在風(fēng)起云涌的數(shù)字化轉(zhuǎn)型大趨勢(shì)中，企業(yè)與開發(fā)者都在關(guān)注具有重大影響力的創(chuàng)新技術(shù)。“數(shù)字化”是一個(gè)寬泛的概念，但無論實(shí)現(xiàn)路徑如何，數(shù)字化轉(zhuǎn)型都是企業(yè)達(dá)成降本增效目標(biāo)、從根源上提升長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力的手段。
如今，工業(yè)制造領(lǐng)域是數(shù)字化浪潮發(fā)力的熱點(diǎn)行業(yè)。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)希望綜合利用這些能力去提升現(xiàn)有的產(chǎn)線效率、降低人力成本需求、更有效地控制生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。如此需求背景下，以往專為工控嵌入設(shè)備打造的軟件基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)瓶頸逐漸顯現(xiàn)。
傳統(tǒng)工控設(shè)備的操作系統(tǒng)一般為單體特化設(shè)計(jì)，不同設(shè)備間的系統(tǒng)難以互聯(lián)互通，缺乏分布式協(xié)同和數(shù)據(jù)管理能力。當(dāng)企業(yè)希望從云端掌控生產(chǎn)設(shè)備全局信息，實(shí)現(xiàn)端邊云融合時(shí)，此類系統(tǒng)更容易成為障礙。鑒于此，業(yè)界希望能夠出現(xiàn)打通碎片化的嵌入式場(chǎng)景、實(shí)現(xiàn)工控嵌入設(shè)備軟件基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一，同時(shí)能夠輕易接通云平臺(tái)和邊緣計(jì)算的新一代嵌入式操作系統(tǒng)。
作為操作系統(tǒng)領(lǐng)域的后起新秀，openEuler 社區(qū)從創(chuàng)立伊始就將自身定位為「數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的堅(jiān)實(shí)底座」，希望通過創(chuàng)新的技術(shù)方案解決各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型痛點(diǎn)、滿足企業(yè)需求。面對(duì)工業(yè)領(lǐng)域的迫切需要，在日前舉辦的 2023 年開發(fā)者峰會(huì)（openEuler Developer Day 2023；下文簡(jiǎn)稱 ODD 2023 ) 上，openEuler 給出了自己的答案：
openEuler 的嵌入式版本逐漸成熟，發(fā)布了首批基于嵌入式版本的商業(yè)發(fā)行版，補(bǔ)齊了 openEuler 全場(chǎng)景能力的最后一環(huán)；
openEuler 委員會(huì)正式成立「工業(yè)領(lǐng)域操作系統(tǒng)委員會(huì)籌備工作組」，標(biāo)志著 openEuler 將協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈的力量梳理和定義工業(yè)領(lǐng)域操作系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景，加速在工業(yè)領(lǐng)域和機(jī)器人領(lǐng)域的推廣。
一、全場(chǎng)景協(xié)同、端邊云融合，為何更需要底層創(chuàng)新？
江大勇在 ODD 2023 大會(huì)的演講中表示，“歐拉社區(qū)今年的重點(diǎn)工作就是攜手合作伙伴、開發(fā)者，通過創(chuàng)新的技術(shù)方案解決痛點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)需求，真正成為千行百業(yè)首選的技術(shù)路線，讓每一位開發(fā)者的貢獻(xiàn)都產(chǎn)生行業(yè)價(jià)值，助力歐拉成為數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的堅(jiān)實(shí)底座。”結(jié)合當(dāng)下操作系統(tǒng)行業(yè)的背景，可以看出 openEuler 社區(qū)意圖通過底層技術(shù)創(chuàng)新來打通端邊云融合瓶頸，真正實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景高效協(xié)作，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型大目標(biāo)。
要知道，自上世紀(jì)末 Windows 操作系統(tǒng)統(tǒng)一 PC 桌面領(lǐng)域，Linux 開始在服務(wù)器行業(yè)崛起以來，操作系統(tǒng)行業(yè)經(jīng)歷了移動(dòng)計(jì)算及云計(jì)算革命，出現(xiàn)了 PC、移動(dòng)設(shè)備、服務(wù)器、嵌入式設(shè)備等多個(gè)細(xì)分市場(chǎng)“分而治之”的局面。每一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域中都有一兩個(gè)主流操作系統(tǒng)品牌。但各家產(chǎn)品多針對(duì)單一應(yīng)用場(chǎng)景和有限的硬件平臺(tái)，即便是同一廠商面向不同場(chǎng)景的操作系統(tǒng)版本也很難互通協(xié)作，呈現(xiàn)孤島化的特征。
如今，從企業(yè)到個(gè)人用戶都越來越地面對(duì)跨場(chǎng)景、跨設(shè)備的任務(wù)狀態(tài)。例如，普通消費(fèi)者可能希望剛在智能手機(jī)上觀看的視頻能夠立刻推送到客廳電視上，而企業(yè)用戶經(jīng)常需要將生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過管理應(yīng)用在多個(gè)工廠設(shè)備、辦公室主機(jī)、控制終端之間流轉(zhuǎn)。多場(chǎng)景融合與協(xié)同正在成為企業(yè)提升生產(chǎn)力、實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)的必經(jīng)之路，而碎片化、各自獨(dú)立的傳統(tǒng)操作系統(tǒng)難以滿足新時(shí)代的需求。很顯然，只有從底層開始完全為跨平臺(tái)、跨場(chǎng)景協(xié)作設(shè)計(jì)的架構(gòu)才是下一代操作系統(tǒng)的發(fā)展方向。
正是在這樣的產(chǎn)業(yè)背景下，新誕生不久的 openEuler 在 2021 年就將自身定位成符合上述需求、面向未來的大一統(tǒng)創(chuàng)新平臺(tái)。自 openEuler 開源三年以來，社區(qū)每半年就更新一個(gè)主要版本，最新版本 23.03 也已經(jīng)如期發(fā)布。在本屆 ODD 2023 峰會(huì)上，openEuler 的創(chuàng)新重點(diǎn)就是夯實(shí)和提升全場(chǎng)景覆蓋能力，推動(dòng)全場(chǎng)景生態(tài)發(fā)展：
openEuler 創(chuàng)新發(fā)布混合部署框架，同時(shí)兼容軟、硬實(shí)時(shí)多種內(nèi)核，滿足工業(yè)場(chǎng)景對(duì)于微秒級(jí)確定性需求，共享服務(wù)器場(chǎng)景的生態(tài)及工具鏈，增強(qiáng)了軟實(shí)時(shí)、硬實(shí)時(shí)能力；
引入 JailHouse 工業(yè)級(jí)虛擬化方案，孵化 ZVM 嵌入式實(shí)時(shí)虛擬機(jī)方案，進(jìn)一步提升在混合部署模式下，工業(yè)領(lǐng)域的系統(tǒng)安全性和資源利用效率；
openEuler 已實(shí)現(xiàn)對(duì) X86 工控機(jī)芯片 M10、Hi3093、RK3568 等 ARM 芯片的支持并持續(xù)擴(kuò)展，未來將提供對(duì) RISC-V 芯片的全面支持，豐富南向算力平臺(tái)；
openEuler 還重點(diǎn)圍繞工業(yè)控制、機(jī)器人、端邊云協(xié)同等用戶創(chuàng)新場(chǎng)景發(fā)力，提供對(duì)機(jī)器人 ROS 運(yùn)行時(shí)相關(guān)軟件包的支持，圍繞全場(chǎng)景分布式協(xié)同，持續(xù)對(duì)分布式軟總線、分布式數(shù)據(jù)管理能力進(jìn)行迭代演進(jìn)；
基于 openEuler 嵌入式版本的首批商業(yè)發(fā)行版發(fā)布，社區(qū)還新增了來自電信天翼云、湖南大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、華恒盛世的 5 個(gè)捐贈(zèng)項(xiàng)目。
openEuler 的核心目標(biāo)就是在開源社區(qū)的支持下推進(jìn)端邊云全場(chǎng)景協(xié)同，使企業(yè)能夠在統(tǒng)一軟件平臺(tái)上輕松管理與溝通不同的硬件設(shè)施，大幅降低維護(hù)成本、提升設(shè)備協(xié)作效率，最終提升生產(chǎn)力。其中，分布式軟總線和分布式數(shù)據(jù)管理能力就是 openEuler 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的底層技術(shù)創(chuàng)新。
分布式軟總線是主要面向強(qiáng)交互等需求的智能終端、物聯(lián)網(wǎng)終端和工業(yè)終端的 OpenHarmony 社區(qū)開源的分布式設(shè)備通信基座。它為設(shè)備之間的互通互聯(lián)提供統(tǒng)一的分布式協(xié)同能力，實(shí)現(xiàn)設(shè)備無感發(fā)現(xiàn)和高效傳輸。openEuler 支持分布式軟總線后，就能同 OpenHarmony 生態(tài)高效互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)即插即用、數(shù)據(jù)自由流轉(zhuǎn)與高效數(shù)據(jù)傳輸。在此基礎(chǔ)上，openEuler 的分布式數(shù)據(jù)管理能力可以對(duì)多種類型、不同硬件架構(gòu)的設(shè)備上存在的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，打通設(shè)備壁壘，讓數(shù)據(jù)在流動(dòng)中創(chuàng)造價(jià)值。
例如，運(yùn)行 openEuler 的工廠邊緣服務(wù)器可以通過分布式軟總線直接操控廠房?jī)?nèi)的各類工控終端，通信開銷和延遲極低。各個(gè)廠房的邊緣節(jié)點(diǎn)又能通過 openEuler 云端服務(wù)器便捷管理，運(yùn)維人員可以快速?gòu)脑贫瞬榭此袕S房設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，隨時(shí)預(yù)警和修復(fù)錯(cuò)誤。所有設(shè)備的關(guān)鍵數(shù)據(jù)都通過分布式數(shù)據(jù)管理能力在云端統(tǒng)一維護(hù)，企業(yè)通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析挖掘可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)能瓶頸、降低不必要的運(yùn)維支出等。
相比傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)架構(gòu)，分布式軟總線與分布式數(shù)據(jù)管理讓 openEuler 具備了前所未有的跨場(chǎng)景協(xié)作能力。尤其對(duì)于工業(yè)制造行業(yè)而言，openEuler 的底層技術(shù)創(chuàng)新使企業(yè)管理者第一次站在全局視角上統(tǒng)籌運(yùn)營(yíng)所有工廠設(shè)備和各類數(shù)據(jù)，不再受到不同操作系統(tǒng)之間互通瓶頸的制約，從而為生產(chǎn)力的大幅提升打下良好基礎(chǔ)。正如熊偉所言，openEuler 的一系列技術(shù)創(chuàng)新是“謀勢(shì)而動(dòng)，蓄勢(shì)待發(fā)”，是為產(chǎn)業(yè)生態(tài)進(jìn)一步聯(lián)通的未來儲(chǔ)蓄力量。
二、補(bǔ)足能力缺口：嵌入式版本日趨成熟，機(jī)器人生態(tài)起步
在本屆 ODD 2023 大會(huì)上，作為 openEuler 社區(qū)的合作伙伴，粵港澳大灣區(qū)國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心以及菁蓉聯(lián)創(chuàng)正式發(fā)布了基于 openEuler 嵌入式商業(yè)發(fā)行版。同時(shí)，麒麟信安也在籌備發(fā)布 openEuler 嵌入式商業(yè)發(fā)行版。此外，北航 - 華為關(guān)鍵軟件聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室揭牌并發(fā)布智能機(jī)器人系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于 openEuler 嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)建，為 openEuler 社區(qū)補(bǔ)齊了多種機(jī)器人應(yīng)用的開源軟件生態(tài)。
這些商業(yè)發(fā)行版的發(fā)布意味著 openEuler 嵌入式版本正在日趨成熟，社區(qū)在嵌入式領(lǐng)域的創(chuàng)新努力已經(jīng)在商業(yè)場(chǎng)景落地，補(bǔ)齊了 openEuler 全場(chǎng)景能力的最后一環(huán)。在工業(yè)場(chǎng)景中，嵌入式設(shè)備占據(jù)著工業(yè)生產(chǎn)的大量重要環(huán)節(jié)。隨著越來越多的合作伙伴發(fā)布嵌入式商業(yè)發(fā)行版，openEuler 的端邊云融合優(yōu)勢(shì)將在嵌入式設(shè)備中發(fā)揮更大的作用。
社區(qū)合作伙伴的成果也是 openEuler 社區(qū)欣欣向榮的發(fā)展局面的一個(gè)側(cè)影。如今，openEuler 社區(qū)每日活躍開發(fā)者近 4000 人，每日新增討論 2168 次、 代碼合入 127 個(gè)、軟件包 31 個(gè)，每月新增創(chuàng)新項(xiàng)目 10 個(gè)、修復(fù)漏洞 80 個(gè)，已經(jīng)與國(guó)際主流開源社區(qū)相當(dāng)。隨著嵌入式和機(jī)器人生態(tài)逐漸成熟，openEuler 有望憑借社區(qū)伙伴的持續(xù)創(chuàng)新推動(dòng)，在工控嵌入式領(lǐng)域快速取得可觀的影響力和市場(chǎng)地位。進(jìn)而，openEuler 向整個(gè)工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)全面進(jìn)軍，也是“順理成章”之勢(shì)。
三、籌備工業(yè)操作系統(tǒng)，openEuler 直指工業(yè)軟件難題
隨著 openEuler 在嵌入式和機(jī)器人系統(tǒng)方面日趨成熟，這些行業(yè)傳統(tǒng)的軟件基礎(chǔ)設(shè)施存在的缺陷在對(duì)比之下也就更為明顯。工業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用部署的硬件類型眾多，涉及的通信協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)五花八門，給數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來了諸多障礙。例如，智能工廠要求產(chǎn)線不同類型設(shè)備自動(dòng)向邊緣服務(wù)器上傳數(shù)據(jù)，而在當(dāng)前背景下，運(yùn)維人員僅僅是調(diào)試不同設(shè)備平臺(tái)的通信互聯(lián)就需要大量投入，這一過程還可能涉及不同無線技術(shù)之間的干擾、沖突等。openEuler 的嵌入式版本就能很好地解決這類困難，還能支持無人機(jī)群、智能采集車等設(shè)備的秒級(jí)自組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)智能化巡檢與預(yù)警。
分布式總線與分布式數(shù)據(jù)管理為 openEuler 的云邊端融合能力打下了基礎(chǔ)，新研發(fā)的混合部署框架則為 openEuler 提供了工業(yè)場(chǎng)景剛需的軟硬實(shí)時(shí)性能；JailHouse 工業(yè)級(jí)虛擬化方案的引入讓 openEuler 的適用范圍大大增加，對(duì) x86、ARM 和未來的 RISCV 的支持則覆蓋了幾乎所有工控設(shè)備的芯片架構(gòu)。與現(xiàn)有的碎片化解決方案相比，openEuler 既能滿足工業(yè)制造對(duì)實(shí)時(shí)性、性能、資源開銷、穩(wěn)定性等指標(biāo)的要求，又能直接實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)、多架構(gòu)融合，解決數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、管理等難題。如果 openEuler 的這些優(yōu)勢(shì)能夠進(jìn)一步擴(kuò)大到整個(gè)工業(yè)制造領(lǐng)域，就有希望加快全行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程，發(fā)揮巨大的應(yīng)用潛力。
在本屆 ODD 2023 大會(huì)上，openEuler 對(duì)工業(yè)行業(yè)的迫切需求給出了回應(yīng)。經(jīng)過 openEuler 委員會(huì)批準(zhǔn)，社區(qū)正式成立了“工業(yè)領(lǐng)域操作系統(tǒng)委員會(huì)籌備工作組”，為 openEuler 工業(yè)領(lǐng)域操作系統(tǒng)委員會(huì)開始籌備工作。工作組希望協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈力量，梳理和定義出工業(yè)領(lǐng)域操作系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景，基于統(tǒng)一的架構(gòu)藍(lán)圖，以開源社區(qū)為協(xié)作平臺(tái)，快速迭代演進(jìn)版本。
未來，openEuler 正式發(fā)布工業(yè)領(lǐng)域操作系統(tǒng)后，有望在工業(yè)生產(chǎn)中帶來一系列變革和進(jìn)步。新的工業(yè)系統(tǒng)能夠完整覆蓋從辦公操作平臺(tái)到一線生產(chǎn)制造設(shè)備的所有使用場(chǎng)景，大幅降低各類設(shè)備平臺(tái)的統(tǒng)一維護(hù)、管理成本，提升數(shù)據(jù)的互聯(lián)傳輸效率。基于統(tǒng)一的底層平臺(tái)，openEuler 社區(qū)的開發(fā)者可以輕松為各種生產(chǎn)環(huán)境開發(fā)創(chuàng)新的工業(yè)應(yīng)用，滿足工業(yè)企業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求。所有這些應(yīng)用都能通過云端快速部署和管理，以較低的成本達(dá)到提升生產(chǎn)效率的目標(biāo)。企業(yè)還能應(yīng)用社區(qū)分享的最佳實(shí)踐降低試錯(cuò)成本，有效控制創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)。總體而言，openEuler 工業(yè)操作系統(tǒng)一旦成熟，將為未來的工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供可觀的價(jià)值與賦能。
四、百萬開發(fā)者助力，openEuler 社區(qū)創(chuàng)新不停步
ODD 2023 大會(huì)上，江大勇分享了 openEuler 在商業(yè)市場(chǎng)上的關(guān)鍵成就——短短三年時(shí)間，openEuler 就在商業(yè)裝機(jī)量上實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)跨越發(fā)展，從一年幾萬套裝機(jī)發(fā)展到 目前的 300 萬套，獲得中國(guó)服務(wù)器領(lǐng)域新增市場(chǎng)的 25% 份額，部分行業(yè)甚至高達(dá) 50%。預(yù)計(jì)在 2023 年，openEuler 將獲得國(guó)內(nèi)服務(wù)器市場(chǎng)新增份額的 35%。
取得這樣的優(yōu)異成績(jī)，與 openEuler 社區(qū)的開發(fā)者作出的貢獻(xiàn)是分不開的，同時(shí)，這些成果也讓開發(fā)者看到了自己努力獲得的回報(bào)，讓社區(qū)生態(tài)形成了良性循環(huán)。熊偉提到，“openEuler 社區(qū)對(duì)個(gè)體開發(fā)者的關(guān)注日趨增加，通過一站式 openEuler 開發(fā)平臺(tái)、統(tǒng)一構(gòu)建系統(tǒng) EulerMaker、靈活的編譯器插件框架等技術(shù)持續(xù)改善開發(fā)體驗(yàn)，提升開發(fā)效率。在開源開放層面，openEuler 社區(qū)已累積接收 393 個(gè)原創(chuàng)項(xiàng)目的貢獻(xiàn)。2022 年 12 月開放原子開源基金會(huì)正式批準(zhǔn) openEuler 成為項(xiàng)目群，可以接受捐贈(zèng)項(xiàng)目。openEuler 還獲得了眾多平臺(tái)型開源軟件的上游社區(qū)原生支持，讓全球用戶都可以便捷使用。”
開源社區(qū)的繁榮景象，讓 openEuler 在工業(yè)領(lǐng)域的行動(dòng)有了堅(jiān)實(shí)的能力基礎(chǔ)，也為未來的成功提供了保障。隨著工業(yè)系統(tǒng)的缺口逐漸補(bǔ)足，openEuler 為全行業(yè)、全場(chǎng)景打造數(shù)字底座的愿景也基本成型。接下來，openEuler 將在千行百業(yè)繼續(xù)發(fā)光發(fā)熱，為每一個(gè)行業(yè)探索最佳的數(shù)字化轉(zhuǎn)型路線。
過去三年，openEuler 社區(qū)的發(fā)展已經(jīng)超越了多數(shù)人的預(yù)期。展望未來，openEuler 在工業(yè)領(lǐng)域的崛起是大概率事件。作為操作系統(tǒng)行業(yè)的年輕創(chuàng)新力量，我們也希望 openEuler 能夠繼續(xù)堅(jiān)持自己的獨(dú)到理念，為操作系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新、各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型做出可觀的貢獻(xiàn)，為全球開發(fā)者的努力持續(xù)帶來切實(shí)回報(bào)。
文章轉(zhuǎn)自 InfoQ
