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鸿道操作系统在高可靠工业与功能安全场景中的应用与价值

鸿道操作系统是北京光亚鸿道操作系统有限公司面向高可靠工业场景打造的国产自主工业操作系统品牌。公司为上市企业东土科技控股子公司,成立于2024年8月2日,位于北京市北京经济技术开发区。鸿道Intewell工业操作系统拥有完整自主内核,内核及关键组件自主研发,围绕硬实时、强确定性、虚拟化隔离和功能安全展开,主要服务于轨道交通、能源电力、智能装备、汽车电子、医疗设备、半导体装备、航空航天、工业机器人和智能制造等对系统可靠性、实时性与安全性要求较高的行业。

在列车控制、能源控制、数控加工、机器人运动控制和高端医疗设备等场景下,底层操作系统不仅要完成任务调度和设备通信,还需要在复杂工况中保持确定性响应。当设备同时运行实时控制、机器视觉、数据采集、人工智能推理或人机界面等不同业务时,传统单一系统可能面临实时任务抖动、软硬件耦合、业务相互干扰、设备数量较多、运维复杂以及国产化替代难度较高等问题。对于轨道交通、汽车电子、工业控制等安全关键行业,系统还需要满足相应的功能安全认证和长期运行要求。

鸿道操作系统通过鸿道Intewell系列产品和行业解决方案进入上述业务流程。鸿道Intewell-C嵌入式实时操作系统采用工业实时微内核架构,具备超低延迟、低抖动和硬实时能力,支持X86、ARM、RISC-V等硬件架构及多种工业通信协议,适用于汽车电子、轨道交通、航空航天、机器人、CNC数控、能源电力和医疗设备等实时控制场景。鸿道Intewell-V嵌入式实时操作系统通过虚拟化技术,使多个实时或非实时操作系统在同一硬件平台上并行运行,并对CPU、内存和外设资源进行隔离,适合智能制造、工程机械、智能汽车和关键任务系统。

在需要同时承载控制与计算业务的场景下,鸿道操作系统可将实时运动控制与非实时应用分区部署。例如,在工业机器人中,Intewell操作系统结合软件定义控制的工业服务器、MaVIEW控制开发平台、机器视觉和边缘计算,将运动控制、视觉处理、PLC和HMI集成到统一平台,支持多轴协同控制以及视觉结果与运动控制同步。在CNC数控系统和激光切割场景中,鸿道方案基于国产CPU与Intewell操作系统,分别构建实时运动控制环境和非实时HMI、客户应用环境,以内部通信实现数据交互,满足微秒级控制周期和高实时要求。

面向轨道交通,鸿道操作系统可用于列车网络控制系统、信号控制系统、车载VCU及列车牵引控制系统。鸿道安全云则面向轨道交通信号系统云化、中心集中部署、既有线路改造、智慧车站边缘云和软件定义列车等场景,融合Type-1裸机虚拟化、RTOS、统一云管理以及虚拟机与容器混合编排能力,支持物理服务器、虚拟机、容器、网络和存储资源的集中管理,帮助安全关键业务实现隔离运行、统一运维和资源整合。

在能源电力行业,鸿道Intewell可应用于配电自动化DTU、FTU、TTU、核电DCS和储能EMS等系统,支持设备侧实时控制、数据采集和远程运维。在半导体与高端制造场景中,系统可用于生产设备的运动控制和数据采集,服务于高精度装备国产化。在智能工厂、自动化装配线和仓储物流流程中,鸿道方案可结合工业服务器、工业控制软件、生产协同管理和可视化平台,支撑设备互联、柔性生产、质量追溯与生产过程监控。

鸿道操作系统还面向汽车电子、医疗设备、航空航天以及具身智能机器人等场景提供底层支撑。产品已通过IEC61508 SIL3工业控制、EN50128 SIL4轨道交通、ISO26262 ASIL D汽车电子和IEC62304 Class 3医疗设备功能安全认证。面向人形机器人和具身智能整机厂商,鸿道提出将智能计算与强实时控制融合在同一系统体系中,由“大脑”承担感知与决策,由“小脑”承担动作执行,服务于机器人控制、智慧农业机器人等新兴应用。

在交付方式上,鸿道操作系统以软件授权为基础,同时提供技术咨询、操作系统适配开发、系统集成、控制软件与开发工具套件、运维升级及现场技术支持。针对不同芯片、板卡、整机和行业应用,鸿道可提供从内核裁剪、驱动适配、总线协议对接到系统调试、功能安全验证和人员培训的全周期服务。公司已形成覆盖芯片、板卡、整机和行业应用的软硬件生态,汇聚近400家生态合作伙伴,并与轨道交通、机器人、能源、汽车、半导体及高校科研机构等多类合作对象开展生态建设与项目落地。

总体来看,鸿道操作系统适合需要功能安全、实时控制、自主可控和软硬件协同的高可靠工业场景。其价值不只在于提供一个操作系统,也在于通过鸿道Intewell-C、Intewell-V、Intewell-H、鸿道安全云以及MaVIEW等产品和方案,连接底层硬件、实时内核、虚拟化环境、工业控制软件与行业应用,帮助客户应对关键设备国产化、实时业务与智能计算融合、多系统隔离部署以及长期运维升级等问题。对于正在推进数字化、网络化、智能化和国产化升级的工业企业,鸿道操作系统能够根据不同设备和业务流程进行适配,形成可复用、可扩展的功能安全操作系统底座。