鸿蒙系统在煤矿领域的应用前景探析

鸿蒙系统在煤矿领域的应用前景探析

郭利强1,2

1.中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,太原 030006;

2.煤矿采掘装备国家工程实验室,太原 030006

摘要：矿用设备间的通信是煤矿智能化建设进程中的一大难题。鸿蒙系统作为作为一种面向全场景的分布式操作系统，应用在煤矿领域可实现统一的设备层操作系统，以解决不同设备间的互联互通问题，推动煤炭行业智能化的进程。文章基于鸿蒙系统的特点，从分布式跨端迁移能力、原子化服务能力和多端协同能力三个方面出发，对鸿蒙系统在煤矿领域的应用现状进行总结，并对未来的应用前景进行探析。

关键词：鸿蒙系统; 煤矿; 分布式软总线; 万物互联

中图分类号：TD65文献标志码： A

一．引言

中国是煤炭资源开采和消费的大国，煤炭资源作为我国主体能源的现状仍将持续相当长的一段时间[1]。在煤矿智能化建设的过程中，现所面临最大的难点是设备间的通信。在现代化煤矿开采中，所用到的设备数以万计，不同的设备搭载不同的操作系统与数据通信协议，同一设备在不同时期，所使用的系统与协议也不尽相同。这就造成设备在使用过程中，设备间的数据共享、井下生产作业联动困难，形成了数据孤岛[2]。

基于上述现状，各方希望通过鸿蒙系统及其特性，以统一的数据传输协议和接口标准，打破数据孤岛，推动煤矿领域智能矿山的建设。本文将基于鸿蒙系统的特点，对鸿蒙系统在煤矿行业的落地应用进行分析，为智能化矿山的建设提出合理建议和参考。

二．鸿蒙系统概况

鸿蒙系统架构设计遵循分布式设计理念，其技术框架如图1所示。

图1 鸿蒙技术框架图

从鸿蒙系统的框架分析中不难看出，鸿蒙系统的结构复杂，体系庞大，包括众多子系统。显而易见，鸿蒙系统对标的是Windows、Android、IOS这类完整系统。并且，鸿蒙系统同Windows、Android、IOS等系统也有较大区别。除此以外，鸿蒙系统还提出了基于同一套系统能力，适配多种终端形态的分布式理念。

三．鸿蒙系统应用前景分析

（1）跨端迁移能力

从鸿蒙系统的概况中可以看出，鸿蒙系统同其他操作系统最大的不同点是其具备了分布式软总线功能。分布式软总线主要解决的是不同设备间的连接和发现问题[3]，在多项技术的加持下，使得均搭载鸿蒙系统的不同设备间，只需经过一次简单的激活后，即可实现数据及应用的跨端转移。

该技术应用在煤矿井下设备中，可在煤井下设备搭载鸿蒙系统，通过跨端迁移能力，在手机或平板中显示设备的信息，从而解决应用与设备之间接续慢、配网复杂、传输难的问题，方便工人对设备进行调控。

（2）原子化服务能力

原子化服务能力是鸿蒙系统所特有的功能，其由1个或多个HAP包组成，每个HAP包对应一款设备APP，可为用户提供便捷的用户应用程序形态[4,5]。

鸿蒙系统中的原子化服务能力和分布式跨端迁移能力结合起来，应用在煤矿领域，

可实现设备靠近搭载鸿蒙系统的矿用设备时自动发现、自动连接，能够在一定程度上提高设备的智能化，减少设备操作人员的工作量。

（3）多端协同能力

鸿蒙系统的多端协同是指实现设备应用程序流转的一种技术方案，以矿用设备为例，在不同的设备中，可以同时或者交替运行其他设备的应用程序，实现多机协同作业，进而减少矿工的工作量，大大提高设备的智能化程度，提高作业效率。

除此之外，鸿蒙操作系统的应用开发采用统一的开发软件—HUAWEI DevEco Studio，该软件具备一次开发、多端部署的特性，这使得不同厂家开发的设备APP，可以装到其他厂家的设备上，无需再次进行适配，能够减少研发人员的工作量，给设备间真正的互联互通带来了可能性。

四．鸿蒙系统应用存在的问题

（1）鸿蒙系统开源程度不足

鸿蒙系统是在开源鸿蒙（OpenHarmony）系统的基础上增加矿业领域的某些行业套件所形成的，有华为公司负责发布和维护，由设备厂商进行适配。

目前鸿蒙操作系统主要分为三种，分别为主要针对无线传感器、蓝牙模块等小型L0级系统，和L1级别的轻量级系统，以及L2级标准系统，如采煤机、掘进机等完成煤炭生产作业的主要装备均需采用L2级的标准系统。但目前L2级的标准系统还不成熟，如CAN通信等许多功能还处于开发阶段，并且，由于鸿蒙系统开源程度不足，这使得研发人员在基于鸿蒙系统的应用开发是同样面临研发周期长、开发难度大等诸多问题。

（2）适配鸿蒙系统的硬件平台匮乏

从鸿蒙系统的框架分析中不难看出，鸿蒙系统的结构复杂，体系庞大，包括众多子系统。因此，在先用硬件平台中适配鸿蒙系统的工作量及开发难度较大，目前可支持L2级鸿蒙系统的硬件平台非常匮乏，在一定程度上制约了鸿蒙系统在煤矿领域的应用。

五．总结

立足当下、着眼长远，鸿蒙系统进入煤矿领域，是煤矿智能化发展之路的关键一步。面向未来，随着鸿蒙系统越来越完善，以及各大煤炭生产企业及设备供应商的广泛参与，必定能使鸿蒙系统在煤矿领域生根发芽，彻底打破设备之间的数据壁垒，推动煤炭智能化结出更加丰硕的果实。

参考文献：

[1]袁安祥.矿山鸿蒙系统在采煤机顺槽监控站的应用[J].煤矿机械,2022,43(10):146-148.DOI:10.13436/j.mkjx.202210044.

[2]冠华.华为发布首款商用打印机鸿蒙生态圈逐步扩大[J].广东印刷,2022(01):5.

[3].国家能源集团携手华为首次部署鸿蒙操作系统[J].自动化博览,2021,38(10):4.

[4]Yoshiro Tamura. Original Enlightenment (Hongaku) and Original Realm (Honmon)[J]. Journal of Indian and Buddhist Studies (Indogaku Bukkyogaku Kenkyu),1978,26(2).

[5]何娜.华为鸿蒙正式发布 面向全场景智慧化[J].物联网技术,2019,9(08):4.

作者简介：郭利强（1996-），男，山西吕梁，研究实习员，硕士，毕业于中北大学，主要从事矿用产品的开发、设计工作。