Промышленные встраиваемые операционные системы

Промышленные встраиваемые операционные системы (ПВ ОС, англ. Industrial Embedded Operating Systems, IEOS) — это специализированные ОС для управления промышленным оборудованием. Они обеспечивают высокую надёжность, работу в реальном времени и устойчивость к сбоям в условиях жёстких промышленных нагрузок — например, в станках, SCADA-системах или робототехнике.

Управление промышленным устройством представляет собой комплекс мероприятий и технологических операций, направленных на обеспечение функционирования и контроля за работой оборудования в производственной среде. Эта деятельность включает в себя настройку параметров работы устройств, мониторинг их состояния, обработку данных с датчиков и исполнительных механизмов, а также реализацию алгоритмов управления для достижения заданных производственных целей. Важность эффективного управления промышленными устройствами обусловлена необходимостью повышения производительности, снижения простоев и обеспечения высокого уровня надёжности производственных процессов.

Управление промышленным устройством как процесс, позволяет фокусироваться на следующих аспектах деятельности:

• настройка параметров работы устройств,
• мониторинг состояния оборудования,
• обработка данных с датчиков и исполнительных механизмов,
• реализация алгоритмов управления,
• обеспечение взаимодействия с другими системами и устройствами,
• диагностика и устранение неисправностей,
• обновление программного обеспечения и конфигураций.

Ключевую роль в управлении промышленными устройствами играют цифровые (программные) решения, например, промышленные встраиваемые операционные системы. Они обеспечивают необходимую надёжность и производительность, позволяют реализовать работу в реальном времени и гарантируют устойчивость к сбоям в условиях жёстких промышленных нагрузок. Программные решения интегрируют различные компоненты производственной системы, обеспечивая централизованный контроль и управление, что существенно повышает эффективность и гибкость производственных процессов.

Промышленные встраиваемые операционные системы предназначены для управления промышленным оборудованием и обеспечения его эффективной и надёжной работы в сложных эксплуатационных условиях. Они служат основой для функционирования различных автоматизированных систем, таких как станки с числовым программным управлением, системы сбора и обработки данных (SCADA), робототехнические комплексы и другие устройства, где требуется высокая точность, скорость реакции и непрерывность работы.

Функциональное предназначение ПВ ОС заключается в обеспечении работы в режиме реального времени, гарантировании высокой надёжности и устойчивости к сбоям при значительных нагрузках, а также в обеспечении совместимости с промышленным оборудованием и периферийными устройствами. Такие системы позволяют реализовывать критически важные бизнес-процессы без простоев и потерь данных, минимизируют риски отказов и обеспечивают стабильное функционирование производственных линий и автоматизированных систем управления.

Администрирование

Возможность администрирования позволяет осуществлять настройку и управление функциональностью системы, а также управление учётными записями и правами доступа к системе.

Импорт/экспорт данных

Возможность импорта и/или экспорта данных в продукте позволяет загрузить данные из наиболее популярных файловых форматов или выгрузить рабочие данные в файл для дальнейшего использования в другом ПО.

Многопользовательский доступ

Возможность многопользовательской доступа в программную систему обеспечивает одновременную работу нескольких пользователей на одной базе данных под собственными учётными записями. Пользователи в этом случае могут иметь отличающиеся права доступа к данным и функциям программного обеспечения.

Наличие API

Часто при использовании современного делового программного обеспечения возникает потребность автоматической передачи данных из одного ПО в другое. Например, может быть полезно автоматически передавать данные из Системы управления взаимоотношениями с клиентами (CRM) в Систему бухгалтерского учёта (БУ). Для обеспечения такого и подобных сопряжений программные системы оснащаются специальными Прикладными программными интерфейсами (англ. API, Application Programming Interface). С помощью таких API любые компетентные программисты смогут связать два программных продукта между собой для автоматического обмена информацией.

Отчётность и аналитика

Наличие у продукта функций подготовки отчётности и/или аналитики позволяют получать систематизированные и визуализированные данные из системы для последующего анализа и принятия решений на основе данных.

По экспертным прогнозам Soware, в 2026 году на рынке промышленных встраиваемых операционных систем (ПВ ОС) можно ожидать усиление тенденций, связанных с повышением уровня кибербезопасности, интеграцией с технологиями искусственного интеллекта и машинного обучения, развитием поддержки облачных решений, а также расширением возможностей для работы с большими объёмами данных в реальном времени и повышением энергоэффективности систем. Среди ключевых трендов:

• Усиление мер кибербезопасности. Внедрение продвинутых механизмов шифрования и аутентификации, использование блокчейн-технологий для защиты критически важных данных и обеспечения целостности системы.

• Интеграция с ИИ и машинным обучением. Разработка модулей для анализа данных с оборудования в режиме реального времени, предсказательного обслуживания и оптимизации работы производственных процессов на основе алгоритмов машинного обучения.

• Поддержка облачных технологий. Расширение возможностей для удалённого управления и мониторинга оборудования через облачные платформы, что позволит повысить гибкость и масштабируемость промышленных решений.

• Работа с большими данными. Внедрение механизмов для обработки и анализа больших объёмов данных, генерируемых промышленным оборудованием, с целью выявления скрытых закономерностей и улучшения эффективности производства.

• Повышение энергоэффективности. Разработка оптимизированных алгоритмов и механизмов управления энергопотреблением, что особенно важно для мобильных и автономных промышленных систем.

• Развитие интерфейсов для взаимодействия с IoT. Усиление интеграции с устройствами интернета вещей (IoT), что позволит создавать более гибкие и масштабируемые системы управления производственными процессами.

• Модульность и гибкость архитектуры. Создание модульных архитектур ПВ ОС, которые позволят легко адаптировать системы под конкретные задачи и условия эксплуатации, сокращая время и затраты на внедрение новых технологий.

Канада

QNX

Испания

Enea OSE, Enea OSEck

Китай

LiteOS

Япония

eMCOS, eT-Kernel

Россия

KasperskyOS

Франция

MicroEJ VEE

США

RedHawk Linux, VxWorks, Wind River Linux, Wind River Pulsar Linux

Нидерланды

Zephyr, FreeRTOS

Германия

ELinOS, PikeOS