「很多客戶都認為自己的老舊設備其實狀況還不錯,希望盡可能保留原有的架構。如果要轉型使用新系統、新架構,他們必須要考慮成本。」Wind River工業解決方案副總裁Ricky Watts日前在接受《電子工程專輯》中國版採訪時表示,成本,是全球工業市場轉型時面臨的首要問題。

當然,成本可控並不意味著對安全性與合規性的放棄。尤其是隨著互連互通趨勢的日趨成熟,越來越多創新的功能,包括資料分析與整合、人工智慧、自主控制系統等不斷湧現,功能安全和資訊安全的重要性得到了空前的重視。

成本,成本,成本

Watts說自己完全理解用戶的這種顧慮。因此,能否提供一套既兼顧成本,又能打破僵化封閉,走向互連開放的方案,是Wind River這樣的廠商要考慮的頭等大事。他以不久前發佈的Helix Virtualization Platform(Helix平台)為例,闡述Wind River如何將上述理念根植於產品設計始終。

20190328NT61P1 全球工業化面臨的挑戰。

此次發佈的Helix平台包括帶有虛擬化技術的VxWorks,整合進入其中的還有Wind River Linux和Wind River Simics系統模擬平台,滿足DO-178C、IEC 61508和ISO 26262安全標準的嚴格安全認證要求。Helix平台對於作業系統是透明的,也就是說,支援任何既有Guest作業系統不經修改即可運行,不論是Microsoft Windows、私有作業系統還是其他作業系統。此外,它還提供多核心硬體支援,適用於最新的Arm、Intel、NXP和Xilinx晶片平台,運作32位元和64位元客戶作業系統。

不難看出,在整個工業界都在向異質系統演進的過程中,透過將即時作業系統(RTOS)和嵌入式Linux融入邊緣運算軟體平台之中,實現同時支援RTOS上的低延遲控制功能和機器學習這類基於Linux的應用和框架這一特性極為重要。因為工業領域許多關鍵基礎設施系統正在變得更加智慧化,各種形式的人工智慧都將運作在邊緣設備之上,它們既需要開源Linux又需要經過驗證的RTOS,用以解決複雜性和不確定性的層級。況且這兩個方案還出自同一供應商,對用戶來說這是一個兩全其美的選擇。

支援其他作業系統無需修改即可在同一框架中運行的特性,則意味著開發人員可以相信Helix平台有能力滿足當前的專案需求與合規性。同時規劃好路線圖,即便未來將會引入新的硬體、軟體、框架或者雲服務,既有成熟的軟體不必改變即可與新的應用一起執行,他們肯定不至於需要推倒重來,整個遷移是非常順暢和便捷的。

由於Helix平台需要適用於不同產業,所以Wind River還是為客戶保留了一部分定制化的權利,可能會是認證、功能差異化,也有可能是採用合作夥伴技術進行補充與支援。目前,Helix平台70%功能屬於通用性質,將來這一數位會逐步得到提升。

在Watts看來,傳統的大型工業客戶之所以轉換意願不夠強烈,一是在於他們並不是特別瞭解新的商業模式是什麼樣的,沒有做好準備;二是工業客戶的想法通常不會過於激進,需要新的產品和市場進行逆向驅動。比如新興企業如果抓住某個技術或商機,就很有可能在一夜間將傳統企業打垮。總體說來,傳統企業其實也在偷偷進步,但那些野心勃勃的公司會在身後緊緊跟隨,伺機超越或取代。

Helix平台的價格不能算低,但Watts認為即便如此,在中國市場仍然有非常強的價格競爭優勢。而且更重要的是,它能夠降低系統的整體使用成本和認證時間,因為一些程式碼如果要進行重新認證的話,整體費用可能平均為1,000萬美元,最高甚至達到了5,000萬美金,但現在只需要十幾萬美元就可以了。

兩化融合與兩個安全

工業網際網路和消費類網際網路相比有著極大的不同。即時性要求非常高。這也是為什麼一般不在消費類領域談自動化(OT)而只談資訊化(IT)的原因,因為OT直接涉及到對於產量資訊的控制管理,而對機器控制管理,往往都是毫秒級甚至微秒級;第二,工廠對可靠性和產品監控品質要求極高。在其他物聯網領域,如果有一些小的差錯,客戶也許能夠容忍。但在工業領域就不可接受,這就對軟體的功能性和可靠性提出了更高的要求。

「去年我拜訪了一家全球最大的煉油廠,客戶說工廠每關停一小時,利潤損失就高達1,900萬美元,如果關停24小時,後果可想而知。所以對任何一家企業來說,他們對於IT與OT的融合態度都非常小心謹慎。」Watts說,這是因為IT主要用雲端,OT主要是實現控制,如果雙方不合作,任何解決方案都是無用的。而且IT與OT處理問題的方式不太一樣,IT遇到問題只要關停、重啟就行了,但如果工廠OT部分出現問題,關閉工廠的做法實在不怎麼高明。

他再次強調了資訊安全和功能安全的重要性。儘管當前的安全技術能否沿用到未來還不得而知,但在Wind River內部,資訊和功能安全需要做到幾十億次使用或是幾千萬行程式碼中不能出現一次錯誤的水準,這和中國政府當前提出的「打造工業網際網路平台,拓展”智慧+”,為製造業轉型升級賦能。」理念並不矛盾,兩者彼此關聯,互為促進。

「以前的太空旅行計畫都是政府出資,但伊隆·馬斯克(特斯拉執行長)這樣的人不按常理出牌,他在沒有巨額資金的支持下,採用了智慧化的創新方法來實現自己的商業目標。所以儘管智慧千變萬化,但安全性永遠是第一要素。」Watts說未來是一個自主化的世界,虛擬化平台、雲平台、邊緣運算、AIoT、5G,這些資源池中每一項的實現都需要作業系統的支援以獲得更強的運算、分析、控制、連網等能力,再與各種設備實現充分的融合,才能實現徹底的自主系統。

20190328NT61P2 Wind River全方位邊緣運算軟體產品。

本文為EE Times China原創文章