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      “高鐵狂魔”稱號背后:一家公司走出嵌入式“行家”之路

      簡介:十年專注,嵌入行家。

      1825年,一輛載有450名乘客和90噸貨物的蒸汽火車拖著三十多節小型車廂,在英國Stockton and Darlington鐵路線上以每小時24千米的速度跑完了40千米的路程,這輛被稱為“旅行者號”的火車拉開了人類鐵路交通革命的序幕,助推英國這個小小島國走向“日不落帝國”。

      197年后,當全球鐵路如同毛細血管一般覆蓋了城市、村莊,來自大洋彼岸的中國卻成為真正意義上的“高鐵贏家”:“十三五”尾聲的2020年,我國實現了350公里時速的高鐵提速,運營總里程世界第一,就在今年6月,世界上首個沙漠鐵路環線——長達2712公里的環塔克拉瑪干沙漠鐵路環線“和若鐵路”開通運營,打破了許多人認為的“不可能”預言。

      從落后到引領,從追趕到超越,中國軌道交通網絡的建設驚艷全球,背后卻包含了太多的汗水與智慧,“復興號”高速動車組254項重要標準中84%為中國標準,性能比以往動車組更勝一籌,達到國際先進行列。中國工程院院士何華武曾指出,我國高鐵的核心競爭力,來自于高速動車組技術全面實現自主化、標準化和系列化。

      而在這背后,作為高鐵“大腦”和“中樞神經”系統,承載著乘客生命與信任的列車運行控制系統至關重要,一家中國公司不但走在相關領域的前沿,“十年磨一劍”研制出高速鐵路供電安全檢測系統(6C)、接觸網懸掛狀態檢測監測裝置(4C)、車載接觸網運行狀態檢測裝置(3C)等嵌入式系統,更將軌交領域的成功經驗與人工智能、大數據、5G等互相融合,為實現智能高鐵、更快高鐵保駕護航,這便是嵌入式計算機領域的“行家”——??貏摵?。

      初生牛犢:以專業水平釋放軌交領域價值

       

      2012年,張平和曾在德國控創工作多年的吳晟、劉江山、蔡本華共同成立??貏摵想娮涌萍加邢薰?,最初的團隊成員都曾在國際領先的嵌入式計算機大廠工作多年。彼時,嵌入式計算機領域仍缺乏自主品牌,在2012年的時間窗口,伴隨國內逐漸興起的硬科技創業浪潮,??貏摵蠄F隊開啟了嵌入式領域的漫漫征途。

      創業最初,??貏摵弦愿咝码娮宇I域的車載、機載等嵌入式產品起家,一次偶然的機會接觸到了軌交領域的客戶,讓人沒想到的是,盡管當時并沒有相應的軌交領域嵌入式產品,但對方更看重的是??貏摵显诋a品高標準、高穩定性方面的優勢,因此尋求合作。

      “客戶帶著需求找到了我們,因為當時深圳那邊提供的嵌入式產品滿足不了軌交行業的高標準。”??貏摵宪壗皇聵I部負責人劉江山回憶起最初和軌交客戶的接觸,依舊記得諸多細節,“中國鐵路不管是在寒冷還是炎熱地帶,標準都很嚴格。列車要能在沙漠和嚴寒地帶運行,對嵌入式產品的要求是耐高溫、耐低溫,溫度從-40℃度到70℃之間,另外,還要滿足各種試驗標準,比如抗震、大氣壓、防潮、電磁兼容等一系列指標,所以在軌交領域,嵌入式設備的標準往往最為嚴格。由于我們曾在高新電子領域有較深的技術積累,這些標準我們都能滿足,客戶看到了我們的價值,盡管當時我們的成本相較于深圳那邊的企業更高,但還是一下子打開了客戶的期望。”

      追求產品穩定性和可靠性,??貏摵蠋е?ldquo;金剛鉆”承接了軌交客戶的“瓷器活”,而為適應軌交行業的快速發展需要,團隊也加快了產品創新的步伐。當客戶對產品的算力有更高要求,團隊便著手研發模塊化及插卡式設計,如此一來不但滿足了算力提升的需求,也讓產品便于更換和維護,得到了軌交領域客戶的認可。

      為滿足客戶的快速檢測和維修需要,??貏摵嫌痔岢鰹榍度胧皆O備增加Wi-Fi模塊,讓產品擁有無線通訊能力,更方便設備日常維護,劉江山提到:“設備一旦上高鐵后,打開設備箱就需要一定權限,以往設備壞了要等到半夜,在短短半小時時間檢查問題并維護,Wi-Fi模塊的加入讓工作人員在設備在出問題的第一時間就能判斷是否需要立即維護。”

      在一步步摸索和嚴謹嘗試中,??貏摵咸剿鞒鲕壗活I域需要改進的種種關鍵問題,專注于創新,持續為客戶創造價值。劉江山認為,進入軌交領域多年,從用戶角度出發進行思考讓??貏摵铣蔀樾屑遥?ldquo;當我們設計一款產品時,首先考慮的是用戶的需求。有的產品特性也許很好但客戶并不需要,有的產品特性客戶需要但我們還沒能實現,所以如何跟進、如何創新,讓產品更便于客戶使用是最重要的事情。”

      這一理念貫穿于??貏摵蠈壗坏阮I域的深度探索中,如今??匾褜I務覆蓋機車遠程檢測與診斷系統、鐵路車載計算機、高速鐵路供電安全檢測監測系統(6C)等專業化核心產品和系統級解決方案,為中國高鐵的嵌入式產業默默發揮著自己的價值,伴隨中國高鐵進入到國際領先陣營,??貏摵系膶I品質再一次被放大,呈現出更多可能。

       

      穩中求進:助力軌交領域智能化提速

       

      隨著這些年中國高鐵軌交快速發展,行業邁入到了新階段。根據2017年中鐵總官方數據,全國每日開行動車組已達4000列,從和諧號CRH第一列動車到現在,每年都有幾百輛高鐵增加,但一輛高鐵壽命30年,高鐵電子設備10-15年更換一輪,這意味著嵌入式系統在布局上車之外,如今需要尋找新的落腳點,而對??貋碚f,這既是新的機遇,同時也充滿挑戰。

      2018年兩會,全國政協委員、京滬高鐵建設總指揮盧春房就曾提出,我國要發展‘智能高鐵’‘更快高鐵’‘綠色高鐵’,這是嵌入式技術的新機會。智能高鐵的核心,就是將云計算、人工智能、大數據、5G融入到高鐵上,最終的目標是實現高鐵智能制造、智能裝備、智能運營的全面提升,使高鐵更智能、更綠色、更安全、更舒適,對??貋碚f,我們肯定要跟進智能化,并且在這一領域已經投入多年。”

      對于??貏摵显诟哞F領域的探索方向,劉江山表示,團隊的思路非常清晰,就是利用專業技術實現中國軌交領域的智能化突破,而智能化將成為涵蓋高鐵、地鐵、貨運列車等一系列軌交領域的核心,團隊正在這一領域爭分奪秒做出突破。

      通過將AI技術引入,??貏摵系能壗划a品中已經開始實現智能化突破。例如高速鐵路接觸網安全巡檢裝置(2C),由高清圖像采集模塊、沿線支柱精準定位模塊、夜間補光模塊、數據存儲模塊、圖像處理和識別模塊、數據統計和分析模塊組成,通過AI技術,能夠對接觸網的狀態進行視頻分析,判斷接觸懸掛部件狀態,從而保證列車的正常運行。

      劉江山又以車載接觸網運行狀態檢測裝置(3C)舉例,該裝置實現了對車載裝置檢測報警數據實時接收并及時、全面、綜合、直觀分析以及缺陷的閉環處理能力;利用AI技術實現了高速鐵路接觸網狀態的全覆蓋、全天候的動態檢測,為高鐵等軌交領域的安全運營提供了有力的保障,相較于過去能夠更快發現潛在問題并及時處理。

      他提到了這對??貏摵系闹匾饬x:“雖然是專有的小領域,但全國4000列高鐵,有30%和40%的車安裝了這個設備,國內軌交領域都在用??氐漠a品。不只是高鐵,中國現在發展最多的是城市鐵路,城市鐵路的智能化將走在高鐵前面,以上海北京為例,一些地鐵線就有上百列車需要安裝,市場空間很大。地鐵速度在80-100km/h,最高150km/h,而高鐵時速都在350公里以上,地鐵的速度沒那么快,所以技術更容易實現,從未來十年看,所有列車上都會安裝。”

      緊抓AI趨勢,??貏摵险谘邪l一系列專業智能化產品,劉江山表示,高鐵通過地面應答器進行連接上傳入站、離站信息,但若遭遇雷擊等特殊情況一旦應答器失靈,列車入站信息不能及時同步,便可能發生相撞事故,??貏摵夏壳罢跒榱熊囬_發能夠判斷周圍環境并緊急控制列車的嵌入式產品,讓其成為高鐵的“安全之眼”,但這其中也有諸多挑戰,他指出:

      “由于這種設備需要控車,所以安全等級更一步提升,計算機絕對不能出任何狀況,我們的產品要符合安全完整性等級(SIL),就要根據對應的標準去設計,這是新的挑戰,當我們能突破自身并達到這個標準的時候,我們的產品就提升一個等級。”

      劉江山認為,??貏摵夏軌虿粩嗤黄谱陨碚业筋愃朴谶@樣的成長機會,都在于對產品可靠性和創新性的平衡思考:“我們的產品首先要滿足車載環境,第二要滿足不斷的算力需求、性能需求,第三是傳統計算能力不夠情況下還要提升AI計算能力,從而滿足客戶的智能化以及更多需求。”在他看來,盡管已經在這條路上走了十年,但未來的軌交行業依舊存在許多新的機會。

      跨界行家:以服務客戶成就自身

       

      作為在嵌入式領域打拼十年的硬科技創業公司,??貏摵弦焉罡谲壍澜煌?、軍工(高新電子)、國產化等多個領域。團隊不僅對國產化嵌入式計算機模塊抱有使命感,更希望在其他領域發揮所長,而多年的創新讓他們逐步成長為嵌入式領域的行家。

      “目前,我們還在和客戶一起開發對軌道的檢測設備和對隧道的檢測設備,這能幫助列車在更加復雜多變的環境下運行。”劉江山提到,類似于和若鐵路這樣的線路,流動的沙丘隨時可能會影響鐵路的安全,這就需要有對應的技術來解決,而??夭⒉痪窒抻谲噧?,也不局限于軌交,面對越來越細分的嵌入式行業分工,他們的目標是將專業精神注入更多領域,并拓展更多創新可能性。

      例如面對工業采礦領域,??貏摵献灾餮兄屏艘惶淄晟频牡V卡無人駕駛系統,其中就包括車載無人駕駛、無人運輸作業智能管理、“車-地-中心”傳輸、協同作業管理4個主要系統,能夠有效解決多塵環境障礙物感知、非鋪裝路面障礙物感知、非結構化道路路徑規劃、不平路面橫縱向聯合控制、多車協同調度等礦卡無人駕駛難題,在確保安全、高效、節能的前提下,實現最小化成本、最大化作業效率。

      據介紹,該礦卡無人駕駛系統目前已在礦區穩定運行,實現了車輛遠程啟動,車輛按照規劃路徑自動行駛,車輛自動入鏟裝載,以及自動倒車卸載等目標,并通過4G/5G無線技術實現車路協同,編組運行控制等協同作業操作。

      隨著嵌入式計算機模塊行業分工越來越細,企業需要在確保同一個行業標準情況下盡量拓展更多的功能,??貏摵贤ㄟ^模塊化來為更多領域提供最好的解決方案,這意味著團隊需要對不同領域有深入洞察,但劉江山認為,??貏摵嫌兄缧袠I鉆研的實力與優勢:

      “首先以客戶為中心,不管做任何產品,必須先考慮客戶要什么;其次,給客戶做的東西,要在功能要求外滿足質量要求;同時,??貏摵蠄猿植粩嗪涂蛻魧W習,在跨行業跨領域的過程中,不斷借助客戶提出的各種要求,把遇到的問題轉換成產品潛力;并且,我們有很強的服務意識,要為嵌入式行業做出貢獻,這是??貏摵洗嬖诘囊饬x。”

      他以最后一點舉例,??貏摵显诔啥嫉膬蓚€重要客戶,在剛接觸他們的時候對方還都是規模不大的公司,但在與??睾献鞯奈迥陼r間之后,兩家公司如今都已經成長為規模很大的公司,“只有成就客戶才能讓客戶帶著我們向前。”他認真總結。

      盡管如今在嵌入式領域,國產化依然存在諸多挑戰,但對十年磨一劍的??囟?,最難的一步已經邁出,不斷接觸新的領域,不斷探索新技術,這家公司正以行家姿態助力嵌入式國產化,為“長纓在手,縛住蒼龍”的國產化未來貢獻自己的一份力量。

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