为什么是Linux趋势?

在过去的几年里，工业自动化技术出现了一些非常明显的、快速发展的趋势。其中最引人注目的是物联网及其相关技术移动而且远程应用程序。其他引人注目的趋势包括增强和虚拟现实和工业网络安全公司激增．

在某种程度上，另一种趋势正在发展:越来越多地使用Linux作为自动化控制器的领先操作系统(OS)。

工业界对Linux感兴趣的一个主要因素一直是该技术的开放性。工业界希望自己的技术少一些私有，多一些开放，从而让公司更容易地选择和交换技术，这当然不是什么新鲜事。对开放自动化技术最积极的行业推动可以在活动中看到开放过程自动化论坛．

但在过去的几年里，由Linux驱动的技术大多是利基产品，提供给工业市场的一小部分人，他们愿意和专业知识来对抗更广泛使用的系统。然而，最近，我很少参加与技术供应商的会议，因为他们不大声宣扬自己对一系列Linux产品的支持。

为了找出驱动linux驱动产品激增的原因，我采访了GE自动化与控制公司、Opto 22、Wago和Wind River。

背后的趋势
Opto 22的Benson Hougland说，Linux趋势的主要驱动因素是“对灵活性的渴望，在一个工业加固的、符合标准的计算平台上开发工程师或开发人员可以梦想的任何东西，价格适合广泛部署，并有扩展和增长的空间。”

Wago产品经理Charlie Norz补充了Hougland的言论，他说Linux OS的未来证明因素吸引了“新一代的程序员，他们接受过开发基于Linux的语言，如c++和Python的训练。”他还指出，Linux程序的数量“增加了十倍，人们对此做出了回应。没有人希望被限制在一种做事方式上，所以拥有定制的灵活性越来越有吸引力。”

GE自动化与控制公司的Vibhoosh Gupta同意Norz关于新一代程序员的观点，以及Hougland关于Linux在创新方面的优势的观点。总的来说，他认为Linux在整个行业趋势背后有三个关键方面:

千禧一代希望能够使用最新的编程语言(如Python或C/ c++)来优化他们的流程，而不是基于传统的IEC语言。IEC1131语言有自己的位置，但优化和分析算法通常由Python和Matlab等语言提供更好的服务。

拥有运行和编写机器学习算法的能力，在一个完全不同的水平上优化进程，这绝对是推动Linux趋势的动力。

各行各业竞相加快差异化和创新。原始设备制造商想要使他们的产品与众不同，并以今天的速度创新。请记住，移动行业只有15到20年的历史，而我们已经在部署5g技术——这也是我们在工业方面希望看到的创新速度。在过去的十年里，消费生产率大大超过了工业生产率。

考虑到这些驱动因素，我想知道除了Linux的灵活性之外，用户还喜欢它什么。

Wind River操作系统业务总经理Michel Genard指出:“Linux已经存在了一段时间，因此它健壮、可扩展，并提供了高水平的可靠性，经过多个细分市场的各种用例验证。(编者注:2018年4月3日，在本文撰写期间，英特尔将风河公司出售给了私募股权公司TPG)．此外，Linux本身就提供了合理的许可条款、庞大的开发人员社区和各种支持途径，以提高信心。此外，在工业自动化领域有良好记录的公司正在提供使Linux具有商业可行性的服务和支持。这包括开发和部署后的软件更新功能，持续的安全监视和漏洞保护，IP和出口遵从工件，以及跨越各种体系结构的无与伦比的高质量板支持包。这确保了(构建在Linux上的系统)的总拥有成本仍然是可预测的。”

“使用Linux操作系统，用户可以并行运行应用程序，为他们的业务需求提供特定的价值，”Norz说。“过去，这些类型的应用程序必须在PC机上运行，并从PLC收集现场数据。现在，所有这些都可以在一台设备上运行——节省时间和金钱，并减少数据延迟。我们的Linux PLC用户可以使用其他应用程序，如SQLite或MySQL来记录和分析PLC上的数据。这也允许用户选择他们觉得舒服的安全程序。这是一种直观的、一体化的解决方案。”

有关在实时工业应用程序中使用Linux的更多信息，请参阅参见这篇配套文章．

产品和购买者
考虑到在工业控制系统中使用Linux的所有优点，哪些类型的自动化产品可用于利用该操作系统的原始设备制造商和最终用户?

Opto 22对Linux的支持可以在它的groov EPIC边缘可编程工业控制器而且groov边缘设备．Hougland说，这些设备的购买来自各个行业，从石油和天然气，到水和废水，以及OEM机械。

他说:“每一个买家使用产品的方式都符合他们的特定应用。”例如，终端用户公司可能会使用EPIC和附带软件套件的Edge设备，提供控制编程、连接和HMI。这些终端用户不一定会利用系统的Linux操作系统。但他们知道，如果需要的话，它是可以扩展的。他们也意识到嵌入式Linux系统的拥有成本更低。”

然而，对于整车厂来说，情况就不一样了。“原始设备制造商和先进的系统集成商认识到一个嵌入式的、基于linux的工业系统在保护他们的软件知识产权方面所能提供的力量和开放性。他们还喜欢使用C、c++、Python和Java等标准开发工具来开发控制程序;以及通过安全shell访问访问计算和文件系统的能力，”Hougland说。

Norz指出，Wago在其PFC系列控制器并在其750 XTR系列控制器用于极端和危险的位置环境。

根据Gupta的说法，通用电气自动化与控制公司PACSystems Rx3i CPL400使用“Type 1 hypervisor技术来运行实时操作系统(如VxWorks)，运行传统的控制循环，同时在Linux上运行我们的PACEdge技术。”GE的PACsystems CPE400控制器使用了与CPL400相同的技术，但“运行我们的场代理技术，以运行基于predix的Edge应用程序，并提供安全连接到Predix资产性能管理应用程序,”他说。

“原始设备制造商和系统集成商似乎对这个(Linux)概念最感兴趣，”Gupta说，“因为它允许他们安全地合作地运行他们的差异化内容和分析——他们的IP——更接近资产。”

Genard说Wind River对Linux的使用扩展到了它的Wind River Linux和钛控制产品。“风河Linux是我们的嵌入式Linux产品，它可以帮助OEM客户在构建和部署基于Linux的设备时减少开发风险和上市时间。对于最终用户和原始设备制造商，Wind River Titanium Control是我们的工业物联网内部云基础设施平台，使用了开源组件，包括Linux, Wind River为工业级环境加固了Linux。它提供了任何规模的工业应用和控制服务所需的正常运行时间和性能。”

Genard说，虽然Linux对oem厂商显然有很强的吸引力，但终端用户的兴趣也很强。他说:“原始设备制造商倾向于购买风河Linux订阅服务，因为它们提供了更快的上市时间、更强的安全性和更低的开发风险，从而降低了总体拥有成本。”“当寻找基于开源软件的解决方案时，终端用户公司更喜欢构建在风河Linux上的解决方案，因为他们对整个解决方案生命周期中的安全性、支持和维护有信心。”

根据为本文进行的采访，对Linux的兴趣也在全球范围内广泛存在。Genard说:“我们在EMEA(欧洲、中东和非洲)、北美和日本看到了类似的Linux市场实力，我们在亚太地区(特别是中国)的业务也在增长。”

“我们看到全世界对Linux都有很高的兴趣，”Norz补充道。“可能是因为节省时间、提高效率和降低底线是任何地方的任何企业都流行的想法。”

这对工业意味着什么?
“这一趋势才刚刚开始，”Hougland说，“它主要是由新加入的工程师和开发人员推动的，他们在这些技术上受过训练，有资格，不愿意满足于以他们一贯的方式做事。这些工程师和开发人员将构建我们的下一代控制系统。”

诺兹认为这是“一种技术的觉醒”。工业世界正处于追赶其他技术世界的过程中，这种技术在所有行业的应用都在加速。我们已经看到了早期的采用者，现在我们正处于这成为普遍做法的边缘。教育将推动我们越过临界点，并进一步加速这一现象。”

Genard说，Linux在制造和加工领域的潜在持久力被工业产品生命周期预期所强调。“我们看到linux商业化方面的重新关注——比如安全、支持和维护——贯穿于为工业环境从头构建的解决方案的整个生命周期。这一点在工业企业中尤为明显，因为它们的产品生命周期要比标准IT环境长得多。”

Gupta说，Linux的开放性，与它的易用性、可定制性和安全性有关，使它“对那些倾向于将最终产品更多地视为一种设备的人更有吸引力。”但他也警告说，在这一点上，不要期望Linux一定会成为业界的主要操作系统选择。“我们完全期待Windows能够迎头赶上。我们认为Windows IOT是除Linux之外的另一种操作系统选择。”“我们选择Linux作为第一个操作系统的原因我已经提到了，但我们正在探索其他版本，包括Windows。”