2021年08月30日 | 第三届国产嵌入式操作系统技术与产业发展论坛圆满结束

“第三届国产嵌入式操作系统技术与产业发展论坛”圆满结束

2021年是中国经历了前所未有的疫情之后，开始快马加鞭、努力奋斗的一年。复杂的国际政经环境依旧，国产芯片和国产操作系统受到国内产业界、学术研究机构和政府相关部门高度重视，产业发展势头迅猛，投资热情高涨。伴随人工智能快速发展，嵌入式操作系统在智能系统中发挥越来越大的作用，为了应对日益复杂和不确定的外部环境，国产智能系统更离不开国产嵌入式操作系统，智能制造和工业物联网对国产嵌入式操作系统需求强劲。国产机器人产业正处于快速发展阶段，机器人操作系统急需国产化！

为此，北京航空航天大学计算机学院、北京航空航天大学杭州创新研究院、中国电子技术标准化研究院物联网研究中心、嵌入式系统联谊会、《单片机与嵌入式系统应用》杂志社，在疫情不断反复的情况下，采用线上方式举办了“第三届国产嵌入式操作系统技术与产业发展论坛暨嵌入式系统联谊会主题讨论会（总第27次）”。

本届论坛聚焦“面向工业的操作系统技术”和“RISC-V与开源操作系统”。主办方邀请到国内从事嵌入式操作系统研究、产品开发和开源项目的专家和学者参与论坛的主题演讲和嘉宾讨论，研讨机器人操作系统、物联网操作系统以及RISC-V与新一代开源操作系统最新技术、产品和产业机遇，共同探讨国产操作系统生态建设、开源治理等一系列促进共同发展的问题。本次论坛首次采用多个平台线上联动直播，累计听众超3000人！

会议上午主题：面向工业的操作系统技术

机器人操作系统及开发环境

北京航空航天大学计算机学院教授 牛建伟

机器人作为当今的硬科技之一，将是未来30年人类科技发展最重要的方向之一。作为研究机器人多年的学者，牛建伟教授深知当前机器人产业存在的问题，比如标准化工作还未全面开始、尚未形成具有垄断地位的机器人操作系统等。技术发展至今，单打独斗的时代已经过去，开发机器人操作系统也不例外。牛教授所在团队最近两年与企业合作开发机器人操作系统，希望集众人之力，通过借鉴Android的成功经验，开发出具有国际竞争力的产品。

牛教授介绍，现在机器人中软件正在由控制系统向操作系统过渡，是研发机器人操作系统的大好时机。牛教授的团队经过两年多的摸索，初步形成了利用ROS+CoDesys+国产实时操作系统内核的研发思路,充分利用各家优势、扬长避短，快速开发国产机器人操作系统。

当今国内工业机器人产业面临三大挑战：缺少国产实时工业操作系统，没有高效机器人应用开发环境，缺乏机器人开放开源生态。为此，牛教授呼吁各方携手开发强实时、高可靠国产机器人操作系统，共创“中国制造”新面貌！

北京航空航天大学计算机学院牛建伟教授线上演讲

原创工业操作系统SylixOS生态发展和产业化实践

翼辉信息技术副总经理 徐贵洲

翼辉信息是拥有大型实时操作系统自主知识产权的高科技公司，专注为自主可控导向的领域提供专业解决方案，公司的主要产品是SylixOS实时操作系统。徐贵洲回顾了SylixOS的发展历程：2006年SylixOS内核完成，2009年为支持MMU、Cache做了重大改进，更好的发挥高端处理器优势，2012年支持进程，实现SylixOS质的蜕变，2015年SylixOS成为一套集设计、开发、调试、仿真、部署、测试功能于一体的完整嵌入式开发解决方案，目前SylixOS已经成为一个功能齐备的大型实时嵌入式操作系统，能够适配电子工业上使用的绝大部分嵌入式处理器。

早在2015年，SylixOS就进行了整体代码的源代码自主化率评估，是目前自主化率最高的国产操作系统之一，能够解决客户的后顾之忧。SylixOS的应用领域已经扩展到航空航天、轨道交通、汽车电子、防务、工业自动化、电力等。报告最后，徐贵洲表示：未来，翼辉信息会为合作伙伴提供更好的服务和生态支持！

翼辉信息技术徐贵洲副总经理线上演讲

虚拟化技术在工业操作系统中的应用与实践

东土科技操作系统事业部副总经理 郭建川

作为东土工业操作系统Intewell的研发负责人，郭建川表示他们通过不断与客户探讨沟通，现在Intewell不仅仅是提供给客户的替代操作系统平台，还能为更多细分领域提供解决方案，显著降低客户成本。

Intewell的最大特点之一是虚拟化，郭建川在报告中介绍了虚拟化技术的特点和优势，并详细讲解了近几年非常流行的轻量化虚拟技术。经过20年的研发沉淀，基于软件定义的Intewell工业操作系统已经具备在一个硬件上运行多个高可靠实时系统和多个非实时系统的能力，集边缘计算、工业控制、运动控制、数据采集、人工智能于一体，Intewell已经广泛应用于飞机、舰船、无人装备、工业通信、工业控制等领域。

郭建川表示，Intewell生态系统包括APP伙伴、授权渠道、战略合作伙伴、OEM伙伴，生态系统的完善也将是公司未来的战略重心。

东土科技操作系统事业部郭建川副总经理线上演讲

离散自动化新一代控制系统开发环境-趋势与探索

中科院沈阳自动化所副研究员张华良

张华良认为：在新时代，自动化世界需要加速创新。产品越来越复杂，越来越多地融合了运动控制、机器视觉、人工智能、未来还要加入大量的人机交互，这样的趋势在不断推动离散自动化的发展。离散自动化系统正在由目前的底层设备到中间层的调度管理、再到顶层的资源计划的金字塔结构，向面向未来业务的分布式结构过渡，进而转变为网状的、扁平化的控制、运营一体化的系统平台。

张华良在分享了所在团队正在开发的机器人控制平台软件和应用案例后，发出如下倡议：中国的自动化产业应借鉴国外公司的平台化布局，加快推进多方合作，红海市场已经很难破局，应该瞄准以AI+TSN/5G为代表的新兴技术，将其落地在智能机器人等蓝海应用，以打破原有的市场格局，寻求新的发展机会。张华良希望能够与教育领域深度合作，助力产业夯实基础、快速发展！

中科院沈阳自动化所张华良副研究员线上演讲

ROS机器人操作系统在工业实时环境的发展应用

北航计算机学院博士生 张晓龙

张晓龙博士在演讲中指出机器人学传统属于机械学科，发展到现在已经成为机械、自动化、计算机的融合学科。虽然算法和控制所占比重越来越大，但是计算机背景的开发人员很难摆脱实体机器人的束缚，难以应对实体与虚拟世界的巨大差异，这是目前机器人开发面临的问题。产业届急需一个开放的机器人系统平台，因此ROS被寄予厚望。

ROS系统具备以下特点：将硬件功能标准化、抽象化，统一驱动接口；通过系统快速实现对底层硬件的控制；建立跨进程组件模型及消息传递机制；开发强大的编译环境；加入更多调试和虚拟仿真验证工具；实现硬件/操作系统的跨平台能力。

张晓龙认为：尽管ROS在发展过程中有很多障碍，但是开放机器人系统平台是大势所趋，随着ROS2推出，未来会解决产品化问题，所以现在有越来越多的公司加入，其中不乏一些大公司如ADlink和小米，未来可期。

北航计算机学院张晓龙博士线上演讲

会议下午主题：RISC-V与开源操作系统

RISC-V开放芯片生态，释放AIoT应用活力

平头哥半导体资深技术专家李春强

如李春强所言，现在正处于从数“字”化向数“智”化转变的时代，数据由上云向场景化发展，未来的海量数据会具有智能化的特性，这时就需要边缘设备来分担服务器的负载。据IDC预测，未来80%的设备要具备AI算力，未来十年，芯片的计算架构会发生巨大变化。

在这样的背景下，开源RISC-V架构备受瞩目，其能够根据应用场景需求进行指令集的加强，还能够在算力和功耗方面做到很好的平衡，能够更好地推动物联网时代软硬件协同创新。李春强介绍，RISC-V近几年发展迅速，平头哥也发布了一系列基于RISC-V架构高性能处理器，用户可以根据应用需求进行选择。

平头哥一直致力于RISC-V开源开放生态系统的建设。一家公司的力量毕竟有限，李春强希望更多企业和工程师加入到开源社区，共同建设一个开放、共享的RISC-V生态系统。

平头哥半导体资深技术专家李春强线上演讲

Zephyr最新进展及RISC-V架构支持情况

Zephyr项目中国大使 任慰博士

Zephyr是一款开源实时操作系统，在一开始就考虑了功能安全和信息安全，致力于成为一流的物联网平台，以成为MCU界的Linux为发展愿景。

目前，Zephyr能够支持Arm、Intel、RISC-V、NiosII、Sparc、tensilica等架构。Zephyr发展非常迅速，会员越来越多，Facebook、Google、SiliconLabs、Wind River等大公司也加入了进来，这背后的原因耐人寻味。任博士认为：像Google和Wind River这样本身拥有强大操作系统的公司加入进来，看中的是Zephyr在物联网应用中的优势，正好可以弥补自身的短板。

在任博士看来，尽管Zephyr已经有很多应用，但以国外居多，国内的相对较少，这对国内开发者来说，恰恰是一个机遇。Zephyr是一个产品级应用，可以提供长期支持版本，并且承诺会不断更新以修补漏洞，可以解决开发者的后顾之忧。

Zephyr项目中国大使任慰博士线上演讲

面向RISC-V处理器的RT-Thread微内核操作系统

RT-Thread创始人熊谱翔

熊谱翔认为，RT-Thread和RISC-V天生具有开源基因，所以RT–Thread一开始就在推进对RISC-V架构的支持，这其中包括社区层面的推进和对生态合作伙伴的支持。

报告中，熊谱翔详细讲解了RT-Thread对RISC-V的支持情况，比如支持SMP多核和AMP多核。2020年9月，RT-Thread Smart微内核操作系统发布，同年10月开源了其代码。熊谱翔在演讲中详细介绍了RT-Thread Smart的混合微内核架构技术，以及对于RISC-V 处理器架构的支持，介绍了RT-Thread Smart延续RT-Thread优异的实时性的技术特点。

RT-Thread创始人熊谱翔线上演讲

立足安全可靠、构建端云融合操作系统

中移物联网操作系统专家 张宏伟

张宏伟首先介绍了中国移动开发的OneOS的三个关键特点，即安全可靠、端云一体、专用于物联网。OneOS可以适配超过千款的MCU，支持ARM、RISC-V、MIPS、Xtensa、C-Sky等主流架构，驱动层可以屏蔽架构差异，一套代码可以在各种架构处理上运行。张宏伟表示，开发OneOS的初衷就是希望解决物联网操作系统的“卡脖子”问题，在国内公司被限制使用海外系统时，能够将其应用轻松移植到OneOS上，因此OneOS在接口方面下了很大功夫，用户可以轻松地实现“替换”。

报告中，张宏伟详细讲解了OneOS内核和架构、设备管理和驱动框架、GUI框架等系统组件等。OneOS能够实现端云一体，可以连接国内主流的云平台。正如张宏伟总结得那样，OneOS是生于“物联”，又插上“云”翅，让设备天生就能飞。

中移物联网操作系统专家张宏伟线上演讲

物联网操作系统的过去、现在与未来

嵌入式系统联谊会秘书长 何小庆

何小庆秘书长从嵌入式操作系统的发展历史开始他的报告，详细列举了国内外知名的嵌入式操作系统。他认为，嵌入式操作系统始于和发展于RTOS，物联网操作系统的核心也是RTOS。

报告中何小庆指出，物联网时代对安全性、端云结合、低功耗、多平台和分布式方面提出了新的要求，基于开源操作系统发展物联网操作系统是未来的发展之路，目前国产物联网操作系统与国际企业比肩同行，已经出现繁荣之势，期待未来能出现一个统一的操作系统，从而真正激活物联网应用这个大市场！

在演讲中何小庆阐述了他对RISC-V产业的憧憬：随着嵌入式AI的落地，RISC-V指令集迎来了新的机遇，RISC-V为物联网开发带来了开源和免费、简单和灵活、高效和安全三大优势，已经有越来越多的公司参与进RISC-V物联网生态中来，物联网和RISC-V正在相互成就。

嵌入式系统联谊会何小庆秘书长线上演讲

讨论环节，精彩纷呈

讨论环节，与会嘉宾针对与会的工程师提出的技术和产业发展问题各抒己见，并就RISC-V 生态、物联网安全等问题进行了深入的探讨。牛建伟教授认为，目前国内嵌入式操作系统种类很多，而且在各自的垂直领域拥有很好的口碑，但是，还缺少能够在国际上具备强大竞争力的产品。牛教授在此呼吁，希望产业界的同仁能够通力合作、共同发展，一起将国产嵌入式操作系统做大做强！

尽管受到新冠肺炎疫情的影响，但国产嵌入式操作系统依然在快马加鞭地前进，真心希望企业在埋头苦干、发展自身的同时，多寻求与产业界的合作机会，共同壮大我国嵌入式系统产业。