自主工業實時作業系統 NECRO QIUNIU 發布!可全面兼容 POSIX 標準,mS 級控制周期,uS 級時間抖動

2020-07-14     segmentfault官方

原標題:自主工業實時作業系統 NECRO QIUNIU 發布!可全面兼容 POSIX 標準,mS 級控制周期,uS 級時間抖動

技術編輯:徐九丨發自 思否編輯部

近日,國訊芯微發布了其研發的自主工業實時作業系統 NECRO QIUNIU。

實時作業系統對於大眾比較陌生,我們日常接觸到的 Windows、iOS、Android、Linux 都是分時作業系統,而在工業控制、交通管理、機器人、航空航天、武器裝備等領域使用的則更多是實時作業系統,因為系統事件的響應如果不能準時或超時,就可能導致巨大的損失和災難。

什麼是實時作業系統(RTOS)

20 世紀 70 年代以來,嵌入式系統的硬體和軟體技術的飛速進步,使得嵌入式應用得到了蓬勃發展,在這些應用中實時作業系統起著決定性的作用。

在複雜測控應用中,必須使用對實時性要求非常高的實時作業系統。例如在工業控制、交通管理、機器人、航空航天、武器裝備等領域,系統事件的響應如果不能準時或超時,就可能導致巨大的損失和災難。

因而,選擇作業系統時,對實時性的仔細考慮至關重要。

實時作業系統(Real-time operating system, RTOS),又稱即時作業系統,它會按照排序運行、管理系統資源,並為開發應用程式提供一致的基礎。

實時作業系統的實時性是第一要求,需要調度一切可利用的資源完成實時任務。根據響應時間在微秒、毫秒和秒級的不同,可分為強實時、准實時和弱實時三種。

強實時系統必須是對即時的事件作出反應,絕對不能錯過事件處理時限。例如測控領域就是要求強或接近強實時系統。在機頂盒、PDA、信息家電等應用領域,系統負荷較重的時候,允許發生錯過時限的情況而且不會造成太大的危害,准和弱實時系統就可滿足應用。

經常跟實時作業系統一起講的,還有嵌入式作業系統這個概念,但實際上這是完全不同的兩種東西,雖然大多數實時作業系統都是嵌入式作業系統,但嵌入式作業系統並不全都是實時的。

對於實時作業系統有一些常見的誤區,比如:速度快,吞吐量大,代碼精簡,代碼規模小等等。其實這些都不算是實時作業系統的特性,別的作業系統也可以做到。

由於設備性能的發展,原來很多實時性要求高的場景,已經切換到普通的作業系統了。比如很多使用實時作業系統的很多設備已經改用 Linux 了,因為硬體性能的提升會讓系統延遲降低到一個用戶可以接受的程度。

但在某些特定的場景下,比如工業自動化、機器人、航空航天、軍工領域等,仍然對實時作業系統有需求,並且應該會長期存在。

自主工業實時作業系統 NECRO QIUNIU

根據官方資料顯示,NECRO 的核心優勢體現在實時任務調度管理,微內核與宏內核雙核系統實時和非實時業務完美結合,全面兼容 POSIX 標準,mS 級控制周期,uS 級時間抖動,海量的工業應用(協議、模型、算法),從而可以幫助工業客戶更好更快地實現量產。

目前 NECRO inside 已運用於工業機器人、工業 OCR/RPA、PLC 主控、網關工控機、CNC 等領域,並進行了規模化應用,得到了行業用戶的高度認可。

業內知名度較高的六軸協作機器人 GCR5-910,此前使用的是 x86 晶片 + 進口作業系統 + 德國進口自動化軟體。在發布會現場,國訊芯微使用帶自研機器人控制器硬體 NOM-R000A,加上 NECRO 實時作業系統和 NSS 工業自動化軟體來實現運動規劃的機器人主控櫃和示教器,二者相互聯動,使機械臂按照規劃路徑靈活的舞動起來,並成功完成建模和數字孿生的應用,性價比和自主化程度大幅提高。

根據資料顯示,藉助 NECRO,GCR5-910 可以實現 917mm 半徑範圍內的連續點動,全方位轉動,自動執行,關節空間點動,笛卡爾空間點動,笛卡爾空間路徑規劃,自動路徑移動等。

製造業的核心技術國產化

2010 年以來,我國的製造業增加值連續多年位居世界第一,在航空、航天、鐵路、航海等多個領域取得了重大突破,人工智慧、物聯網、大數據、雲計算、區塊鏈等新技術、新產品也在不斷湧現,製造業的發展前景十分廣闊。但核心技術「受制於人」的問題卻日益突顯。

核心技術是製造業發展的重中之重,也是我國從「製造大國」走向「製造強國」的必然條件。如果核心技術受制於人,製造業的發展也會被扼於他人之手。

2020 年新基建的概念非常熱,新政策提出對新基建的建設投入 1.2 萬億元,其中智能製造關鍵技術相關投入約 6000 億元,這從側面也反映出國家對於技術國產化的重視程度。

說會實時作業系統行業,除了自動化巨頭們使用的自研實時作業系統外,國際上認可度較高、應用較廣的還有 VxWorks 和 QNX 作業系統。國內的科研院所開發設計的,主要包括中國電科 32 所的銳華 ReWorks、中航 631 所的天脈和航天科工二院的天熠實時作業系統等。

民營企業在市場應用中開發的,主要包括翼輝 SylixOS、RT-Thread、DJY 等實時作業系統。

隨著國際形勢日趨緊迫,面對中國智能製造的重任,希望自主研發的工業實時作業系統也能在特殊時期肩負起國產化替代的使命。不要過於追求浮誇的營銷以及市場宣傳,從而影響了真正的科技創新。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-mo/xnETTHMBd4Bm1__YpVb0.html

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