鸿蒙编程语言白皮书 文档版本 发布日期 V1.0 2025-06-20 2 版权所有 © 华为终端有限公司 2025。保留一切权利。 本材料所载内容受著作权法的保护，著作权由华为公司或其许可人拥有，但注明引用其他方 的内容除外。未经华为公司或其许可人事先书面许可，任何人不得将本材料中的任何内容以 任何方式进行复制、经销 1）高效开发 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · O1 鸿蒙编程语言整体框架 18 CONTENT 鸿蒙编程语言适用场景 1）ArkTS 概述· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6 48 2）高性能· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4 O3 鸿蒙编程语言演进策略 1）语言演进整体策略· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2）智能化演进策略 · · · · · · · · · ·

.. 24 1. 编程组态软件.......................................... 24 2. 运行时 Runtime ........................................ 25 (四) 国产厂商大型 PLC 软件未来发展方向......................... 26 1.方向①：逻辑编程软件方面，开发一体化平台（集成的开发环境） 供应链管理系统（SCM） 人力资源系统（HRM） 仓储管理系统（WMS） 国外厂商占 据绝对的市 场份额 航空、船舶、石化、钢铁、 汽车、装备、轨道交通、电 子等 工业操作系统 可编程逻辑控制器（PLC） 分布式控制系统（DCS） 数据采集与监视控制系统 SIS 嵌入式软件 大型企业市 场基本被国 外 厂 商 占 据，国内厂 商产品主要 应用于中小 企业 电力、水利、冶金、石化等 需构建一套完善的系统级工具 链，以支撑高效、可靠的软件开发与运行。 第二章：破局外资主导，中国大型 PLC 国产化进程提速 (一) 大型 PLC 产品定义 PLC，即可编程逻辑控制器，是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部 存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令， 并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 大型 PLC 自主可控白皮书

化提出了更高的要求。 本白皮书聚焦智算领域的异构算力，具体是指面向大模型应用，采用不同架构设计的人 工智能芯片算力，通常包括来源于不同的厂家或同一厂家设计的不同代际产品，使其在计算 性能、容量带宽、访存系统和编程模型等方面具有差异性。异构算力按技术路线可划分为 GPGPU 和专用 ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）两类路线。 GPGPU 是一种突破性的异构芯片架构，其核心在于将 （1）统一计算：打破异构壁垒构建算力融合底座 统一计算是异构算力协同的基础能力，旨在解决异构芯片生态割裂导致的“算力碎片化” 问题，构建底层异构硬件的统一抽象模型，从而实现对各类异构算力资源的一体“池化”。 将基于特定算力的编程应用程序转译为与底层硬件架构无关的中间表示层，通过智能编译优 化技术实现自适应的即时编译优化；各异构算力厂商间算子各异，需要构建跨架构的统一算 子接口，提炼通用算子的统一数学描述，解耦硬件实现细节，形成能够在厂商间源码共享的 一化的异构硬件抽象，统 一编程模型与接口和智能动态编译优化，构建跨芯片、可扩展、自优化的编译系统，实现 AI 模型的“一次编写、多芯运行、智能优化”。 当前业界现有 AI 编译器大体分三类：一是芯片厂商闭源编译器，例如英伟达的 NVCC （Nvidia CUDA Compiler）编译器和华为的毕昇编译器等，针对单一架构深度定制优化； 二是大而全的统一异构编程框架如 SYCL、OpenCL

安全性：协作机器人配备有先进的传感器技术和控制算法，如力矩传感器、视觉系 统等，使其能够实时感知环境变化和与人体接触，并根据接触情况做出相应的安全 响应，以防止对人类造成伤害。 ➢ 易用性：协作机器人往往具有直观的用户界面和编程方式，使得非专业的操作员也 能方便快捷地对其进行设置和操作，降低了使用门槛。 ➢ 灵活性：相比于传统固定在某个工作站上的工业机器人，协作机器人通常更轻便且 布局更为灵活，可以快速重新部署于 生产的适应性，也为实现更加智能化、个性化的制造模式提供了强有力的支持，是现代智能 制造体系中不可或缺的一环。 在当前市场需求日益多样化、产品生命周期缩短的背景下，柔性化生产成为企业竞争力 的关键。协作机器人以其高度的灵活性和可编程性，完美匹配了这种生产模式。无论是多品 种、小批量的生产，还是快速的产品迭代，协作机器人都能有效支持，帮助制造商快速响应 市场，降低库存成本，提高整体运营效率。 图表 4 协作机器人与传统工业机器人产品特点对比 外接传感器少 7 投资回报 价格低、易集成、投资回收快 集成复杂、投资回收周期长 作业方式 人机协同作业 耐疲劳、连续作业 操作环境 快速编程、操作简单、可拖动示教 操作复杂、专家编程、专员维护 常用领域 精密装配、检测、包装、上下料、抛光 打磨、医疗辅助、教学培训等 搬运、码垛、焊接、喷涂等 数据来源：公开资料，高工机器人产业研究所（GGII）整理

技术爱好者：帮助其理解AI在教育中的实践案例，拓宽他们对技术应用的认 识。 特色与亮点 ❍ 前沿性与实用性：紧跟AI教育发展前沿，精选最新的应用案例与操作指南。 ❍ 跨学科性：涵盖语文、数学、英语、科学、艺术设计、音乐、历史、编程等多 个学科，培养跨学科应用思维。 ❍ 案例丰富：通过真实案例展示AI在教育中的实践效果，让读者更直观地理解技 术应用。 ❍ 操作性强：配有详细的操作步骤和指导，帮助读者快速上手并应用于实际教 学。 培养学生的批判性思维、问题解决能力、创造力和团队合作精神，以适应快 速变化的全球经济和技术环境。 如图1-5所示，AI时代的课程将更加数字化。随着AI技术在教育上的应用，STEM教 育 、工程教育、编程教育等方法将更加容易实施，课程设置逐渐呈现出跨学科 融合、实践性和创新性的特点。 ❍ 跨学科融合：在AI时代，课程设置更加注重不同学科之间的融合与交叉。学校 通过开设综合性课程、推动项目式学习等方式，将不同学科的知识和技能进行整 与机器的互动能力同样重要。学生需要了解机器的工作原理，掌握与机器交互的基 本方法。为此，教育体系中应融入编程教育、机器人操作等课程，使学生从小就能 与机器建立良好的互动关系。 AI时代人机协作的新场景如图2-2所示。 综上所述，人机协作是AI时代人才必备的关键技能。为了培养学生的人机协作能 力，学校可以引入机器人教学、编程教育等课程。通过这些课程，学生可以了解 机器人的工作原理，学习如何与机器人进行交互和合作。同时，教师还可以设计团

和实时任务之间的资源隔离。在实时任务运行在隔离核上的同时，Windows 可以在剩余核心上保持全面的操作能力。 Kithara 的架构示意图如下图所示。 在软件层面，Kithara 保持了 Windows 编程框架，并提供了自己的 API，用户可直接在 Visual Studio 中开发实 时任务，这一点确保了应用的开发便利性和系统兼容性。Kithara 将实时系统以设备驱动的形式实现，并将用户的 Windows 提供虚拟化环境下的强实时保障，实时虚拟机中断响应时间达到微秒级、实时虚拟机切换时间小于 5us、实时虚拟 机定时器周期达到 50us。 • 开放的生态，良好兼容 Windows/Linux 应用。 • 预装东土工业控制编程平台 MaVIEW，人机监控平台 KySCADA 及 KyGate 协议网关应用。 • 支持多个实时操作系统，主流桌面系统（非实时）同时运行。 • 支持通过内部虚拟数据总线实现不同操作系统间的高速数据交换。 KVM 负载整合 控制器的 应用类型探索 04 19 PAC（Programmable Automation Controller，可编程自动化控制器）融合了传统 PLC（Programmable Logic Controller， 可编程逻辑控制器）的高可靠性和实时性，以及 PC（Personal Computer，个人计算机）的灵活性和强大计算能力，形成 了一种综合工业 PC、PLC、视觉系统和

maturity-2024-survey-data-tool Click here or press enter for the accessibility optimised version 编 编程平台将 程平台将为 为 wworkplac orkplace AI e AI 的野 的野 蛮生长 蛮生长带 带来秩序 来秩序 Adam Holtby, Principal Analyst, Workplace 能、更具凝聚力的基础。 正如API革命性地改变了应用程序之间的通信方式，人工智能编程平台也将 重新定义人工智能代理的交互方式——例如，一个分诊机器人可以将任务交 接给第三方解决方案代理，所有这些都在一个统一、凝聚且受治理的系统下 进行。 缺乏编程机制，工作场所的人工智能可能仍处于碎片化且被低估的状态。 借助编程机制，组织可将分散的解决方案和能力整合为一个统一的智能层， 并实现跨业务职能的扩展

集群可轻松支持上万个节点。 (3) 新兴技术适配能力薄弱 在数字化转型中，企业业务敏捷转型需融合云计算、大数据、AI、区块链等技术，但主机技术栈对此支持 有限：一方面，传统主机的编程语言（如 COBOL、PL/I）与现代开发工具及编程语言兼容性不足，原有开 发环境与工具链较为陈旧，且与云原生开发所采用的 Java、Go、Python 等语言存在明确的兼容壁垒；另一 方面，主机系统通常依赖传统的数据存储格式和协议（如 软件替代原有应用，快速满足业务需求；或者基 于新业务场景，用 Java、Go 等现代开发语言重写应用，直接构建原生适配主流生态技术的新系统。 (2) 如何高效改造应用和迁移数据 ① 主机应用的编程语言多为比较老旧的 COBOL、FORTRAN，企业大多缺少精通这类语言的人才，需 借助自动化代码转换与辅助工具，帮助用户高效完成代码转换与重构，并确保转换后的代码在业务逻辑和 功能与原始系统严格一致。 ；向后及时 同步进度至测试团队，使其可提前准备测试用例，实现开发与测试并行运作。 除规范流程外，还需借助现代化技术手段全面提升开发效率。AI 辅助编程与低代码平台正成为敏捷开发“提 效降本”的新方向，可显著缩短编码与调试周期。 AI 辅助编程从“读、写、调、测、查”五个维度为开发赋能： 低代码开发以“可视化拖拽 + 少量编码”的模式，契合敏捷开发“快速交付、灵活调整”的需求，尤其 适用

效率、空间计算应用的流畅交互体验、多 Agent 协同、系统性安全问题等。下一代编程语言应 提供原生 AI 应用开发框架和设计特定 DSL（即 Agent DSL）来简化应用开发，使模型部署、 智能决策等 AI 相关功能成为开发框架的一部分，给开发者带来高效的开发体验。 针对以上挑战，我们设计并实现了一款新的编程语言仓颉。仓颉编程语言具备原生智能化、 天生全场景、高性能、强安全等特点，内置定制的 Agent 面向领域的声明式开发，提供模型部署、智能决策、Agent 协同的框架能力。 当前在鸿蒙原生应用的开发中，支持声明式 UI，一次开发、多端部署的 ArkTS 语言已经 被广泛使用。仓颉语言作为面向未来的下一代编程语言当前已经完成设计与实现，并启动了开 发者预览，未来将与 ArkTS 共同发展，为鸿蒙原生应用开发者提供极致高效的开发体验。 鸿蒙 2030 倡议 - 34 - 鸿蒙 2030 白皮书 在迈向未来世界

工厂自 动化 人工操作 生产过程靠经验操作和控制，参数控制难达预期。人工清洗也存在安全隐患 整线监控 灌包装设备以单机操作为主，缺少整线集中监控 标准化 单机设备众多，硬件选型、软件编程、网络接入和数据接口等各不相同，系统集成沟通 成本太高，也给后期维护带来诸多困难 效率和 能耗 染菌 由于灭菌操作不规范导致的染菌事件频发，严重影响生产进度，造成大量的能源和原料 业员工快速适应数字化转型，充分发挥智能 制造提升效率的优势。 3.15 标准化与数字化咨询 西门子基于在自动化领域的深厚积淀， 结合深耕行业多年的经验，发布了 SiFood 标 准化框架，涵盖硬件标准化、软件编程标准 化、画面风格标准化、网络与安全标准化和 数据接口标准化，以标准化的方式降低数字 化落地环节的复杂性。 在标准化的背景下，除了强大的硬件与 软件产品及其丰富功能，高效的工作流同样