北京東土科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“東土科技”）憑借在工業(yè)通信領(lǐng)域向上層工業(yè)操作系統(tǒng)和底層交換芯片的積極拓展，近年來(lái)一直著力于打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大格局，扎根于網(wǎng)絡(luò)化工業(yè)控制整體解決方案的研究實(shí)踐，主要研究方向?yàn)楣I(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)、基于IPv6的寬帶實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)控制的現(xiàn)場(chǎng)控制器技術(shù)、基于云控制的工業(yè)服務(wù)器技術(shù)以及適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化控制的精密時(shí)鐘技術(shù)、控制數(shù)據(jù)安全可信等技術(shù)。
在2018中國(guó)能效管理創(chuàng)新技術(shù)高峰論壇的現(xiàn)場(chǎng)，東土科技高級(jí)副總經(jīng)理兼總工程師薛百華先生面對(duì)采訪，又一次強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“我們的發(fā)展基調(diào)不會(huì)改變，那就是要打破過(guò)去在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中受制于人的技術(shù)和產(chǎn)品，夯實(shí)我國(guó)智能制造發(fā)展的根基，打造自主可控的智能制造完整生產(chǎn)鏈?！惫I(yè)領(lǐng)域是實(shí)現(xiàn)整個(gè)創(chuàng)新價(jià)值的關(guān)鍵，除了芯片級(jí)的自主可控，還有操作系統(tǒng)級(jí)的自主可控、協(xié)議自主可控以及產(chǎn)品級(jí)的自主可控。
從芯片的角度來(lái)說(shuō)，自主可控最簡(jiǎn)單的解釋就是：所有東西都要掌握在自己手里。從設(shè)計(jì)理念上來(lái)說(shuō)，自主可控是指，從前端到后端的自主設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，到芯片流片與制造，再到芯片的封裝測(cè)試，所有過(guò)程都在中國(guó)本土完成。不難看出，自主可控既保證了產(chǎn)業(yè)信息安全，又保證了國(guó)家信息安全。這一點(diǎn)對(duì)于能效管理來(lái)說(shuō)亦是如此。
“能效管理是很重要的事情，雖然工作已經(jīng)做得比較完善了，但還是需要我們?cè)傧蚯白咭徊?。因?yàn)樵谀苄Ч芾淼倪^(guò)程中，還有很多基礎(chǔ)的部分沒(méi)有發(fā)展起來(lái)，比如開關(guān)的發(fā)熱問(wèn)題等等，這與基礎(chǔ)傳感器沒(méi)有做好、與傳感器和元器件的結(jié)合沒(méi)有做好這些問(wèn)題是密切相關(guān)的?！?/div>
自主可控與安全問(wèn)題
在能效管理過(guò)程中，能源的安全問(wèn)題非常重要。目前，我國(guó)很多的發(fā)電廠、變電站中，很多基礎(chǔ)的系統(tǒng)都來(lái)自于外國(guó)企業(yè)，如果出現(xiàn)惡意病毒事件，安全就無(wú)從談起。“這也就是東土科技為什么一直強(qiáng)調(diào)我國(guó)應(yīng)該在基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)半導(dǎo)體器件、傳感器元器件方面做更多工作和研究的原因?！毖偙硎?，在這些方面，我國(guó)和國(guó)外的差距還是很大的，因此從三年前開始，東土科技就著力于做基礎(chǔ)的元器件、基礎(chǔ)的芯片、基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)。
2017年，東土科技研發(fā)的國(guó)內(nèi)首顆A級(jí)自主可控網(wǎng)絡(luò)交換芯片KD5660誕生，它的出現(xiàn)打破了我國(guó)芯片長(zhǎng)期受制于人的窘境。薛總介紹說(shuō)，KD5660是中國(guó)唯一實(shí)現(xiàn)芯片設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、流片、封裝、測(cè)試在大陸完成的芯片，是完全自主可控、安全可信的全國(guó)產(chǎn)化工業(yè)通信芯片。KD5660集成高可靠緩存與大容量MAC表，并獨(dú)特地集成了以太網(wǎng)時(shí)鐘同步特性，每一款東土芯片系列產(chǎn)品都支持二層交換、三層路由、IPv4/IPv6單播與多播、防攻擊、ACL與QoS特性。KD5660系列支持24個(gè)千兆端口，最多支持 4個(gè)萬(wàn)兆端口作為上聯(lián)，以及1個(gè)千兆端口作為系統(tǒng)管理接口。
在工業(yè)總線這個(gè)領(lǐng)域，東土科技的代表作是Intebus二線寬帶總線及芯片。今年第二季度完成了該芯片MAC的驗(yàn)證，今年第三季度完成了芯片模擬前端的驗(yàn)證，11月27日完成了Intebus3000的投片。它的傳輸帶寬可達(dá)100M，這樣就可以給能源管理提供一個(gè)很寬的傳輸通道，“原來(lái)我們的能效管理不能自主可控，就是因?yàn)榛A(chǔ)總線掌握在別人手里，基礎(chǔ)CPU掌握在別人手里，東土科技的這款寬帶總線芯片，很及時(shí)地解決了這一問(wèn)題?！毖偙硎?。
在能效管理過(guò)程中，還有一個(gè)問(wèn)題會(huì)涉及安全，就是管理過(guò)程中難免會(huì)用到無(wú)線傳輸手段。無(wú)線傳輸?shù)姆绞接泻芏喾N，用軟件定義無(wú)線電，要能兼容多模的方式?！岸嗦返娜哂嗍枪I(yè)控制和能效安全管理的過(guò)程中必然會(huì)遇到的問(wèn)題。只有通道安全可靠了，數(shù)據(jù)才能有效傳輸。”Intebus二線寬帶總線芯片擁有一個(gè)很強(qiáng)大的技術(shù)特點(diǎn)，就是寬帶冗余的多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸，“工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是要容錯(cuò)的，出現(xiàn)問(wèn)題不能癱瘓，我們?cè)诠I(yè)控制器上設(shè)置一個(gè)主用端口、一個(gè)備用端口，當(dāng)中間斷掉之后，數(shù)據(jù)仍然可以向兩個(gè)方向傳輸，保證了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性?！?/div>
此外，一個(gè)能效管理系統(tǒng)，首先要自身安全，主動(dòng)防御，通過(guò)密文加密，才會(huì)更可靠。Intebus二線寬帶總線芯片設(shè)計(jì)有秘鑰快速變化引擎：秘鑰變化率1000次/s，破譯起來(lái)是比較難的。但密碼加密，不是越深越好，因?yàn)樗怯袝r(shí)效性的，只要不讓別人掌握變化規(guī)律就好，這是系統(tǒng)最關(guān)鍵的一個(gè)點(diǎn)。東土科技可以實(shí)現(xiàn)全線速100Mbit/s、200Mbit/s的變化。
越簡(jiǎn)單 越智能
東土科技從成立開始就立足工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，也就是工業(yè)以太網(wǎng)，一做就是10年。工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展出了TSN時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)，又繼而發(fā)展出更多其他網(wǎng)絡(luò)，包括跟OPCUA的結(jié)合，都是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展的方向?！巴ㄟ^(guò)這些發(fā)展，工業(yè)將變得簡(jiǎn)單化，工業(yè)簡(jiǎn)單化以后，工業(yè)的制造的各種成本才能降下來(lái)，比如管理成本、能效成本?！毖傉f(shuō)明了能效與智能的另一層關(guān)系。
“這些年，我國(guó)工業(yè)控制的發(fā)展其實(shí)有一個(gè)誤區(qū)，工業(yè)控制做得很復(fù)雜，復(fù)雜之后就會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題產(chǎn)生?！毖傊赋?，越簡(jiǎn)單的系統(tǒng)才越可靠，因此，東土科技從工業(yè)網(wǎng)絡(luò)走到了基礎(chǔ)元器件——工業(yè)芯片，去探尋最簡(jiǎn)單有效的解決方案。除此之外，東土科技還做工業(yè)服務(wù)器，把原來(lái)的PLC、DCS等很多產(chǎn)品整合在一起，形成一個(gè)新的產(chǎn)品?！澳秒娏π袠I(yè)的服務(wù)器舉例，一個(gè)服務(wù)器可以替代變電站?？貙铀械难b置，而且效果非常好?！?/div>
“專控層是以分布式概念發(fā)展起來(lái)的，但發(fā)展過(guò)程中受到單個(gè)CPU能力的限制。如果一個(gè)CPU的能力足夠大，可以同時(shí)負(fù)責(zé)多項(xiàng)工作，就可以把所有的裝備整合起來(lái)，這就是東土科技的工業(yè)服務(wù)器所具備的能力。一個(gè)110kV的變電站可以采用2~4臺(tái)東土科技的工業(yè)服務(wù)器進(jìn)行整合，系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單了，可靠性就會(huì)提高。目前，東土科技的工業(yè)服務(wù)器已經(jīng)在南網(wǎng)開始實(shí)踐應(yīng)用，而且效果非常好?！?/div>
中國(guó)制造2025的關(guān)鍵
在操作系統(tǒng)方面，東土科技布局的Intewell工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)/云平臺(tái)已于2017年底舉辦的烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)期間發(fā)布?！癐nterwell的特點(diǎn)是把所有信息流打通，把OT和IT打通，把底層的傳感器系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)連接起來(lái)，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。這樣做既節(jié)省能源又提高效率，還可以提高產(chǎn)品品質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)性就會(huì)變得很小。這才是智能工廠、中國(guó)制造2025最關(guān)鍵的地方。”
Intewell采用全球首創(chuàng)基于IPV6的實(shí)時(shí)寬帶現(xiàn)場(chǎng)總線，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)控制及智能制造的各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)軟件定義工業(yè)控制單元、軟件定義工業(yè)控制流程，廣泛推進(jìn)人工智能在智能工廠和協(xié)同制造中的深度應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性和云服務(wù)統(tǒng)一。東土科技將Intewell視為網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)在制能制造領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的支撐平臺(tái)軟件，是中國(guó)智能制造技術(shù)國(guó)產(chǎn)化自主可控的核心技術(shù)。目前，Intewell 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)技術(shù)成熟、穩(wěn)定性好，已成功應(yīng)用于飛機(jī)控制、艦船控制及工業(yè)控制。
結(jié)語(yǔ)
唯有自主可控，才能不受制于人；唯有自主可控，才是真正的安全。在新時(shí)代下，需要更多像東土科技這樣極具創(chuàng)新及開拓精神的民族品牌，助力中國(guó)工業(yè)乃至中國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
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