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硬实时·广生态·强赋能:RT-Thread睿赛德解码工业边端操作系统发展之路
来源: 中国工业新闻网 2025-12-19 16:40
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中国工业报  张安媛

近日,在2025工业操作系统大会同期举办的技术创新论坛现场,当RT-Thread睿赛德联合创始人&工业事业部负责人邱祎结束《“硬实时+高安全”:“1+X+N”为千亿边端侧插上智能翅膀》的主题演讲时,台下响起了持久的掌声。凭借25亿装机量,成为国内领军的嵌入式操作系统,这家拥有近20年开源积淀的企业,正以自研核心技术为根基、创新架构为纽带、覆盖众多行业的丰富生态为支撑,形成了“开源+商业”并举的服务模式,在工业边端侧操作系统赛道上加速领跑。论坛结束后,邱祎接受了中国工业报社的深度采访,从技术突破、架构创新到生态共建,全方位解读行业发展密码与企业实践路径。

技术破局:以“硬实时+高安全”筑牢核心根基

“工业操作系统的核心竞争力,终究要回归技术本身。”邱祎的这句话,精准概括了RT-Thread睿赛德二十年来的深耕逻辑。在国家《“十四五”数字经济发展规划》明确支持嵌入式操作系统发展的政策导向下,攻克“硬实时”与“高安全”两大核心技术痛点,成为相关系统打破海外垄断、牢铸自主研发产业链的关键。

RT-Thread睿赛德最新发布的嵌入式操作系统体系,在技术上实现了跨越式突破。通过重构内核调度器的优先级抢占机制,结合多核虚拟化技术的硬件资源精准分配,系统将任务切换延迟稳定控制在微秒级别,中断响应延迟大大压缩,远超工业控制领域主流国际标准,完美适配高速精密机床、工业机器人等对时间确定性要求极高的场景。“实时性是工业控制的生命线,尤其是在高端制造领域,微秒级的差距可能直接影响产品精度。”邱祎强调。

安全防护层面,系统构建了“功能安全+信息安全”的双重闭环。核心内核已通过工业控制领域最高等级的ASILD级认证,从底层植入故障诊断、冗余备份、安全重启等全链路防护机制;同时集成国密算法加密模块,支持设备安全启动、固件加密升级和数据传输加密,完全满足《网络安全法》对工业控制系统的合规要求。这种双重安全能力,让RT-Thread睿赛德在国央企关键领域服务中具备了不可替代的优势——从内核到上层组件自研,彻底杜绝了技术依赖风险。

多年的技术沉淀已转化为实实在在的场景优势。截至目前,RT-Thread睿赛德全球装机量已达25亿台,在某高端装备制造企业的应用中,系统在-40℃至85℃的极端环境下连续稳定运行3年无故障;在某新能源电池生产企业,其AI赋能方案让生产线不良品检出率提升35%,设备停机时间减少40%。“这些实践数据不是实验室里测出来的,是在千差万别的工业场景中跑出来的,这正是RT-Thread操作系统的底气所在。”邱祎语气坚定。

架构赋能:“1+X+N”破解场景碎片化难题

工业场景的碎片化,一直是制约边端侧操作系统规模化应用的核心瓶颈。不同行业、不同设备对算力、功耗、功能的需求差异巨大,如何打造一套既能统一标准又能灵活适配的解决方案?RT-Thread睿赛德给出的答案,是基于20年行业经验打造的“1+X+N”架构。

“这一架构的本质,是通过‘统一底座+核心行业方案+高端制造场景覆盖’,实现对千亿边端侧设备的规模化赋能。”邱祎详细解读了架构的核心内涵:“1”是完全自研的RT-Thread操作系统内核,作为统一技术底座,兼具硬实时特性和轻量化优势,支持从32位MCU到64位多核处理器的全谱系硬件适配,是跨设备协同的基础;“X”代表三大核心场景化解决方案,包括工业领域的“睿擎工业软硬一体开发平台”、汽车领域的“程翧整车基础软件OS”和通用行业的“睿信创达专业版OS”,以工业“睿擎”为例,其集成的工业总线协议栈、运动控制算法库等标准化组件,可直接降低80%的开发成本;“N”则是覆盖能源、电力、轨交、汽车、工控、航天、机器人等高端制造场景的落地能力。

针对不同边端设备的差异化需求,该架构通过“模块化组件+可配置内核”实现灵活适配。工业机器人需要高精度运动控制,便加载专用运动控制组件,大大提升轨迹控制精度;智能传感器侧重低功耗和数据采集,便裁剪冗余功能,降低待机功耗;边缘网关需要多协议兼容,便集成工业以太网、5G、LoRa等多通信模块,打通不同设备的数据互联互通。“工业操作系统不能是‘一刀切’的产品,必须像乐高积木一样,让用户根据需求自由组合。”邱祎形象地比喻。

这种架构设计,恰好契合了当前工业互联网发展的核心需求——打破“数据孤岛”、实现跨设备协同。在某机械制造企业的生产线监测项目中,RT-Thread睿赛德系统通过多协议转换,将不同厂商的传感器、PLC数据统一接入AI分析模块,再通过边缘网关部署轻量化振动分析模型,实现了设备故障的实时预警,既解决了算力不足的问题,又降低了企业70%的升级成本。“‘1+X+N’架构的核心价值,就是用统一标准破解碎片化难题,让技术赋能更高效、更经济。”邱祎总结道。

生态共建:开源共荣推动行业标准化演进

“操作系统的竞争,归根结底是生态的竞争。”邱祎在演讲中多次强调生态的重要性,这一观点也贯穿了RT-Thread睿赛德的发展历程。在他看来,真正的工业操作系统,必然是低门槛、标准化、有生态的系统,能够让不同行业的从业者无需复杂编程技能,就能快速开发应用。

RT-Thread睿赛德的生态优势,首先源于开源社区的强大支撑。作为在全球各大排行中位列前茅的中立第三方的开源原生操作系统,它已吸引全球100多个国家的30万开发者加入,形成了高效的技术迭代机制——相比闭源系统,问题响应速度提升80%,组件丰富度每年增长30%。“开源是一种协同创新的模式。”邱祎解释道,“30万开发者的智慧汇聚起来,能够快速响应不同场景的需求,这是单一企业研发难以企及的效率。”

为了进一步扩大生态影响力,RT-Thread睿赛德采取了“开源版+商业版”并行的策略,面向开发者提供开源、免费的基础版本,面向企业和关键领域提供商业化服务和安全保障。同时,企业积极开展“芯片+OS”联合适配,已完成多家芯片的深度适配,并通过开源社区开展技术培训,每年培育近万名工业领域开发者,从人才层面夯实生态基础。

面向未来3-5年的行业演进,邱祎判断,工业边端侧操作系统将朝着“更极致的实时性、更全面的安全防护、更开放的生态兼容”三大方向发展。微秒级响应将成为基础要求,异构计算架构深度融合将成关键;“全生命周期安全”将成为标配,从设计到运维的每一环都需嵌入安全机制;跨平台、跨厂商的互联互通将成行业共识,标准化将打破当前的生态壁垒。

顺应这一趋势,RT-Thread睿赛德已制定了清晰的生态共建规划:在标准制定层面,加入中国汽车工程学会等多个行业组织,重点推动嵌入式操作系统在功能安全、AI适配等领域的标准制定;在产学研合作层面,深化与高校、科研机构的合作,培养更多熟悉软硬件的专业人才;在伙伴合作层面,扩大“开源生态伙伴计划”,覆盖更多芯片、硬件、软件企业,形成产业链协同效应;并且在RISC-V方面不断探索,携手上海开放处理器产业创新中心(SOPIC)聚焦“工业控制与自动化”整合芯片、操作系统、工控设备与软件工具链资源,加速RISC-V在工业自动化领域的解决方案落地。

“RT-Thread睿赛德用20年时间,从一个开源项目成长为嵌入式操作系统的领军者,靠的是对技术的执着和对行业的敬畏。”邱祎在专访最后表示,“未来,我们将继续以‘可控安全’为根,以‘开源生态’为翼,和产业链伙伴一起推动工业边端侧操作系统的发展进程,为新型工业化建设筑牢技术底座。”从技术突破到架构创新,再到生态共建,RT-Thread睿赛德的发展路径,正是中国工业操作系统发展的生动缩影。

作者:张安媛
【编辑:龚忻】