硬件资源,又确保应用的可靠性和确定性。
(图3Intewell-V架构图)
核心技术和亮点
Intewell工业实时操作系统的核心技术和亮点主要如下:
1、微内核架构设计,安全可靠性更高:
·内核功能确定、精炼,内核代码在1万行以内;
·微内核验证的难度小,验证充分性更高,可靠性更高;
·分区(进程)的时空隔离性好,实时性高,系统更健壮;
·可方便对多种运行环境(实时与非实时,安全关键与非安全关键)的综合支持,并且保持各个运行环境的独立性。
2、虚拟化,多业务融合:
·虚拟化,支持多业务融合;
·支持多余度设计,航空级高可靠性;
·支持实时、非实时容器,支持Linux/安卓/Windows等三方系统,支持行业生态软件,支持人工智能、深度学习应用;
·各个运行环境独立,安全隔离;
·内部虚拟总线,系统间快速数据交互。
3、强实时性,保障业务稳定运行:
·低至50us的控制周期;
·调度精度us级;
·切换时间<5us。
4、自主可控,安全可信:
·工信部电子第五研究所对Intewell操作系统的检测报告显示,Intewell内核自主率达到100%;
·通过国家信息安全测评并获得自主原创产品测评证书;
·国内首个同时在工业控制、轨道交通、汽车电子三个重要行业获得TUV南德功能安全认证的操作系统品牌。
国产化支持
目前科东软件Intewell工业操作系统已支持的国产CPU包括:飞腾、龙芯、瑞芯微、全志、展锐、网讯、地平线、黑芝麻等十多款不同芯片型号。同时Intewell-H及Intewell-V产品可以通过实时扩展及虚拟化技术在国产CPU上实现对麒麟、统信、鸿蒙、欧拉等非实时操作系统的生态兼容。
科东软件Intewell嵌入式实时操作系统已通过工信部电子五所的测试,内核及关键模块源代码自主率100%,并取得南德意志集团最高等级的功能安全认证,成为了国内首个在汽车电子、工业控制、轨道交通三个重要行业获得TüV南德功能安全认证的操作系统品牌。科东软件坚持研发能力提升和产品创新,在Intewell实时操作系统基础上,相继研发出IntewellDeveloper实时开发环境、IntewellLogViewer独立日志工具、IntewellSystemLatency实时性抖动评估工具等配套开发工具,为解决工业控制、汽车电子、轨道交通等重点行业应用中操作系统的自主可控、安全可信问题提供全栈式解决方案,为实现工业互联网的数字化、网络化、智能化发展提供技术基座。