工業(yè)智能系統(tǒng)中的嵌入式操作系統(tǒng)

國際政經(jīng)環(huán)境日益復雜，國產芯片風起云涌，國產操作系統(tǒng)受到國內產業(yè)界、學術研究機構和政府部門高度重視。伴隨人工智能物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）快速發(fā)展，嵌入式操作系統(tǒng)在智能系統(tǒng)中發(fā)揮越來越大的作用，為了應對日益復雜和不確定的外部環(huán)境，國產智能系統(tǒng)更離不開國產嵌入式操作系統(tǒng)，智能工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)對國產嵌入式操作系統(tǒng)需求強勁。為此，北京航空航天大學計算機學院、北京航空航天大學杭州創(chuàng)新研究院、中國電子技術標準化研究院物聯(lián)網(wǎng)研究中心、嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會、《單片機與嵌入式系統(tǒng)應用》雜志社，在金秋十月的杭州舉辦了“第二屆國產嵌入式操作系統(tǒng)技術與產業(yè)發(fā)展論壇暨嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會主題討論會（總第26次）”。

本屆論壇聚焦“工業(yè)智能系統(tǒng)中的嵌入式操作系統(tǒng)”和“AIoT時代的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)”。會議邀請到國內從事嵌入式操作系統(tǒng)研究、教育、開發(fā)和開源項目維護的專家學者以及產業(yè)界同仁參與主題演講和嘉賓討論，北京航空航天大學杭州創(chuàng)新研究院院長鄧元為大會致辭。在北京航空航天大學計算機學院牛建偉教授和嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會秘書長何小慶的主持下，與會者共同探討物聯(lián)網(wǎng)、5G、機器人和AIoT嵌入式操作系統(tǒng)及軟件最新技術、新產品和產業(yè)機遇，以及國產操作系統(tǒng)標準化、生態(tài)建設的一系列促進產業(yè)快速發(fā)展的問題，線下和線上150余名來自全國各地嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)機器人領域的專家學者等參加本屆論壇。

上午主題：工業(yè)智能系統(tǒng)中的嵌入式操作系統(tǒng)

以安全角度重新審視汽車操作系統(tǒng)

湖南大學 黃一智博士

隨著汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展，復雜的電子/電氣系統(tǒng)結構和應用軟件，使安全屬性成為汽車最重要、最復雜的屬性。湖南大學嵌入式與網(wǎng)絡計算湖南省重點實驗室黃一智博士帶來了第一個報告，題目為“以安全角度重新審視汽車操作系統(tǒng)”。報告從汽車新安全的角度重新審視汽車操作系統(tǒng)，主要闡述了以下問題：汽車電子/電氣結構和應用需求變化帶來汽車安全的新問題；傳統(tǒng)汽車操作系統(tǒng)的設計是否還安全；以新安全的角度來看汽車操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

交互與智能固然重要，但是安全無疑是首要問題。汽車操作系統(tǒng)作為連接和管理汽車軟硬件的核心組件，為汽車安全提供最重要的保障，而真正影響當前汽車安全的關鍵是運行在汽車ECU上的分布式操作系統(tǒng)。但是，隨著未來智能化汽車的車載計算平臺加入汽車控制，汽車中所有的操作系統(tǒng)都必須提供必要的實時環(huán)境，并達到最高安全等級。黃博士強調：為了應對未來汽車操作系統(tǒng)所面臨的諸多挑戰(zhàn)，汽車工程師應該專注于汽車系統(tǒng)，計算機的問題交由操作系統(tǒng)和上層軟件解決。

基于國產機器人操作系統(tǒng)的工業(yè)機器人離線編程技術

浙江大學機器人所副教授 王進

曾承擔過國家青年自然科學基金、浙江省自然科學基金等多個項目的浙江大學機器人所副教授王進，在“基于國產機器人操作系統(tǒng)的工業(yè)機器人離線編程技術”的主題報告中，圍繞基于國產機器人操作系統(tǒng)的高性能工業(yè)機器人離線編程軟件研發(fā)，詳盡地介紹了離線編程仿真模型庫構建技術、工業(yè)機器人作業(yè)軌跡生成與智能規(guī)劃，以及大場景高效運動模擬仿真。

報告最后，王進副教授對離線編程與嵌入式系統(tǒng)的聯(lián)系與分工給出明確的闡釋——聯(lián)系密切、分工明確。嵌入式系統(tǒng)是實時系統(tǒng)，以作業(yè)控制為主要目標；離線編程是非實時系統(tǒng)，主要用于作業(yè)仿真與優(yōu)化。。二者通過點位文件、程序指令、通訊協(xié)議進行交互。

5G領域嵌入式操作系統(tǒng)關鍵技術和展望

中興通訊操作系統(tǒng)產品部技術總工 崔云峰

崔云峰擁有十多年的嵌入式操作系統(tǒng)設計和研發(fā)經(jīng)驗，他的報告題目是“5G領域嵌入式操作系統(tǒng)關鍵技術和展望”。5G場景的關鍵需求是增強移動帶寬、海量機器連接、高可靠、低延遲通信，因此對5G 操作系統(tǒng)的實時性、可靠性、吞吐性、彈性部署、資源占用、信息安全等方面都提出了非常高的要求。報告結合5G場景的關鍵需求分享了中興通訊5G操作系統(tǒng)的關鍵技術和實踐情況。

談及發(fā)展趨勢時，崔總工表示：隨著5G技術的不斷發(fā)展，嵌入式操作系統(tǒng)更加關注業(yè)務性能、云化、實時、可靠、安全等特性；兩化融合后，嵌入式操作系統(tǒng)既需要滿足工業(yè)需求，也需要滿足ICT需求。

機器人控制器的現(xiàn)狀與未來發(fā)展

納博特科技創(chuàng)始人 張曉龍

在題為“機器人控制器的現(xiàn)狀與未來發(fā)展”的報告中，納博特科技創(chuàng)始人張曉龍結合自己的深切感悟，對機器人行業(yè)的發(fā)展趨勢，以及國內機器人軟件操作平臺的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢做了深入分析。

機器人行業(yè)戰(zhàn)略轉折點出現(xiàn)后，零部件企業(yè)構建的橫向產業(yè)鏈快速發(fā)展，擊敗縱向產業(yè)鏈；同時，國產工業(yè)機器人也迎來了從量變到質變的拐點，未來幾年內將實現(xiàn)對進口產品的全方位超越。張曉龍一再強調開放的重要性，他認為：機器人生態(tài)將帶來多贏機制，能夠提升產業(yè)分工協(xié)作效率，兼顧開發(fā)的高效和差異化。

工業(yè)控制操作系統(tǒng)與運行時環(huán)境

華東師范大學國家可信嵌入式軟件工程技術研究中心/軟硬件協(xié)同設計教育部工程中心副主任 史建琦

史建琦副主任為我們帶來“工業(yè)控制操作系統(tǒng)與運行時環(huán)境”的主題報告。報告詳細介紹了工業(yè)控制領域操作系統(tǒng)的構建與關鍵技術，重點分析了輕量級容器化技術在工業(yè)APP上的應用，以及工業(yè)控制運行時環(huán)境的關鍵技術與當前實現(xiàn)現(xiàn)狀；同時，對新一代工業(yè)操作系統(tǒng)的核心需求和關鍵技術進行了展望。

下午主題：AIoT時代的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)技術及標準化探討

中國電子技術標準化研究院物聯(lián)網(wǎng)研究中心網(wǎng)絡技術研究室工程師 雷根

技術發(fā)展，標準先行。在題為“物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)技術及標準化探討”的報告中，雷根對國內操作系統(tǒng)標準化現(xiàn)狀做了深入的分析與總結。同時，對物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)這一包含大量嵌入式設備的新興領域進行了研究，通過分析多家現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)架構，總結了物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的技術路線以及共性框架，并根據(jù)分析的研究成果提出了幾點標準化建議。

騰訊物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)生態(tài)布局及關鍵技術概述

騰訊高級工程師 汪禮超

汪禮超曾先后在大疆、華為從事嵌入式軟件及物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)相關研發(fā)工作，現(xiàn)主要負責騰訊物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)TencentOS Tiny軟件架構設計和研發(fā)。在“騰訊物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)生態(tài)布局及關鍵技術概述”的主題報告中，汪禮超詳細介紹了騰訊操作系統(tǒng)在騰訊物聯(lián)網(wǎng)領域的產品布局、騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)TencentOS Tiny產品架構及關鍵技術、騰訊物聯(lián)網(wǎng)邊緣操作系統(tǒng)TencentOS Edge產品架構及關鍵技術，以及騰訊物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)解決方案生態(tài)孵化思路與推廣策略。

借助豐富的線上線下活動，騰訊不斷提升TencentOS Tiny的影響力，并與MCU/IP、無線SoC/模組、終端/項目合作伙伴共建IoT生態(tài)。隨著邊緣計算的快速發(fā)展，設備節(jié)點的安全性也備受關注，對數(shù)據(jù)傳輸安全和存儲安全都有較高要求。TencentOS Edge實現(xiàn)了從引導到應用的完整可信任鏈，Intel最新一代Tiger Lake CPU中便內置了TencentOS Edge。

AIoT時代物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)挑戰(zhàn)與技術方案探索

海爾集團優(yōu)家研發(fā)負責人 尹德帥

AI與IoT的結合給物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)，受限于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的浩如煙海，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的研究方向與內容呈現(xiàn)出新的挑戰(zhàn)，包括安全需求的多樣化與動態(tài)化、AI對于算力的要求與嵌入式系統(tǒng)算力資源受限的矛盾，操作系統(tǒng)調度與任務管理、內存管理，以及如何利用AI技術等等。針對上述挑戰(zhàn)，尹德帥做了“AIoT時代物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)挑戰(zhàn)與技術方案探索”的主題報告，從技術方案角度探索如何應對目前的挑戰(zhàn)，并給出相應的技術解決方案，以及在實際產品中的一些應用探索。

物聯(lián)網(wǎng)需要AI賦能，操作系統(tǒng)的研究需要AI注入新活力！尹德帥認為：AI在操作系統(tǒng)中的應用，無論是業(yè)務角度還是傳統(tǒng)研究角度，都有很大的用武之地，Embedded AI會成為操作系統(tǒng)的標準配置項，如同網(wǎng)絡協(xié)議、文件系統(tǒng)一樣。

5G時代下的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)

中移動物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)技術專家 張宏偉

張宏偉帶來了題為“5G時代下的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)”的報告，對OneOS物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的總體架構、通信組件、定位組件、信息安全組件等進行了詳細的介紹。OneOS是應用于物聯(lián)網(wǎng)終端的輕量級實時操作系統(tǒng)，具有易裁剪的輕量級內核，安全可靠，可以屏蔽底層硬件、提升開發(fā)效率，支持互聯(lián)互通、端云融合、遠程升級等，并且提供圖形化集成開發(fā)環(huán)境，可快速實現(xiàn)各種物聯(lián)網(wǎng)應用。

AliOS Things AIoT操作系統(tǒng)

阿里云智能資深技術專家 胡俊鋒

胡俊鋒是IoT端上操作系統(tǒng)AliOS Things的總體負責人，他提出HaaS（Hardware as a Service）并負責0到1落地。胡俊鋒在“AliOS Things AIoT操作系統(tǒng)”的主題報告中，剖析了嵌入式操作系統(tǒng)的四大痛點（碎片化，低安全，弱交互和門檻高）以及三大趨勢（宏內核-》微內核，嵌入式應用-》小程序，軟硬分離-》軟硬一體）。

作為自主知識產權、高可伸縮的AIoT統(tǒng)一操作系統(tǒng)，最新版本的AliOS Things擁有兩大技術革新——微內核和小程序。其中，微內核具有高安全、可伸縮性的優(yōu)勢。借助HaaS，AIoT中小開發(fā)者可以快速組裝軟硬件積木，從而聚焦個性化業(yè)務，實現(xiàn)設備安全上云，加速AIoT創(chuàng)新迭代。

物聯(lián)網(wǎng)時代的操作系統(tǒng)架構設計

杭州指令集智能科技有限公司首席技術官 宋楊

曾任阿里安全潘多拉實驗室負責人的宋楊博士，在題為“物聯(lián)網(wǎng)時代的操作系統(tǒng)架構設計”的報告中指出：物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)是一個適合物聯(lián)網(wǎng)場景的系統(tǒng)機制，應該能夠管理和連接新的設備，配置設備之間的聯(lián)動規(guī)則，并且描述清楚設備間的數(shù)字化關系。宋楊結合指令集智能物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的構建過程，從物聯(lián)網(wǎng)場景的角度剖析了系統(tǒng)軟件的設計，包括面向連接的設計、小數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)的協(xié)同等。

從嵌入式操作系統(tǒng)到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關，再到物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，既要解決連接的問題，又要解決數(shù)據(jù)協(xié)同的問題，還要適應各種物聯(lián)網(wǎng)場景以及安全性的需求，因此，體系化的設計是其中的關鍵，目前產業(yè)界有大量的工作與其中的一個或多個環(huán)節(jié)有關。宋楊強調：我們有必要從整體系統(tǒng)的角度來看一看每個環(huán)節(jié)的需求與設計，設備安全并非完全可控，整體安全往往取決于做得最差的部分，為此提升薄弱環(huán)節(jié)的安全性至關重要。

討論環(huán)節(jié)，精彩紛呈

討論環(huán)節(jié)，邀請中國嵌入式操作系統(tǒng)早期的踐行者何小慶老師、浙江大學陳文智教授、杭州睿珀智能科技有限公司創(chuàng)始人傅臨黎、東土科技操作系統(tǒng)事業(yè)部CTO郭建川，結合在嵌入式產業(yè)耕耘多年的心得體會，針對嵌入式操作系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢，以及國產嵌入式操作系統(tǒng)面臨的機遇與挑戰(zhàn)、未來發(fā)展路徑等熱點話題分享各自的感悟和見解，并與現(xiàn)場觀眾深入互動。嘉賓們對下午的主題報告做了精彩的點評，并對華為鴻蒙OS的未來發(fā)展給出自己的期望。

何小慶秘書長認為：代碼受限的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢較為清晰（具備諸如安全、云端一體等特征），泛物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)將向AIoT的方向演進，業(yè)界仍在探索之中，AI將成為物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的基本屬性；國產嵌入式操作系統(tǒng)產業(yè)處于上升態(tài)勢，發(fā)展空間很大，競爭異常激烈，發(fā)展路徑呈現(xiàn)多元化。他建議國產嵌入式操作系統(tǒng)企業(yè)聚焦于各自擅長的領域，幫助用戶在各種應用場景下快速實現(xiàn)差異化的創(chuàng)新和應用。陳文智教授展望了未來嵌入式操作系統(tǒng)的幾個發(fā)展趨勢：云端一體化、軟硬協(xié)同、生態(tài)建設與標準規(guī)范。

嵌入式操作系統(tǒng)歷史悠久、門類繁多、用途廣泛，產品包括RTOS、開源的Linux、機器人和通信設備操作系統(tǒng)，以及新興的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、邊緣計算操作系統(tǒng)平臺。只要是國人開發(fā)的、參與維護的開源項目均可以稱為廣義上的“國產嵌入式操作系統(tǒng)”。

相較于“第一屆國產嵌入式操作系統(tǒng)技術與產業(yè)發(fā)展論壇”，阿里和指令集等公司在物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)產品更迭方面有了很大推進；同時，本屆論壇涉及包括工業(yè)和機器人操作系統(tǒng)在內的更廣泛的領域，帶來了很多新的產品和理念。毫無疑問，國產嵌入式操作系統(tǒng)產業(yè)身處百花齊放的時代，機遇與挑戰(zhàn)并存，既擁有無限的發(fā)展可能，又面臨缺乏完善生態(tài)環(huán)境等嚴峻挑戰(zhàn)。希望業(yè)界同仁通力合作、不懈努力，共同推動國產嵌入式操作系統(tǒng)產業(yè)快速、穩(wěn)步、良性發(fā)展。

掃描下方二維碼，即可觀看會議直播；登錄嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會網(wǎng)站，可獲得部分主題報告的PPT。

嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會是為嵌入式系統(tǒng)不同學科領域專家、學者、工程技術和媒體人士提供技術與產業(yè)信息交流科技沙龍性質的機構。嵌入式聯(lián)誼會定期組織學術交流、技術研討和市場趨勢等線下和線上會議，并積極參與行業(yè)科技交流活動。
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