深圳華北工控股份有限公司市場(chǎng)部經(jīng)理向仁濤

智能時(shí)代工控機技術(shù)與應用之變

眾所周知，工控機就是工業(yè)控制計算機，它具有計算機的基本屬性和特征，如可以提供計算機CPU、內存、外設計接口、控制網(wǎng)絡(luò )和協(xié)議、操作系統、計算能力和友好的人機界面等，但更注重在不同工業(yè)環(huán)境下的穩定性，通常會(huì )通過(guò)加固、防塵、防潮、防腐蝕、防輻射等特殊設計，確保產(chǎn)品能夠在高溫、低溫、溫度驟變、震動(dòng)、沖擊、高濕、粉塵、復雜電磁環(huán)境等惡劣環(huán)境下可靠工作。但隨著(zhù)計算機技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，工控機的技術(shù)和應用環(huán)境也發(fā)生了很大變化。

從工控機的技術(shù)發(fā)展方面來(lái)看，由于工控機屬于中間產(chǎn)品，是為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計算機。在新時(shí)期下，傳統制造業(yè)向智能時(shí)代加速邁進(jìn)，客戶(hù)不再滿(mǎn)足單一的工控機硬件服務(wù)，而是更傾向于以工控機為核心，融合應用計算、存儲等信息化技術(shù)產(chǎn)生的更開(kāi)放、更高集成度、更高智能化水平的整體系統解決方案。在這樣的情況下，工控機廠(chǎng)商的服務(wù)模式也開(kāi)始由單一硬件轉向軟硬件兼顧。

由于不同行業(yè)領(lǐng)域客戶(hù)的差異化需求增多，對于定制化、專(zhuān)用化的需求更加明顯，工控機的類(lèi)別也越來(lái)越豐富，目前市面上應用較為廣泛的有IPC（PC總線(xiàn)工業(yè)電腦）、PLC（可編程控制系統）、DCS（分散型控制系統）、FCS（現場(chǎng)總線(xiàn)系統）及CNC（數控系統）五種。其中，以IPC為基礎的低成本工業(yè)控制自動(dòng)化和以CNC為支撐的計算機數控系統在機械制造、自動(dòng)控制等領(lǐng)域用途廣泛。而能進(jìn)行邏輯控制，還具有數據處理、通信、網(wǎng)絡(luò )等功能的PLC、DCS系統能滿(mǎn)足各種工業(yè)領(lǐng)域對過(guò)程控制和信息管理的需求，近年來(lái)也發(fā)展迅速。但新型的FCS雖然具備了DCS和PLC的特點(diǎn)而獲得廣泛關(guān)注，卻還存在部分技術(shù)發(fā)展并不成熟的問(wèn)題，未來(lái)一段時(shí)間里還無(wú)法取代傳統的DCS。

另一方面，在社會(huì )走向信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化的進(jìn)程中，關(guān)鍵性行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)將越來(lái)越多地依靠工控機，使得工控機的應用環(huán)境也呈現出了新的局面。從傳統的石化、冶金、電力、軌道交通、環(huán)境保護、汽車(chē)制造等行業(yè)到新興起的物聯(lián)網(wǎng)、人工智能（智能機器人、人臉識別、語(yǔ)音識別等）、工業(yè)自動(dòng)化（機器視覺(jué)、工業(yè)機器人、非標自動(dòng)化等）、智慧醫療、智能交通（電子警察、智慧停車(chē)等）、倉儲物流和智慧金融、智慧政務(wù)等行業(yè)高頻率、大容量數據信息傳輸、存儲與處理的需求不斷增加，需要更安全可信、專(zhuān)業(yè)可靠的計算機平臺為其提供基礎支撐，而定制化、專(zhuān)用化的工控機可以滿(mǎn)足這些不同行業(yè)領(lǐng)域的應用所需，未來(lái)還可能服務(wù)更多的行業(yè)客戶(hù)，市場(chǎng)前景廣闊。

定制化、專(zhuān)用化發(fā)展勢在必行

在華北工控看來(lái)，定制化和專(zhuān)用化確實(shí)是未來(lái)工控機行業(yè)重要的發(fā)展趨勢之一。隨著(zhù)社會(huì )信息化的發(fā)展，工控機的應用已從傳統工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域擴大至醫療、交通、機器人、電力、新能源等眾多行業(yè)，各行各業(yè)對工控機產(chǎn)品和技術(shù)也提出了智能化、數字化、信息化等方面的新要求，工控機需要應對的差異化因素也在增多，定制化、專(zhuān)用化發(fā)展勢在必行。

從市場(chǎng)需求出發(fā)，華北工控也開(kāi)始越來(lái)越重視產(chǎn)品定制能力和自主創(chuàng )新能力的提升。首先，在持續開(kāi)發(fā)新的知識產(chǎn)權項目過(guò)程中強化核心技術(shù)和產(chǎn)品專(zhuān)利布局，保證公司研發(fā)投入安全，避免侵犯他人專(zhuān)利的同時(shí)提高公司產(chǎn)品的市場(chǎng)附加值。憑借自身專(zhuān)業(yè)的技術(shù)和研發(fā)優(yōu)勢，根據客戶(hù)需求打造各類(lèi)嵌入式計算機產(chǎn)品的定制化方案，如系統/整機定制、單板定制、客制化功能接口等。其次，基于工控機軟硬兼顧的市場(chǎng)發(fā)展需求，華北工控還建設了一支強大的ARM軟件技術(shù)團隊，可根據原發(fā)布代碼，及時(shí)有效地為客戶(hù)提供軟件開(kāi)發(fā)、系統定制、驅動(dòng)移植等軟件技術(shù)支持，并成功將板卡類(lèi)產(chǎn)品定制時(shí)間壓縮至30個(gè)工作日，結構類(lèi)產(chǎn)品定制時(shí)間壓縮至10個(gè)工作日，從而更好地滿(mǎn)足不同行業(yè)領(lǐng)域客戶(hù)高度彈性且定制化的產(chǎn)品及服務(wù)需求。

“自主可控、安全可信”面臨諸多挑戰

華北工控是一家集行業(yè)專(zhuān)用計算機產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售及服務(wù)于一體的國家高新技術(shù)企業(yè)，在工控機領(lǐng)域已深耕多年，與英特爾、AMD、恩智浦、瑞芯微、海思、海光、飛騰、兆芯、龍芯等國內外知名芯片企業(yè)協(xié)同合作，成功打造了X86和ARM架構兩大成熟的嵌入式工控機產(chǎn)品供應鏈，產(chǎn)品涉及計算機板卡、工業(yè)平板電腦、嵌入式準系統、工業(yè)整機等，可廣泛應用于智慧醫療、人工智能、智慧零售、倉儲物流、智慧城市、軌道交通、燈光工程、網(wǎng)絡(luò )安全、智慧電網(wǎng)、國產(chǎn)化、工業(yè)自動(dòng)化等行業(yè)領(lǐng)域。

前一段時(shí)間，為響應國家核心技術(shù)“國產(chǎn)化”的號召，華北工控加強了與本土芯片組企業(yè)合作，例如飛騰、海光、兆芯、龍芯等，并不斷提高自身的企業(yè)自主創(chuàng )新能力，針對政務(wù)系統、安全單位、金融系統、航空航天、數據中心等關(guān)鍵領(lǐng)域推出了一系列高品質(zhì)、高性能、高國產(chǎn)化率的嵌入式計算機產(chǎn)品，搶先布局了國產(chǎn)工控機市場(chǎng)，并獲得了客戶(hù)的高度認可。同時(shí)，圍繞“智能化制造”、“數字化發(fā)展”兩大主題，華北工控積極引入了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、機器視覺(jué)、互聯(lián)網(wǎng)、大數據等先進(jìn)技術(shù)賦能工控產(chǎn)品創(chuàng )新，致力于打造具有高度定制化、專(zhuān)業(yè)化的工控機產(chǎn)品方案，在工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵細分領(lǐng)域——機器視覺(jué)、工業(yè)機器人、非標自動(dòng)化設備等市場(chǎng)和智能醫療器械、智能機器人、智能車(chē)聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)等新興領(lǐng)域頻頻發(fā)力，為進(jìn)一步拓寬華北工控產(chǎn)品應用范圍打下基礎。

截至目前，華北工控打造的系列高國產(chǎn)化率嵌入式計算機已廣泛應用于國內政務(wù)系統、安全單位、智慧電網(wǎng)、交通等行業(yè)領(lǐng)域?；谖锫?lián)網(wǎng)、大數據等先進(jìn)技術(shù)打造的工控機先后在無(wú)人配送車(chē)、智能機器人、物流自動(dòng)分揀系統等智能物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域成功應用，取得了良好的經(jīng)濟效益。

“自主可控、安全可信”是說(shuō)要依靠自身技術(shù)手段和安全機制，實(shí)現信息系統從硬件到軟件的自主研發(fā)設計、生產(chǎn)、升級、維護的全過(guò)程可控，其核心特性是“自主”，強調核心產(chǎn)品與關(guān)鍵技術(shù)的自研與把控。在華北工控看來(lái)，當下發(fā)展“自主可控、安全可信”已成為中國科技和經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的必然選擇，同時(shí)也面臨著(zhù)諸多挑戰。

2021年是我國“十四五”規劃開(kāi)局之年，人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，全球政治經(jīng)濟卻發(fā)生著(zhù)復雜的變化。國際方面，受到新冠疫情全球大蔓延的影響，世界經(jīng)濟面臨衰退，全球供應鏈面臨重構。國內方面，相關(guān)數字化產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，卻與核心技術(shù)長(cháng)期“受制于人”的矛盾激化，從而很容易致使我國低端產(chǎn)業(yè)與高端產(chǎn)業(yè)供應鏈失衡，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加速向前發(fā)展的過(guò)程中還威脅到產(chǎn)業(yè)安全和國家安全。在這樣的大環(huán)境下，要想為國內科技與經(jīng)濟的可持續發(fā)展保駕護航，就必須建立起自主可控、安全可靠的供應鏈體系，突破核心產(chǎn)品與關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化難題。

華北工控作為嵌入式計算機產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)提供商，為響應發(fā)展的“自主可控、安全可信”號召，通過(guò)相關(guān)知識產(chǎn)權項目和專(zhuān)利技術(shù)的持續布局，不斷強化企業(yè)自身的自主創(chuàng )新能力。同時(shí)，公司與飛騰、海思、海光、兆芯、瑞芯微、龍芯等國產(chǎn)自主可控平臺協(xié)同合作，成功推出了一系列高國產(chǎn)化率嵌入式計算機產(chǎn)品，實(shí)現了嵌入式板卡、嵌入式準系統、網(wǎng)絡(luò )安全整機等X86架構和ARM架構嵌入式產(chǎn)品全覆蓋，與國產(chǎn)系統Linux、Kyli等深度適配，支持政務(wù)系統、金融系統、數據中心、安全單位、航空航天等多行業(yè)領(lǐng)域的廣泛應用，并可針對不同行業(yè)領(lǐng)域客戶(hù)的實(shí)際應用所需進(jìn)行產(chǎn)品設計、定制和生產(chǎn)。

截至目前，華北工控已成功搭建起系統完善的國產(chǎn)自主可控嵌入式計算機產(chǎn)品框架。堅持以創(chuàng )新促進(jìn)企業(yè)發(fā)展，未來(lái)還將推出更多高品質(zhì)、高性能、高國產(chǎn)化率的嵌入式計算機產(chǎn)品，助力嵌入式計算機產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化發(fā)展不斷深入.

摘自《自動(dòng)化博覽》2021年11月刊