铸魂系列一：国产嵌入式实时OS龙头，下游行业多点开花

嵌入式实时操作系统广泛用于核心工业设备中，国产化需求迫切：嵌入式实时操作系统常用于汽车、机器人、军工装备、半导体设备等核心工业设备中。其对实时性、稳定性要求很高，是核心工业设备能够正常运转的“灵魂”。中国的嵌入式实时操作系统市场被VxWorks、QNX等海外公司产品垄断，一些基于国外内核发展起来的产品尚不足以实现完全自主可控。一旦嵌入式实时操作系统被黑客入侵，工业设备，军工装备将面临瘫痪，威胁工业甚至国家安全。因此，嵌入式实时操作系统需要尽快国产化。 东土科技是国产嵌入式实时OS龙头，国产化打开百亿市场空间：东土科技做工业交换机起家，通过多次并购布局多个工业互联网环节。2017年，公司收购北京科银京成100%股权，依托其核心产品“道”操作系统，成为国产嵌入式实时操作系统龙头。公司将“道”操作系统技术与自有工业互联网技术相融合 ， 推出民用版嵌入式实时操作系统“Intewell”，进入民用市场。根据智研咨询数据，2020年中国嵌入式实时操作系统市场规模约为152亿元，国产化趋势助力公司打开市场空间。2022年H1公司操作系统及工业软件业务营收0.24亿元，同比增长215%，新增订单0.9亿元，同比增长357%， 东土科技嵌入式实时OS性能、自主性和市场拓展全面领先：技术方面：“道”操作系统由“两弹一星功勋奖章”获得者朱光亚之子研发，具备微秒级响应时间，在功能、性能上可以替代VxWorks操作系统。民用产品“Intewell”与“道”一脉相承。自主性方面：基于“道”操作系统的Intewell操作系统代码自主性高，通过了工信部电子五所的测试，内核及部分关键代码自主率100%。市场方面：“道”是国内唯一全面覆盖航空、舰船、兵器等各领域在役、在研重要装备的嵌入式操作系统及开发工具供应商。公司Intewell操作系统积极布局民用市场，是国内唯一在工业控制、工业机器人、工业网络、飞机、汽车等领域均有应用的工业级网络操作系统。公司已经与中汽创智科技、广州数控达成合作，并积极布局半导体设备领域。 盈利预测与投资评级：嵌入式实时操作系统是工业“卡脖子”的核心环节，国产化需求有望快速提升。公司嵌入式实时操作系统代码自主率100%，产品性能国内领先，正快速从装备领域向汽车、机器人、机床、半导体等商业市场切入。我们认为公司是稀缺的国产嵌入式操作系统龙头，有望迎来加速增长，我们预计公司2022-2024年归母净利润为0.24/1.08/1.76亿元。首次覆盖，给予“买入”评级。 风险提示：政策推进不及预期；生态建设不及预期；行业竞争加剧。 1.嵌入式操作系统是工业国产化核心环节 1.1.嵌入式操作系统强调精简、稳定、专用 嵌入式操作系统是指用于嵌入式系统的操作系统。嵌入式系统( Embedded system) ,是一种"完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”。嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 图1：嵌入式操作系统示意图 按照用途，操作系统可分为嵌入式操作系统和通用操作系统。嵌入式操作系统更加强调专用性、稳定性和实时性，但功能上也更加简单。 表1：嵌入式和普通操作系统对比 按照实时性，操作系统可分为实时和分时操作系统。实时操作系统（RTOS）是指在外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，强调任务优先级，多用在军工、航天、工业等对快速响应要求高的领域。非实时操作系统采用的是基于时间片的任务调度方式，将系统处理机时间与内存空间按一定的时间间隔，轮流地切换给各终端用户的程序使用。即便有优先级，也得让正在执行的任务完成当前时间片，再优先分配高优先级进程，主要用于流行的PC，服务器等领域。 实时操作系统常和嵌入式操作系统关联。嵌入式操作系统常用于汽车、工业设备、军工装备等，大部分实时操作系统都是嵌入式操作系统，但嵌入式操作系统并非都是实时的，需要视整个装备系统的需求情况而定。 图2：操作系统分类 1.2.嵌入式操作系统是工业国产化重要环节 嵌入式操作系统在工业中应用广泛，对设备运行至关重要。嵌入式操作系统广泛用于军工、汽车、半导体、航空航天等领域，负责全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发。嵌入式操作系统是这些领域设备能够及时响应、正常运转的关键。 嵌入式操作系统国产化关乎工业安全。中国的嵌入式实时操作系统被VxWorks、QNX等海外公司产品所垄断，一些基于国外内核发展起来的产品尚不足以实现完全自主可控。一旦嵌入式实时操作系统被黑客入侵，工业设备、军工装备将面临瘫痪，威胁工业甚至国家安全。因此，嵌入式操作系统需要尽快国产化。 2.东土科技：布局嵌入式操作系统，军转民快速拓展 2.1.发家于工业通信，收购布局嵌入式操作系统 从工业交换机到工业互联网全产业链布局。东土科技成立于2000年，从工业以太网交换机专业供应商逐步转型为工业互联网整体解决方案提供商。自2012年上市，东土通过收购逐步进入智能电网自动化设备、军队作战指挥系统和嵌入式操作系统等领域，布局工业互联网整体解决方案。2017年，公司收购北京科银京成100%股权，由此依托“道”操作系统，公司成为国产嵌入式操作系统龙头。 图3：东土科技业务拓展历程 公司产品主要分为四大类。工业级网络通信产品，包括工业通信产品（交互机，收发器等）、多媒体融合通信系统及一体化解决方案。工业级边缘控制服务器，主要为应用于各种工业场景的边缘通用控制器、智能交通服务器、电力服务器产品。工业软件产品主要包括Intewell工业互联网操作系统、MaVIEW工业控制编程平台、嵌入式系统基础软件平台。大数据网络服务主要包括通信网络服务产品、通信行业信息化应用产品，工业互联网+解决方案为基于边缘计算的工业互联网+解决方案。 公司工业互联网核心产品完全由公司自主设计和生产制造，实现了从芯片、软件研发到硬件生产制造全自主可控。 图4：东土科技主营产品 图5：东土科技产品分类 2.2.业绩逐步改善，嵌入式操作系统成业绩新增长点 营收状况改善，盈利能力回升。2021年公司优化战略业务布局，营收同比增长76%，归母净利润扭亏为盈。2022年Q1-Q3实现营收5.8亿元，同比增长4.6%，受疫情反复、研发投入增长和限制性股票激励计划影响，归母净利润同比下降66%。2022年Q3归母净利润同比增长414%，系工业级边缘控制器服务器和操作系统及工业软件商业化应用落地所致。 图6：2015-2022Q3营业收入与同比增速（亿元） 图7：2015-2022Q3归母净利润与同比增速（亿元） 工业级网络通信产品为主要营收来源，工业软件业务增长迅速。2022H1工业级网络通信产品占总营收71%，为公司的传统优势领域。2022年H1公司操作系统及工业软件业务营收2400万元，同比增长215%，新增订单0.9亿元，同比增长357%，主要系在智慧城市和化工行业等领域的商业化应用，随着工业国产化进程加快，该业务将成为公司未来营收的主要增长点。 图8：2019-2022H1各业务营业收入占比 图9：2019-2022H1工业软件业务营业收入及同比增速（亿元） 研发费用水平较高。2022年Q1-Q3三类费用合计同比增长17%，系公司加大营销力度，咨询服务费用增加、21年下半年实施股权激励方案费用和研发用固定资产和无形资产增加所致。公司注重自主可控战略，22Q1-Q3研发费用率为23%，预计未来研发费用也将维持较高水平。 图10：2020-2022H1各业务营收同比增长率 图11：2018-2022Q3期间费用率（%） 嵌入式操作系统工业软件毛利率保持较高，工业通信主业毛利率逐步稳定。除去2020年军品价格调整因素影响，公司整体毛利率保持在40%以上，逐步有些下降主要系工业通信传统主业行业竞争加剧、原材料成本上升所致。公司嵌入式操作系统产品标准化程度较高，毛利率有望保持在70%-80%。 图12：2019-2022Q3毛利率 图13：2020-2022H1分业务毛利率 2.3.核心管理层行业经验丰富，持续推进公司战略转型 核心高管行业经验深厚。截至2022年9月30日，东土科技实际控制人创始人李平持股20.55%，曾任北京核工程研究院工程师，现任第十四届北京市工商联执委、第九届北京市石景山区工商联副主席、北京中关村工业互联网产业联盟理事长及全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会委员。副董事长薛百华为教授级高级工程师，是现任中国电力企业联合会专业标准化和全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会委员。 图14：东土科技前十大股东（截至2022年9月30日） 进一步深耕工业互联网领域，加快推进嵌入式操作系统产品向民用领域拓展。2023年2月5日公司发布定增，募集资金主要用于推动工业级边缘控制服务器、工业软件业务的发展。未来东土将继续完善工业互联网全产业链布局，推动嵌入式操作系统从军用向民用市场拓展。 3.嵌入式实时OS规模超百亿，国产化率极低 2020年中国实时操作系统市场为152亿元，增速较低。根据智研咨询数据，2020年中国嵌入式实时操作系统市场规模约为152亿元，同比增加2%。 图15：中国嵌入式分时操作系统和实时操作系统市场规模 中国嵌入式操作系统市场参与者众多，主要被海外巨头把持。市场上主流的海外嵌入式操作系统主要有Vxworks、QNX、NuttX等，国产的嵌入式操作系统主要有“道”操作系统，天脉操作系统，翼辉操作系统等。由于海外操作系统发展早，性能、生态好，中国嵌入式操作系统市场主要被海外厂商把持。 海外主流嵌入式操作系统： VxWorks实时性强，安全稳定，广泛用于军工、航天等高精尖领域。VxWorks是由美国WindRiver公司于1983年开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS）。它被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。在美国的 F- 16、FA-18战斗机、B-2隐形轰炸机和爱国者导弹上，甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。 μC/OS一Ⅱ源码公开，开发成本更低。μC/OS一Ⅱ是完全开源的嵌入式操作系统，便于移植和维护，相对于商业化成熟的VxWorks，μC/OS一Ⅱ开发成本更低。μC/OS一Ⅱ已经得到了广泛应用，如车载GPS、路由器、不间断电源、医疗设备及工业控制等。 QNX是黑莓公司旗下实时操作系统，在汽车领域市占率高达43%。根据赛迪顾问的统计，2021年QNX市占率达到43%，是当前市占份额最高的车机OS。其拥有包括宝马、奥迪、奔驰、思科、戴姆勒、通用电气、洛克希德·马丁和西门子在内的众多全球知名企业客户。 国产主流嵌入式操作系统： “道”操作系统自主性强，已经用在军和民用市场。“道”操作系统是由北京科银京城技术有限公司自主研发的国产设备软件运行平台，包括操作系统、开发环境以及相关应用。“道”操作系统性能强，具备微秒级的响应时间，在舰载电子应用、飞行控制、航空以及众多民用领域广泛使用。“道”操作系统正在逐步替代相关领域的VxWorks。 天脉可靠性高，主要用于航空领域。天脉操作系统是由中航工业计算机所开发的国产机载操作系统。2014年7月，天脉操作系统实现了我国机载操作系统零的突破，终结了机载操作系统产品依赖进口的历史。天脉面向全类型航空装备应用进行产品开发，除用在军用飞机上外，以C919国产大飞机、AC312E直升机、轨道交通为代表的民用项目相继落地。 翼辉操作系统多领域布局。翼辉操作系统技术始于2006年，经过多年发展，SylixOS已经成为一个功能全面，稳定可靠，易于开发的大型实时操作系统平台，面向轨道交通、智能电网、航空航天、工业自动化、汽车、通信等领域。2015年底，国家工信部出具源代码扫描评估报告，认证“翼辉SylixOS”操作系统内核自主率达到100%。2