1825年,一辆载有450名乘客和90吨货物的蒸汽火车拖着三十多节小型车厢,在英国Stockton and Darlington铁路线上以每小时24千米的速度跑完了40千米的路程,这辆被称为“旅行者号”的火车拉开了人类铁路交通革命的序幕,助推英国这个小小岛国走向“日不落帝国”。

197年后,当全球铁路如同毛细血管一般覆盖了城市、村庄,来自大洋彼岸的中国却成为真正意义上的“高铁赢家”:“十三五”尾声的2020年,我国实现了350公里时速的高铁提速,运营总里程世界第一,就在今年6月,世界上首个沙漠铁路环线——长达2712公里的环塔克拉玛干沙漠铁路环线“和若铁路”开通运营,打破了许多人认为的“不可能”预言。

从落后到引领,从追赶到超越,中国轨道交通网络的建设惊艳全球,背后却包含了太多的汗水与智慧,“复兴号”高速动车组254项重要标准中84%为中国标准,性能比以往动车组更胜一筹,达到国际先进行列。中国工程院院士何华武曾指出,我国高铁的核心竞争力,来自于高速动车组技术全面实现自主化、标准化和系列化。

而在这背后,作为高铁“大脑”和“中枢神经”系统,承载着乘客生命与信任的列车运行控制系统至关重要,一家中国公司不但走在相关领域的前沿,“十年磨一剑”研制出高速铁路供电安全检测系统(6C)、接触网悬挂状态检测监测装置(4C)、车载接触网运行状态检测装置(3C)等嵌入式系统,更将轨交领域的成功经验与人工智能、大数据、5G等互相融合,为实现智能高铁、更快高铁保驾护航,这便是嵌入式计算机领域的“行家”——睿控创合。

初生牛犊:以专业水平释放轨交领域价值

2012年,张平和曾在德国控创工作多年的吴晟、刘江山、蔡本华共同成立睿控创合电子科技有限公司,最初的团队成员都曾在国际领先的嵌入式计算机大厂工作多年。彼时,嵌入式计算机领域仍缺乏自主品牌,在2012年的时间窗口,伴随国内逐渐兴起的硬科技创业浪潮,睿控创合团队开启了嵌入式领域的漫漫征途。

创业最初,睿控创合以高新电子领域的车载、机载等嵌入式产品起家,一次偶然的机会接触到了轨交领域的客户,让人没想到的是,尽管当时并没有相应的轨交领域嵌入式产品,但对方更看重的是睿控创合在产品高标准、高稳定性方面的优势,因此寻求合作。

“客户带着需求找到了我们,因为当时深圳那边提供的嵌入式产品满足不了轨交行业的高标准。”睿控创合轨交事业部负责人刘江山回忆起最初和轨交客户的接触,依旧记得诸多细节,“中国铁路不管是在寒冷还是炎热地带,标准都很严格。列车要能在沙漠和严寒地带运行,对嵌入式产品的要求是耐高温、耐低温,温度从-40℃度到70℃之间,另外,还要满足各种试验标准,比如抗震、大气压、防潮、电磁兼容等一系列指标,所以在轨交领域,嵌入式设备的标准往往最为严格。由于我们曾在高新电子领域有较深的技术积累,这些标准我们都能满足,客户看到了我们的价值,尽管当时我们的成本相较于深圳那边的企业更高,但还是一下子打开了客户的期望。”

追求产品稳定性和可靠性,睿控创合带着“金刚钻”承接了轨交客户的“瓷器活”,而为适应轨交行业的快速发展需要,团队也加快了产品创新的步伐。当客户对产品的算力有更高要求,团队便着手研发模块化及插卡式设计,如此一来不但满足了算力提升的需求,也让产品便于更换和维护,得到了轨交领域客户的认可。

为满足客户的快速检测和维修需要,睿控创合又提出为嵌入式设备增加Wi-Fi模块,让产品拥有无线通讯能力,更方便设备日常维护,刘江山提到:“设备一旦上高铁后,打开设备箱就需要一定权限,以往设备坏了要等到半夜,在短短半小时时间检查问题并维护,Wi-Fi模块的加入让工作人员在设备在出问题的第一时间就能判断是否需要立即维护。”

在一步步摸索和严谨尝试中,睿控创合探索出轨交领域需要改进的种种关键问题,专注于创新,持续为客户创造价值。刘江山认为,进入轨交领域多年,从用户角度出发进行思考让睿控创合成为行家:“当我们设计一款产品时,首先考虑的是用户的需求。有的产品特性也许很好但客户并不需要,有的产品特性客户需要但我们还没能实现,所以如何跟进、如何创新,让产品更便于客户使用是最重要的事情。”

这一理念贯穿于睿控创合对轨交等领域的深度探索中,如今睿控已将业务覆盖机车远程检测与诊断系统、铁路车载计算机、高速铁路供电安全检测监测系统(6C)等专业化核心产品和系统级解决方案,为中国高铁的嵌入式产业默默发挥着自己的价值,伴随中国高铁进入到国际领先阵营,睿控创合的专业品质再一次被放大,呈现出更多可能。

稳中求进:助力轨交领域智能化提速

随着这些年中国高铁轨交快速发展,行业迈入到了新阶段。根据2017年中铁总官方数据,全国每日开行动车组已达4000列,从和谐号CRH第一列动车到现在,每年都有几百辆高铁增加,但一辆高铁寿命30年,高铁电子设备10-15年更换一轮,这意味着嵌入式系统在布局上车之外,如今需要寻找新的落脚点,而对睿控来说,这既是新的机遇,同时也充满挑战。

2018年两会,全国政协委员、京沪高铁建设总指挥卢春房就曾提出,我国要发展‘智能高铁’‘更快高铁’‘绿色高铁’,这是嵌入式技术的新机会。智能高铁的核心,就是将云计算、人工智能、大数据、5G融入到高铁上,最终的目标是实现高铁智能**、智能装备、智能运营的全面提升,使高铁更智能、更绿色、更安全、更舒适,对睿控来说,我们肯定要跟进智能化,并且在这一领域已经投入多年。”

对于睿控创合在高铁领域的探索方向,刘江山表示,团队的思路非常清晰,就是利用专业技术实现中国轨交领域的智能化突破,而智能化将成为涵盖高铁、地铁、货运列车等一系列轨交领域的核心,团队正在这一领域争分夺秒做出突破。

通过将AI技术引入,睿控创合的轨交产品中已经开始实现智能化突破。例如高速铁路接触网安全巡检装置(2C),由高清图像采集模块、沿线支柱精准定位模块、夜间补光模块、数据存储模块、图像处理和识别模块、数据统计和分析模块组成,通过AI技术,能够对接触网的状态进行视频分析,判断接触悬挂部件状态,从而保证列车的正常运行。

刘江山又以车载接触网运行状态检测装置(3C)举例,该装置实现了对车载装置检测报警数据实时接收并及时、全面、综合、直观分析以及缺陷的闭环处理能力;利用AI技术实现了高速铁路接触网状态的全覆盖、全天候的动态检测,为高铁等轨交领域的安全运营提供了有力的保障,相较于过去能够更快发现潜在问题并及时处理。

他提到了这对睿控创合的重要意义:“虽然是专有的小领域,但全国4000列高铁,有30%和40%的车安装了这个设备,国内轨交领域都在用睿控的产品。不只是高铁,中国现在发展最多的是城市铁路,城市铁路的智能化将走在高铁前面,以上海北京为例,一些地铁线就有上百列车需要安装,市场空间很大。地铁速度在80-100km/h,最高150km/h,而高铁时速都在350公里以上,地铁的速度没那么快,所以技术更容易实现,从未来十年看,所有列车上都会安装。”

紧抓AI趋势,睿控创合正在研发一系列专业智能化产品,刘江山表示,高铁通过地面应答器进行连接上传入站、离站信息,但若遭遇雷击等特殊情况一旦应答器失灵,列车入站信息不能及时同步,便可能发生相撞事故,睿控创合目前正在为列车开发能够判断周围环境并紧急控制列车的嵌入式产品,让其成为高铁的“安全之眼”,但这其中也有诸多挑战,他指出:

“由于这种设备需要控车,所以安全等级更一步提升,计算机绝对不能出任何状况,我们的产品要符合安全完整性等级(SIL),就要根据对应的标准去设计,这是新的挑战,当我们能突破自身并达到这个标准的时候,我们的产品就提升一个等级。”

刘江山认为,睿控创合能够不断突破自身找到类似于这样的成长机会,都在于对产品可靠性和创新性的平衡思考:“我们的产品首先要满足车载环境,第二要满足不断的算力需求、性能需求,第三是传统计算能力不够情况下还要提升AI计算能力,从而满足客户的智能化以及更多需求。”在他看来,尽管已经在这条路上走了十年,但未来的轨交行业依旧存在许多新的机会。

跨界行家:以****客户成就自身

作为在嵌入式领域打拼十年的硬科技创业公司,睿控创合已深耕于轨道交通、军工(高新电子)、国产化等多个领域。团队不仅对国产化嵌入式计算机模块抱有使命感,更希望在其他领域发挥所长,而多年的创新让他们逐步成长为嵌入式领域的行家。

“目前,我们还在和客户一起开发对轨道的检测设备和对隧道的检测设备,这能帮助列车在更加复杂多变的环境下运行。”刘江山提到,类似于和若铁路这样的线路,流动的沙丘随时可能会影响铁路的安全,这就需要有对应的技术来解决,而睿控并不局限于车内,也不局限于轨交,面对越来越细分的嵌入式行业分工,他们的目标是将专业精神注入更多领域,并拓展更多创新可能性。

例如面对工业采矿领域,睿控创合自主研制了一套完善的矿卡无人驾驶系统,其中就包括车载无人驾驶、无人运输作业智能管理、“车-地-中心”传输、协同作业管理4个主要系统,能够有效解决多尘环境障碍物感知、非铺装路面障碍物感知、非结构化道路路径规划、不平路面横纵向联合控制、多车协同调度等矿卡无人驾驶难题,在确保安全、高效、节能的前提下,实现最小化成本、最大化作业效率。

据介绍,该矿卡无人驾驶系统目前已在矿区稳定运行,实现了车辆远程启动,车辆按照规划路径自动行驶,车辆自动入铲装载,以及自动倒车卸载等目标,并通过4G/5G无线技术实现车路协同,编组运行控制等协同作业操作。

随着嵌入式计算机模块行业分工越来越细,企业需要在确保同一个行业标准情况下尽量拓展更多的功能,睿控创合通过模块化来为更多领域提供最好的解决方案,这意味着团队需要对不同领域有深入洞察,但刘江山认为,睿控创合有着跨行业钻研的实力与优势:

“首先以客户为中心,不管做任何产品,必须先考虑客户要什么;其次,给客户做的东西,要在功能要求外满足质量要求;同时,睿控创合坚持不断和客户学习,在跨行业跨领域的过程中,不断借助客户提出的各种要求,把遇到的问题转换成产品潜力;并且,我们有很强的****意识,要为嵌入式行业做出贡献,这是睿控创合存在的意义。”

他以最后一点举例,睿控创合在成都的两个重要客户,在刚接触他们的时候对方还都是规模不大的公司,但在与睿控合作的五年时间之后,两家公司如今都已经成长为规模很大的公司,“只有成就客户才能让客户带着我们向前。”他认真总结。

尽管如今在嵌入式领域,国产化依然存在诸多挑战,但对十年磨一剑的睿控而言,最难的一步已经迈出,不断接触新的领域,不断探索新技术,这家公司正以行家姿态助力嵌入式国产化,为“长缨在手,缚住苍龙”的国产化未来贡献自己的一份力量。