工業(yè)控制機（Industrial Control Machine），簡稱工控機（IOT），指的是專門應(yīng)用于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的計算機設(shè)備。它們通常是一種定制化的高端計算機系統(tǒng)，與一般的桌面計算機、服務(wù)器等設(shè)備有很大的區(qū)別。工控機的性能和穩(wěn)定性要求比較高，在設(shè)計和選擇操作系統(tǒng)時需要考慮到很多因素，在實際應(yīng)用中需選擇合適的操作系統(tǒng)。
那么，工控機的操作系統(tǒng)有哪些常見的呢？我們會在本文中進行解答。
一、常見的操作系統(tǒng)
1.Windows Embedded：Windows Embedded是一個基于Windows系統(tǒng)構(gòu)建的精簡版操作系統(tǒng)，具有高度可靠性和可定制性等特點，在工控領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
2.Linux：Linux是一種自由軟件及開放源代碼的類Unix操作系統(tǒng)，是一種適合于嵌入式系統(tǒng)和服務(wù)器系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，其安全性、可定制性和分布式架構(gòu)模式等方面優(yōu)勢明顯。
3.VxWorks：是著名的實時操作系統(tǒng)，是一種專門用于實時系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)等應(yīng)用場景的操作系統(tǒng)。
4.QNX：QNX是加拿大QNX公司開發(fā)的一種實時操作系統(tǒng)，與VxWorks類似，它也是被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。
5.Oracle Linux：是由Oracle公司推出，基于RHEL（Red Hat Enterprise Linux）二次開發(fā)而來的第二大Linux發(fā)行版，適用于云計算、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域應(yīng)用等場景。
6.Android：Android是一種基于Linux內(nèi)核的移動設(shè)備操作系統(tǒng)，在智能家居、智能制造等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
了解了這些操作系統(tǒng)，我們需要考慮的因素也就浮出水面：處理器架構(gòu)、穩(wěn)定性、實時性、驅(qū)動支持、能耗要求、軟件接口一致性、安全性、可定制性、應(yīng)用層軟件兼容性等等。因此，選擇合適的工業(yè)控制機操作系統(tǒng)是非常重要的。
二、工控機操作系統(tǒng)的選擇與應(yīng)用場景
從不同應(yīng)用場景出發(fā)，我們可以對工控機操作系統(tǒng)做如下分類：
1.工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域
工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域要求操作系統(tǒng)最大的特點是實時性和可靠性。在這種場景下，常見的操作系統(tǒng)包括VxWorks和QNX，因為它們具有良好的實時性、穩(wěn)定性和保障系統(tǒng)安全功能等特點。同時，其也因此被廣泛應(yīng)用于高級工業(yè)機器人、自動化生產(chǎn)線和其他精密儀器等領(lǐng)域。
2.工業(yè)控制領(lǐng)域
工業(yè)控制領(lǐng)域的操作系統(tǒng)要求與工業(yè)監(jiān)控類似，其關(guān)注的方面均為實時性和可靠性。常用的操作系統(tǒng)有Windows Embedded、Linux等，Windows操作系統(tǒng)的可定制性強，適用于大部分以Windows為基本軟件平臺的領(lǐng)域，而Linux開源、能夠高度定制等特點，則使得它被廣泛應(yīng)用于自主研發(fā)、大規(guī)模應(yīng)用、精細制造等領(lǐng)域。
3.智能制造領(lǐng)域
智能制造是一個涵蓋面較廣的概念，包括了工業(yè)機器人、智能制造系統(tǒng)、自動生產(chǎn)線等。這種應(yīng)用場景要求系統(tǒng)能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)（IoT）和云計算進行數(shù)據(jù)分析和處理，因此往往選擇比較流行的和成熟的操作系統(tǒng)作為底層支撐。常用的操作系統(tǒng)包括Windows、Linux、Android等。Android操作系統(tǒng)體驗、人機交互較好，適合于智能家居、智能酒店等領(lǐng)域應(yīng)用。
三、使用特定操作系統(tǒng)的優(yōu)點和缺點
1.Windows Embedded
優(yōu)點：Windows Embedded采用開放性架構(gòu)、穩(wěn)定性好、人機界面友好、易于使用、使用者群眾廣泛。
缺點：Windows Embedded在性能、機能、穩(wěn)定性等不如Linux操作系統(tǒng)，同時需要授權(quán)費用。
2.Linux
優(yōu)點：Linux具有高度定制性、開源、代碼公開、免費等優(yōu)勢，可用于高度定制的開發(fā)和實現(xiàn)。
缺點：Linux由于開源、反開源、業(yè)界標(biāo)準各不相同，使用程序從而變得不同，也就帶來了不同的安全性、穩(wěn)定性不同等的影響。
3.VxWorks
優(yōu)點：VxWorks是一種以實時性為主要設(shè)計的實時操作系統(tǒng)，適合用于工業(yè)機器人等高實時性領(lǐng)域。
缺點：VxWorks的市場占有率不足1%，在開發(fā)商支持、穩(wěn)定性等方面，需要進一步發(fā)展。
4.QNX
優(yōu)點：QNX是一個十年以上歷經(jīng)市場升沉、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的實時操作系統(tǒng)，算是一個標(biāo)桿。
缺點：QNX被黑客攻擊被破解，漏洞也被蘋果和三星都利用過，安全性受到了一定的影響。
四、現(xiàn)有的工控機操作系統(tǒng)存在哪些不足？
雖然工控機操作系統(tǒng)各有特點，但是它們的發(fā)展面臨著很多挑戰(zhàn)。其中，智能制造產(chǎn)業(yè)需求快速轉(zhuǎn)型成為了工業(yè)新時期的的基本要素。對于工控機操作系統(tǒng)來說，已經(jīng)顯現(xiàn)出明顯的缺陷。一些制造商反應(yīng)現(xiàn)有操作系統(tǒng)與硬件不兼容、安全性不夠高、系統(tǒng)不夠穩(wěn)定、系統(tǒng)資源占用過大等問題。
五、未來工控機操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
未來工控機操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢將是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為基礎(chǔ)的智能制造產(chǎn)業(yè)的需求為方向，以可靠性、高效性、兼容性和可擴展性為設(shè)計目標(biāo)，打造適用于更多應(yīng)用場景的工控機操作系統(tǒng)。同時，將進行關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新、保障核心技術(shù)的開源，推動技術(shù)的開放、共享。預(yù)計在近些年，將會有不少新的工控機操作系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，以滿足不斷推進的智能制造產(chǎn)業(yè)需求。
總結(jié)起來，了解工控機操作系統(tǒng)，并正確選擇操作系統(tǒng)，關(guān)系到工控機應(yīng)用的穩(wěn)定性、安全性等多個方面。我們需要在保障穩(wěn)定性、實時性和可靠性的同時，注重節(jié)能、快速開發(fā)和大規(guī)模應(yīng)用等方面的考慮，全面考慮工控機操作系統(tǒng)的硬件和軟件的運行環(huán)境，才能不斷創(chuàng)新，滿足不斷前進的市場需求。
