自2027年12月起，《网络弹性法案》(CRA)将在欧洲全面施行，此举将大幅提升工业网络安全的合规标准。CRA对OEM提出了明确要求，即依据产品范围，在其整个生命周期内对互联产品实施安全保护、监测与维护。

但许多人并未意识到，底层的操作系统同样属于这一责任范畴。实现CRA合规，取决于安全的基础，操作系统需与底层处理平台内置的强化型安全机制协同运作。随着互联系统在工厂及其他工业环境中不断扩展，选用安全且合规的平台，有助于降低复杂性与总体拥有成本(TCO)。

针对上述挑战，博世力士乐与恩智浦携手开发了一款预强化型工业自动化平台。双方将博世通过IEC 62443-4-2认证的ctrlX OS与恩智浦i.MX 9系列工业应用处理器相结合，构建出一套完整的控制系统，覆盖从安全芯片、操作系统运行时环境，直至第三方应用的完整链条。

挑战：工业Linux的构建与维护成本

工业自动化在Linux上运行。每个工厂的可编程逻辑控制器(PLC)、人机接口(HMI)、网关及边缘服务器，均依赖Linux运行时环境，而多数情况下需采用定制发行版。然而，随着CRA施行日期的临近，如何在成本、可扩展性与合规性之间取得平衡，正成为日益严峻的课题。主要障碍包括：

• 持续维护负担：定制发行版需要专门的团队，负责内核补丁、软件包更新及长期技术支持
• 高认证开销：从零启动IEC 62443-4-2认证流程，可能耗费数年时间及大量工程资源
• 暴露风险：自2027年12月起在欧盟销售的互联工业产品，必须在整个生命周期中持续证明其安全性
• 碎片化的生态合作体系：各供应商的Linux版本，给运行混合设备集群的客户带来集成困难

博世力士乐致力于协助行业安全前行，无需从零重建基础设施。通过其ctrlX OS生态系统，该公司旨在交付一款开放架构、“设计安全”的工业级操作系统，可供客户灵活部署于各类应用场景。

“随着CRA大幅提升工业网络安全的合规门槛，我们的合作提供了一个预强化型平台，可有效简化合规流程并加快产品上市进程。通过将ctrlX OS与恩智浦的EdgeLock®安全区域深度集成，我们使工程师得以专注于创新，由我们来管理安全认证操作系统的复杂性。”

Praveen Tamang，
博世力士乐全球自动化软件负责人

该平台须与安全芯片及硬件信任根相集成，并应能够部署于合作伙伴的硬件上，无需终端客户介入操作系统层面的工程开发。为实现上述愿景，博世力士乐需要一位能够提供以下服务的技术合作伙伴：

• 一个可跨越不同性能等级进行扩展的工业应用处理器系列，具备长生命周期、强大路线图及经过认证的安全能力
• 硬件安全区域，用于实现身份识别、安全启动和全盘加密
• 符合TPM 2.0的API，与Ubuntu Core安全模式一致
• 针对远程I/O、现场总线及模拟传感的开箱即用参考设计
• 对Arm®上的Codesys及第三方应用提供容器化支持
• 通过工程协同开发，对ctrlX操作系统在各处理器系列上的可用性进行验证

将这些需求转化为可部署的工业平台，需要在硬件、软件与应用之间实现紧密集成。

解决方案：芯片到应用协同打造，经认证的工业平台

博世力士乐与恩智浦联合设计了一个高集成度的工业平台——将安全芯片、强化型操作系统运行时环境与应用部署无缝衔接，整合为一个量产就绪的系统。

i.MX 9系列集成了恩智浦EdgeLock®安全区域，在经认证的硬件中集成安全启动、密钥存储及运行时完整性功能。该系列还可在不同性能等级及应用领域间灵活扩展，使博世能够在多款产品或SKU中使用同一个架构。

此外，博世力士乐经IEC 62443-4-2认证的ctrlX OS提供了一个强化型工业Linux运行时环境，为客户构建了符合行业标准及CRA要求的安全基础，客户无需构建和维护自己的发行版本。

这一基础支持开放的应用部署，支持Arm上的容器化Codesys及第三方软件，无需进行定制化移植。

为将平台扩展至实时控制领域，i.MX 9处理器与i.MX RT1180跨界MCU搭配使用，可实现确定性工作负载与应用处理的协同。恩智浦还通过其NAFE模拟前端，提供开箱即用的远程I/O参考设计、现场总线连接及可配置模拟传感功能，补充了该平台。

上述要素共同构成了一套完整的、量产就绪工业控制系统，并已完成从芯片到应用层的验证。

采用的恩智浦技术

硬件安全基础

i.MX 9应用处理器

工业级Arm处理器，集成EdgeLock安全区域，提供基于硬件的安全机制及长期生命周期支持

EdgeLock Secure Enclave(安全区域)

片上安全子系统，提供经认证的密钥存储、安全启动及硬件信任根，有效保护敏感数据，确保设备在整个生命周期内的可信运行

实时+I/O扩展

i.MX RT1180跨界MCU

结合实时微控制器的确定性与应用级性能，适用于工业控制工作负载，包括模拟网络和IP

恩智浦模拟前端(NAFE)

一款可配置的8通道24位模拟前端，支持可编程通用输入，用于精确传感器数据采集

成果：通向认证工业控制的预强化路径

最终成果是一个预强化型工业控制平台，兼具安全的实时控制、网络连接与远程I/O能力。

工业设计人员可获得：

• 更低的总体拥有成本：博世力士乐ctrlX自动化解决方案相比传统自动化协议栈，可将组件和工程成本降低30%至50%
• 内置安全性：经IEC 62443-4-2认证的操作系统提供了坚实的安全基线，助力客户满足CRA相关要求
• 加快产品上市进程：开箱即用的远程I/O、现场总线及传感器配置文件，使OEM能够以最少的集成投入快速搭建完整的系统概念验证
• 平台可扩展性：一个i.MX 9架构即可跨越多个性能等级与应用场景，涵盖HMI和楼宇自动化、工业控制器和智能能源系统等
• 基于硬件的安全性：支持TPM 2.0 API，并集成了EdgeLock，将恩智浦的安全能力直接嵌入客户现有的工厂安全体系
• 开放的应用生态合作体系：在i.MX 93和i.MX 943上部署Codesys容器及第三方应用程序，为终端客户提供其所期望的开放式架构

“通过将ctrlX OS直接集成于以EdgeLock安全区域为信任根的i.MX 9平台，我们为客户提供了经过验证的工业系统安全基础，同时为他们赢得了宝贵时间，使其能够专注于自身的差异化优势。”

Mattias Lange，
恩智浦半导体工业系统工程与市场营销副总裁

未来展望

随着CRA在欧洲的全面实施，此次合作标志着工业自动化进入新的发展阶段。由于CRA合规性采用基于产品特性和风险导向的部署方式，此类解决方案为制造商满足相关要求奠定了坚实基础。未来的解决方案将进一步将ctrlX OS扩展至i.MX 95、i.MX 952和i.MX 94平台，使各行业设计人员能够更便捷、更可靠地获得经IEC 62443-4-2认证的安全性。双方携手，共同推动新一代安全、软件定义工业自动化发展。

关于博世力士乐

作为全球领先的驱动与控制技术供应商之一，博世力士乐致力于为各类机械和系统提供高效、强大、安全的智能运动解决方案。公司在行走机械应用、工业应用及工厂自动化等领域拥有丰富的项目经验，并且凭借其智能元件、定制化解决方案及工程服务，为实现互联工业创造完美的应用环境。同时，博世力士乐还为客户提供各种液压、电子传动与控制、齿轮、线性传动及组装技术，软件及物联网的接口。公司业务遍及全球80多个国家与地区，拥有约31,900名专业员工，2025年全球销售额约65亿欧元。

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