梅宏院士:万物互联时代需要一个新的系统

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2022-10-11

8月11日,北京大学和腾讯研究院联合发布《泛在操作系统实践与展望研究报告》(下简称“报告”)。报告首次在行业内提出了泛在操作系统的体系框架,系统化梳理了8个类别泛在操作系统的典型实践案例,其发布对于厘清泛在操作系统的内涵与外延、汇聚更多产学研用力量推动泛在操作系统产业发展具有重要意义。


“泛在操作系统”概念由梅宏院士于2018年在《IEEE Computer》杂志的封面文章“走向泛在操作系统:一种软件定义的视角”中提出,来表示不限于Windows/Linux这样的传统操作系统的未来新型操作系统。


泛在操作系统成产业趋势,研究与实践进入加速期


此前,《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》中明确提出,“大力支持开展‘软件定义’及泛在操作系统平台相关理论和技术研究,加强政产学研用对接,构建‘软件定义’核心技术体系”,因此,积极开展泛在操作系统的研发创新和应用实践,对于我国在此领域建立先发优势具有重要价值。 


操作系统作为计算机系统最关键的一层软件,是计算系统的核心,一方面对下管理各类软件硬件资源,一方面对上支撑各类应用的运行和开发。在PC互联网和移动互联网时代,正是因为各类先进的操作系统出现,才有了PC和智能手机从早期的专属专用到走向普通大众,各式各样的应用开始涌现,用户体验也大大改善。


正如中科院院士、中国计算机学会理事长梅宏所言,我们既要面临“云管边端物”乃至“人”的海量异构资源,尤其是各种泛在化的“端”资源的有效高效管理需求,又要面临应用需求变化频繁、应用场景动态多变的复杂的计算环境,参照操作系统的求解问题思路,构建面向不同领域的多场景的多样性泛在操作系统,成为学术界和产业界探索实践的方向。


在产业互联网领域,过去多年的信息化发展中构建了各种系统,也不可避免存在信息孤岛、重复投资、集成复杂等共性问题。泛在操作系统可改变传统烟囱式建设、运维和管理模式,对设备、数据、应用、算法等进行解耦,面向人机物融合的新环境,提供标准化、一体化的泛在资源接入和构件化、场景化的泛在应用构建支持,帮助各行各业开展更低成本、更高效率、更易互通的数字化转型。

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事实上,虽然泛在操作系统的概念是在2018年才正式由梅宏院士提出,但是与泛在操作系统相关的研究工作已经有多年的发展历史。


例如,国际上有微软公司曾经提出家庭操作系统HomeOS的概念,斯坦福大学最早研发的Robot Operating System(ROS)是一个面向机器人编程的操作系统,英国公司Living Plan IT最早提出一种“智慧城市”操作系统Urban OS,谷歌发布的物联网操作系统Google Brillo。


而在国内,北京大学信息技术高等研究院正式开源发布矽璓工业物联操作系统XiUOS;腾讯也较早地启动操作系统研发与运营支持,面向云数据中心、物联网、边缘设备的TencentOS系列操作系统多年来持续迭代和深化开源, 面向分布式云打造了遨驰OS;海尔则在积极研发智能家居操作系统UHome OS。


腾讯研究院总顾问杨健也在现场表示,数实融合处在一个系统化和多方位融合的关键阶段,人和设备、设备和设备、包括设备和服务之间的连接生态都需要泛在操作系统的核心的支撑。


可以说,今天对泛在操作系统的研究与实践正进入一个加速阶段。


作为“泛在操作系统”概念的提出者,梅宏院士也在此次会上作了观点分享。


他指出,当前我们的社会正在进入万物互联、万物数字化时代,这时候需要一个新的系统,这就是泛在操作系统出现的背景。


“一开始我们只是觉得一个人、机、物融合的泛在计算时代正在到来,按照过去的发展态势,应该有一代新的操作系统。这种操作系统首先是适应新的终端,就像从主机到PC,再到移动终端一样的,首先是使用新的终端,并和CPU等硬件紧密关联。”梅宏说。


现在,又出现了一种新的平台,把各种终端连起来,好像无所不在,无所不包。比如智慧城市平台,除了把城市资源管好,在上面能够允许做二次开发,这就是一个智慧城市操作系统,它就是一个泛在的。


梅宏谈到,“卡脖子”基本上涉及的是传统操作系统,并和CPU紧密绑定,而泛在操作系统的出现,一个新蓝海出现了,它包含节点,也包含网络。传统的操作系统,是当前我们应该去完善的,可以实现关键部门的自主可控,甚至自主可控,与此同时,也需要关注新的蓝海,它会形成一个很大的产业。


在他看来,泛在操作系统更像是一个“软件定义”的操作系统,软件定义X,即为X构建一个平台,就称之为X操作系统。


不过,他也指出目前面临的难题:万物互联的终端还看不到一个一统天下的产品,因此也不能将泛在操作系统泛化。