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2024年11月26日，由中科時代主辦的“2024 Xenomai開源社區(qū)研討會”在中國科學院計算技術研究所1層報告廳順利召開。

大會邀請了國內(nèi)外9位行業(yè)技術專家深入探討當下Xenomai實時Linux的研發(fā)和應用相關熱門議題，如Xenomai實時操作系統(tǒng)帶來的技術創(chuàng)新、如何在工業(yè)智能化進程中充分利用Xenomai的優(yōu)勢、如何推動實時操作系統(tǒng)技術的持續(xù)進步與社區(qū)發(fā)展、以及如何跨越平臺限制實現(xiàn)實時操作系統(tǒng)的廣泛移植與融合等，吸引了全國各地近百家單位齊聚北京，共同分享和研討Xenomai實時操作系統(tǒng)最新科研應用成果，共話未來發(fā)展。

開幕致辭正式拉開帷幕

中科時代創(chuàng)始人、CEO馬君博士

中科時代創(chuàng)始人兼CEO馬君博士在開幕致辭中介紹到，中科時代的技術基礎源自中國科學院計算技術研究所，并選擇了Xenomai作為工智機(iCpmputer)的操作系統(tǒng)底座，構(gòu)建了特色產(chǎn)品MetaOS。馬君博士表示，Xenomai的雙內(nèi)核架構(gòu)為工業(yè)場景提供了硬實時、極低抖動特性，同時兼容Linux生態(tài)，為傳統(tǒng)行業(yè)軟件和新興產(chǎn)業(yè)AI應用提供了算力保障。

此外，馬君博士還向遠道而來的嘉賓們表示熱烈歡迎，并強調(diào)了Xenomai開源社區(qū)在工業(yè)操作系統(tǒng)技術創(chuàng)新方面的重要性。馬君博士相信，通過大家的共同努力，一定能夠為Xenomai的未來發(fā)展和工業(yè)領域的新應用提出新思路、開辟新道路。

主題演講

上半場

研討會的主題演講環(huán)節(jié)由中科時代的安安主持。在主題演講上半場，西門子的Jan Kiszka、中國科學院計算技術研究所的韓銀和、英特爾的王虎文分別做了主題演講。

在全球社區(qū)中發(fā)展Xenomai項目

西門子 Jan Kiszka

西門子的Jan Kiszka就《在全球社區(qū)中推動Xenomai項目》這一主題進行了全面探討。他細致地回顧了Xenomai項目在過去近五年間的成長歷程，這段歷史不僅見證了技術的不斷革新與突破，也記錄了項目團隊的持續(xù)進步。 此外，他還分享了Xenomai最新的研究方向與內(nèi)容，這些不僅深化了實時操作系統(tǒng)領域的理解，也為未來技術的發(fā)展提供了寶貴的參考與啟示。Kiszka強調(diào)，這些進步離不開用戶的反饋，讓Xenomai不斷優(yōu)化，影響力日益擴大。 最后，他呼吁所有對Xenomai感興趣的人士，攜手并肩，共同努力，進一步建設和完善Xenomai開源社區(qū)。

基于開放架構(gòu)的高性能工業(yè)智能計算機

中國科學院計算技術研究所 韓銀和

中國科學院計算技術研究所的韓銀和在《基于開放架構(gòu)的高性能工業(yè)智能計算機》的主題演講中，首先深入剖析了當前工業(yè)計算機的現(xiàn)狀，指出IEC62264金字塔架構(gòu)由五層構(gòu)成，其中邊緣端涵蓋生產(chǎn)控制層(L0-L2)，云端則涉及管理經(jīng)營層(L3-L4)。然而，這一架構(gòu)面臨多重技術挑戰(zhàn)，包括計算機數(shù)量龐大、種類繁多、算力不足，生產(chǎn)控制層(L1-L2)難以實現(xiàn)智能化，以及工業(yè)計算缺乏開放性，難以迅速形成統(tǒng)一標準等難題。

針對上述問題，韓銀和博士提出了一種創(chuàng)新的制造范式——基于開放架構(gòu)的高性能工業(yè)智能計算機來解決當前痛點。他強調(diào)，這種開放架構(gòu)的工業(yè)智能計算機能夠顛覆傳統(tǒng)的IEC金字塔計算架構(gòu)，憑借其高速運動控制和顯著降低的軟件開發(fā)成本等核心優(yōu)勢，有效應對當前工業(yè)計算的困境。 此外，韓博士還詳細介紹了其當前主要研究的工業(yè)智能計算機體系結(jié)構(gòu)、運動控制芯片、操作系統(tǒng)雙域虛擬化、工業(yè)混合編程平臺IDE等關鍵技術以及工業(yè)智能計算機在各行業(yè)中的實際應用。 演講尾聲，韓銀和博士對高性能工業(yè)智能計算機的未來發(fā)展前景進行了展望。他預測，開放架構(gòu)的工業(yè)智能計算機將成為支撐OODA(觀察-定向-決策-行動)可計算制造閉環(huán)的重要計算底座。

實時性能調(diào)優(yōu) - 提高基于KVM虛擬化的混合關鍵性系統(tǒng)的實時確定性

英特爾 王虎文

英特爾的王虎文先生作了《實時性能調(diào)優(yōu) - 提高基于KVM虛擬化的混合關鍵性系統(tǒng)的實時確定性》的主題演講。他深入闡述了軟件定義的工業(yè)控制系統(tǒng)架構(gòu)(SD-ICS)，該架構(gòu)借鑒了軟件定義網(wǎng)絡(SDN)的原理，通過KVM虛擬化技術實現(xiàn)了Xenomai與Windows的融合部署方案，并重點介紹了Xenomai實時域的性能優(yōu)化策略。

王虎文先生指出，SD-ICS利用虛擬化技術，將關鍵的運動控制、算法與邏輯運算、人機界面(HMI)等功能整合至通用計算平臺之上。這一架構(gòu)不僅提供了出色的可擴展性，還通過標準化的通信協(xié)議極大地促進了系統(tǒng)的互操作性?？傮w而言，SD-ICS標志著工業(yè)自動化的重大飛躍，為制造業(yè)、能源及關鍵基礎設施等追求高精度、高可靠性和快速響應的行業(yè)帶來了前所未有的適應性、效率與安全保障。

主題演講

中半場

研討會的中半場，億咖通科技的李春良、中科時代的宋健瑋以及北京郵電大學的山宇軒分別做了主題演講。

Xenomai4 在多模態(tài)陸?？仗煲惑w化機器人的落地應用

億咖通科技 李春良

億咖通科技的李春良先生進行了主題為《Xenomai4 在多模態(tài)陸?？仗煲惑w化機器人的落地應用》的分享。李春良先生的演講以Xenomai在機器人水陸空多領域中的應用現(xiàn)狀作為精彩開場，吸引了聽眾的注意。

緊接著，李春良先生詳細展示了Xenomai在陸?？仗煲惑w化多模態(tài)具身智能機器人領域中的出色表現(xiàn)。隨后，他話鋒一轉(zhuǎn)，聚焦于Xenomai硬實時ros 2 控制，在此環(huán)節(jié)，他分享了ros 2 控制在提升機器人系統(tǒng)性能方面的獨到優(yōu)勢，并深刻剖析了ros 2 控制中間件在優(yōu)化流程中的核心作用。

最后，李春良先生還宣布了自己的新書規(guī)劃，即按不同定位精心策劃的Xenomai系列圖書，引發(fā)了聽眾的濃厚興趣。

基于Xenomai·搭載MetaOS操作系統(tǒng)的工智機在多個行業(yè)的項目案例

中科時代 宋健瑋

中科時代的宋健瑋先生圍繞《搭載MetaOS操作系統(tǒng)的工智機在多個行業(yè)的項目案例》進行演講，他詳細介紹了中科時代2024年工智機新品情況，并通過測試得出“Xenomai 的延遲范圍比PreemptRT更窄，抖動更低”的結(jié)論。 與此同時，宋健瑋先生分享了工智機產(chǎn)品在3C電子行業(yè)、半導體行業(yè)、激光行業(yè)及風電行業(yè)中的成功應用案例。通過生動具體的實例，他展示了工智機如何助力這些行業(yè)降本增效。 此外，宋健瑋先生還詳細剖析了常見技術問題，還針對這些問題提供了切實可行的解決方案，使在場人員對技術領域的理解更為透徹。同時，這也有效激發(fā)了大家對相關技術問題的深入思考，促進了大家創(chuàng)新思維的拓展。

Dovetail移植：RISC-V與LoongArch實踐

北京郵電大學 山宇軒

北京郵電大學的山宇軒同學在題為《Dovetail移植：RISC-V與LoongArch實踐》的演講中，闡述了他們團隊在dovetail架構(gòu)理解及移植過程中所積累的寶貴經(jīng)驗與挑戰(zhàn)。他希望通過此次分享，激發(fā)更多開發(fā)者將dovetail架構(gòu)成功移植至更多處理器平臺，從而進一步豐富和完善Xenomai 4的生態(tài)系統(tǒng)。

山宇軒同學強調(diào)，Xenomai 4版本引入了一項創(chuàng)新技術——中斷虛擬化組件dovetail，這一組件相較于傳統(tǒng)的ipipe技術，顯著減少了架構(gòu)依賴代碼的數(shù)量，極大地簡化了跨架構(gòu)移植的復雜度。目前，dovetail組件支持x86, arm, arm64架構(gòu)。在此基礎上，他與團隊成員積極探索，分別嘗試了將dovetail移植至新興的RISC-V架構(gòu)和自主研發(fā)的LoongArch架構(gòu)，以期進一步拓寬其應用范圍，推動實時操作系統(tǒng)技術的邊界。

主題演講

下半場

研討會的下半場，北京郵電大學的邱奇琛、西門子的王廣鋒以及中科時代的劉楊分別做了主題演講。

針對libevl的POSIX和EtherCAT生態(tài)構(gòu)建

北京郵電大學 邱奇琛

北京郵電大學的邱奇琛同學發(fā)表了題為《構(gòu)建基于libevl的POSIX與EtherCAT生態(tài)》的主題演講。在此次演講中，他深入分享了他們團隊在構(gòu)建基于libevl、旨在兼容Xenomai 3 POSIX語義的抽象層方面的構(gòu)思、工作進展及所面臨的挑戰(zhàn)。

邱奇琛同學指出，相較于Xenomai 3，Linux EVL的生態(tài)體系尚顯薄弱，眾多在Xenomai上廣泛應用的工控程序尚未順利遷移至EVL平臺。為了克服這一難題，POSIX wrapper成為了實現(xiàn)Xenomai 3及普通Linux程序高效移植的關鍵所在。

此外，邱奇琛同學還透露，他們正考慮將IgH EtherCAT引入EVL，以實現(xiàn)對廣泛應用于工業(yè)控制領域的EtherCAT實時控制協(xié)議的支持。這一舉措將極大地提升EVL在高性能、實時控制應用中的適用性和競爭力。

基于 ARM 平臺的 Xenomai 實時操作系統(tǒng)在壓力條件下的穩(wěn)定性優(yōu)化研究

西門子 王廣鋒

西門子的王廣鋒先生在其題為《基于ARM平臺的Xenomai實時操作系統(tǒng)在極端壓力環(huán)境下的穩(wěn)定性優(yōu)化探索》的主題演講中，不僅清晰解釋了實時操作系統(tǒng)的概念，還講述了實時操作系統(tǒng)在西門子工業(yè)解決方案中的廣泛應用及其核心價值。 王廣鋒先生進一步分享了西門子在追求更高性能邊界上的探索——即便面臨更高的延遲挑戰(zhàn)，也要確保系統(tǒng)行為依然準確無誤。王廣鋒先生回顧過往，西門子團隊曾開展了一項具有重要意義的研究項目，旨在通過采用Xenomai實時操作系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的VxWorks系統(tǒng)。 王廣鋒先生還列舉了一系列實際案例，通過詳實的數(shù)據(jù)分析和應用效果展示，生動詮釋了Xenomai在提升系統(tǒng)穩(wěn)定性、優(yōu)化響應時間以及增強系統(tǒng)整體效能方面的顯著優(yōu)勢。

BOSCH M_CAN在Xenomai上的應用

中科時代 劉楊

中科時代的劉楊先生詳細介紹了M_CAN驅(qū)動在Intel Atom(R) x6425RE平臺上向RTDM(實時數(shù)據(jù)分發(fā)中間件)移植的過程，并分享了相關的代碼實現(xiàn)。 他深入講解了如何將M_CAN驅(qū)動從原有的操作系統(tǒng)環(huán)境中遷移至RTDM框架，以確保在Intel Atom(R) x6425RE平臺上實現(xiàn)高性能的實時通信。他的分享為相關領域的技術人員提供了寶貴的參考與啟示。

參展環(huán)節(jié)

參觀產(chǎn)品/解決方案/Demo演示環(huán)節(jié)

在主題演講的間歇，即中場休息與下半場開始之間，中科時代組織了展區(qū)參觀與圓桌討論，旨在豐富參會者的體驗并促進深入交流。 這一時段內(nèi)，參會者被邀請參觀展區(qū)，這里不僅展示了中科時代最新的創(chuàng)新產(chǎn)品與解決方案，還為與會者提供了現(xiàn)場Demo演示，讓與會者更加真切地感受最新的科技成果。

圓桌討論

答疑環(huán)節(jié)

圓桌討論環(huán)節(jié)旨在促進演講人與聽眾間的深入交流，由中科時代的宋健瑋進行主持。此次討論匯聚了多位行業(yè)專家，包括西門子的Jan Kiszka、中科時代的劉楊、北京郵電大學的邱奇琛、英特爾的王虎文、億咖通科技的李春良以及西門子的王廣鋒，他們作為圓桌嘉賓，共同解答聽眾關于Xenomai的全方位疑問。

討論焦點涵蓋了編譯工具的通用性、Arm架構(gòu)與Xenomai的兼容性，以及Xenomai在中國的發(fā)展前景等多個議題，為與會者提供了豐富而深入的交流平臺。

圓桌會議答疑環(huán)節(jié)

2024 Xenomai開源社區(qū)研討會成功舉辦，感謝所有持續(xù)支持中科時代和Xenomai發(fā)展的合作伙伴和朋友們。本次研討會聚焦在Xenomai的實際應用與未來優(yōu)化，是近幾年來行業(yè)發(fā)展的重點。相信今天的討論成果一定會為未來實時操作系統(tǒng)領域的發(fā)展注入更多的創(chuàng)新動力。