《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 業(yè)界動態(tài) > 操作系統(tǒng)工程視角下的AIoT

操作系統(tǒng)工程視角下的AIoT

2019-10-08
關(guān)鍵詞: 操作系統(tǒng) AIoT

  2008年是一個不太普通的年份,,前一年,,iPhone上市,后一年,,Android發(fā)布,。在兩大移動操作系統(tǒng)誕生中間的2008年,幾位對操作系統(tǒng)非常熱衷的工程師創(chuàng)立了中科創(chuàng)達(dá)(ThunderSoft,,以下簡稱“創(chuàng)達(dá)”),,其為新興的智能移動設(shè)備提供高效、易用,、安全,、美觀的操作系統(tǒng)。

  在2015年創(chuàng)達(dá)在深圳創(chuàng)業(yè)板上市的時候,,有人說創(chuàng)達(dá)的成功是因為趕上了移動互聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)口,,有人說是因為一開始的國際化布局,有人說是因為有一群團結(jié),、肯干且能干的人,,有人說是得益于中國的移動設(shè)備供應(yīng)鏈基礎(chǔ)。但只有極少數(shù)人能夠理解,,這實際上是“操作系統(tǒng)工程”理念的成功,。在上市前和券商的交流中,我們發(fā)現(xiàn)即使是解釋清楚“操作系統(tǒng)”是個什么東西都是一件非常艱難的事情。所以,,在很長一段時間里,,我們只是埋頭服務(wù)客戶,完成項目,,開發(fā)產(chǎn)品,,不再試圖解釋這個理念。但我們內(nèi)心清楚,,這一理念才是我們前進的動力,。

640.webp (4).jpg

  圖表 1 - 創(chuàng)達(dá)發(fā)展歷程

  在AIoT方興未艾的今天,當(dāng)我們面對著比創(chuàng)業(yè)當(dāng)年更多的設(shè)備,,更先進的技術(shù),,更復(fù)雜的系統(tǒng),遍布全球的子公司和五花八門的需求的時候,,覺得有必要再次試著解釋一下“操作系統(tǒng)工程”這一理念。

  操作系統(tǒng)工程技術(shù)和理念

  操作系統(tǒng)處于硬件芯片和應(yīng)用程序中間,,為開發(fā)者提供虛擬機和編程接口,。這是傳統(tǒng)教科書中的經(jīng)典定義,今天也是如此,。2008年,,iOS和Android等移動操作系統(tǒng)的發(fā)布,為眾多的設(shè)備廠商和應(yīng)用開發(fā)者打開了一個美麗新世界,。在功能機時代,,芯片功能單一,應(yīng)用場景簡單,,操作系統(tǒng)的作用并不突出,。在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,伴隨著交互技術(shù)和連接技術(shù)的發(fā)展,,芯片和應(yīng)用都更為復(fù)雜,,進入這個復(fù)雜而美好的移動互聯(lián)網(wǎng)新世界的入口就是操作系統(tǒng)。

  喬布斯曾經(jīng)說過:“簡單比復(fù)雜更難”,。如何把復(fù)雜的技術(shù)通過簡單的方式展示,,不止是蘋果面對的課題,也是操作系統(tǒng)和創(chuàng)達(dá)面對的課題,。在功能機時代,,聯(lián)發(fā)科首創(chuàng)了“交鑰匙”模式,為手機廠商提供簡單易用的功能機方案,,其可以在一兩個月內(nèi)就定制好一款手機,。當(dāng)時深圳華強北的手機盛市就是這一模式的成功體現(xiàn)。在移動互聯(lián)網(wǎng)剛剛興起的時候,手機廠商研發(fā)一款智能機需要6到8個月左右,。而創(chuàng)達(dá)把功能機的“交鑰匙”模式應(yīng)用到智能機,,開發(fā)出了高通平臺參考設(shè)計(QRD),從而把智能機的開發(fā)時間縮短到2到3個月,,加速了功能機向智能機過渡進程,。一只小小的智能手機,由上千個零件組成,,涉及芯片,、射頻、設(shè)備,、操作系統(tǒng),、GPS、WiFi,、散熱,、功耗、應(yīng)用,、攝像頭,、音頻、視頻,、安全,、UI等等幾十個技術(shù)領(lǐng)域,復(fù)雜程度不亞于50年代的火箭系統(tǒng),。通過應(yīng)用當(dāng)年促進火箭系統(tǒng)飛速發(fā)展的系統(tǒng)工程技術(shù),,創(chuàng)達(dá)將智能移動操作系統(tǒng)中復(fù)雜的各個模塊進行解耦和重構(gòu),通過清晰和靈活的接口定義,,為手機廠商和移動互聯(lián)應(yīng)用的開發(fā)者提供了一個復(fù)雜而有序的操作系統(tǒng)平臺,。

640.webp (3).jpg

  圖表 2 - 典型的AIoT系統(tǒng)團隊

  在十幾年的發(fā)展過程中,操作系統(tǒng)工程技術(shù)和理念一直貫穿者創(chuàng)達(dá)所做的每一個項目和產(chǎn)品中,。隨著人工智能,、物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展,我們又一次看到了和十年前類似的情況出現(xiàn):新的技術(shù)發(fā)展(人工智能,、5G,、物聯(lián)網(wǎng))打開了新的應(yīng)用場景(網(wǎng)聯(lián)車、智能制造,,智慧城市...),,在面對有上萬種模塊構(gòu)成的網(wǎng)聯(lián)汽車的時候,在面對有成千上萬種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的時候,,在面對更為復(fù)雜的技術(shù)領(lǐng)域的時候,,我們相信在智能物聯(lián)網(wǎng)時代,和十年前開始的移動互聯(lián)網(wǎng)時代一樣,操作系統(tǒng)工程技術(shù)和理念才是把復(fù)雜系統(tǒng)變簡單的終極解決之道,。事實上,,創(chuàng)達(dá)15年發(fā)布的TurboX移動物聯(lián)網(wǎng)模塊,就是這一理念在智能物聯(lián)網(wǎng)時代的應(yīng)用體現(xiàn),。

  TurboX智能模塊和網(wǎng)聯(lián)汽車

  在十年前智能手機開始興起的時候,,大約有百余家智能機廠商。而在幾年前物聯(lián)網(wǎng)興起的時候,,幾乎是一夜之間,,世界上出現(xiàn)了成千上萬五花八門的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備:無人機,機器人,、智能攝像頭,、溫度控制器、智能網(wǎng)關(guān),、AR/VR,、可穿戴設(shè)備等等。智能物聯(lián)網(wǎng)廠商往往有著比智能手機廠商更瘋狂的想法,、更短的上市時間要求和更少的投入預(yù)算,,而且物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的系統(tǒng)更為復(fù)雜,要求更為苛刻,,一個參考設(shè)計無法滿足所有這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的需求,,解決之道還是我們創(chuàng)業(yè)之初秉承的操作系統(tǒng)工程技術(shù)和理念,。通過操作系統(tǒng)與傳統(tǒng)的連接模組技術(shù)產(chǎn)品相結(jié)合,,創(chuàng)達(dá)15年推出了全新的TurboX智能大腦模塊。該模塊既保持了傳統(tǒng)連接模組的方便性和模塊化,,又提供了智能操作系統(tǒng)平臺,。智能物聯(lián)網(wǎng)的廠商和開發(fā)者基TurboX智能大腦模塊,可以快速開發(fā)和部署各類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和智能算法,。

  640.webp (2).jpg

  圖表 3 - 創(chuàng)達(dá)TurboX智能模塊及開發(fā)套件

  智能網(wǎng)聯(lián)汽車是一類特別的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,。有人說智能網(wǎng)聯(lián)汽車就是一臺裝了四個輪子的智能手機。事實上,,智能網(wǎng)聯(lián)汽車的復(fù)雜程度和對智能,、性能、實時性,、可靠性和安全的要求,,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過智能手機。面對有著幾萬個零件的汽車,,如何讓它變得更加智能,,解決之道還是操作系統(tǒng)工程技術(shù)和理念。針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車特別的復(fù)雜性和可靠性要求,我們進一步把整體系統(tǒng)分解為交互系統(tǒng),、安全系統(tǒng),、連接系統(tǒng)、智能系統(tǒng),、應(yīng)用系統(tǒng),、傳感器系統(tǒng)等六大子系統(tǒng)。復(fù)雜問題可以通過將其分解成幾個相對簡單的問題加以解決,,Divide & Conquer, 這是一個樸素且華麗,,簡單又復(fù)雜的方法。一開始,,這似乎只是個復(fù)雜一點的技術(shù)問題,,把一個大系統(tǒng)分解成幾個子系統(tǒng),子系統(tǒng)再進一步分解為幾個子模塊,,再各個擊破即可,。這個聽上去很美的方法,為何在實際項目和產(chǎn)品中很少得到有效應(yīng)用,,廠商和開發(fā)者和幾十年前一樣還是在一次一次地進行項目“死亡征途",?根本原因是,沒有有效技術(shù),、設(shè)計和組織支撐的系統(tǒng)分解,,會導(dǎo)致更多的無序系統(tǒng)接口出現(xiàn),反而增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,。真正的解決之道不是進行“系統(tǒng)分解”,,而是進行“有序的系統(tǒng)分解”。舉例而言,,將展示和實現(xiàn)分離,,一直是軟件工程所面對的課題。對于智能網(wǎng)聯(lián)汽車而言,,這個問題就是,,如何把設(shè)計部門提出的復(fù)雜交互設(shè)計,交由工程部門進行完整的實現(xiàn),。事實上,,很多系統(tǒng)平臺都提供了將展示和實現(xiàn)分離的機制,比如Qt的Signal/Slot機制,。然而,,這樣的實現(xiàn)卻始終沒有真正被車廠有效應(yīng)用,交互設(shè)計團隊和工程實現(xiàn)團隊都在抱怨,,這是為什么,?這是因為,,之前的很多展示和實現(xiàn)分離機制往往是由工程師完成的,目標(biāo)是把代碼無縫地嵌入到交互設(shè)計當(dāng)中,,這種方式在簡單的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中是有效的,,而面對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的多屏,多交互方式,,復(fù)雜UI設(shè)計的場景,,就體現(xiàn)了工程思維的局限性,限制了交互效果的實現(xiàn),。而類似Unity3D這樣的游戲引擎又走到了另一個極端,,更多關(guān)注效果的設(shè)計,而對工程實現(xiàn)有所忽視,,導(dǎo)致復(fù)雜的技術(shù)(安全,,連接,智能等)無法得到有效應(yīng)用,。面對這個問題,,創(chuàng)達(dá)提供的Kanzi 3D UI引擎,讓交互設(shè)計團隊和工程技術(shù)團隊協(xié)同設(shè)計研發(fā),,通過Kanzi Studio的工具,,有效地將兩類不同思維的團隊有機結(jié)合在一起。所以,,操作系統(tǒng)平臺技術(shù)的開發(fā)和實施,,其最終面對的不是技術(shù)問題,而是組織問題,。

640.webp (1).jpg

  圖表 4 – 創(chuàng)達(dá)智能車載操作系統(tǒng)架構(gòu)

  基于同樣的理念,,2018年創(chuàng)達(dá)推出了AI Kit和Robot Kit開發(fā)套件,用以滿足更為復(fù)雜的人工智能應(yīng)用需求,,其通過統(tǒng)一的模塊架構(gòu),,豐富的硬件接口,,統(tǒng)一的應(yīng)用接口,,云端一體的連接方式,在智慧農(nóng)業(yè),,智能制造,,智慧城市等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。如同當(dāng)年把開發(fā)一個智能機的時間從8個月縮短到2個月一樣,, AI Kit和Robot Kit開發(fā)套件,,也可讓開發(fā)者開發(fā)一個智能方案和機器人也可以縮短到2到3個月以內(nèi)。在基于這些智能套件在各個行業(yè)的應(yīng)用過程中,,我們再一次體會到操作系統(tǒng)工程理念的作用和意義,。事實上,,通過我們的具體時間表明,這才是AIoT的終極解決之道,。

  AI落地問題的答案在AI之外

  AI是一個熱的不能再熱的領(lǐng)域,,AI落地也是一個難得不能再難的問題。如同喜馬拉雅山,,面對這個美麗誘人而且充滿危險的第一高峰,,不同的人試圖走不同的路線登頂。有的人走AI技術(shù)之路,,強調(diào)AI算法和模型的重要性,,匯聚了大量且昂貴的AI算法人才;有的人走數(shù)據(jù)之路,,強調(diào)數(shù)據(jù)的重要性,,準(zhǔn)備把多年積累的大數(shù)據(jù)一朝變現(xiàn);還有人走服務(wù)之路,,認(rèn)為服務(wù)是最關(guān)鍵的問題,,認(rèn)為系統(tǒng)集成的方法在AI應(yīng)用領(lǐng)域同樣適用。而我們認(rèn)為,,這個復(fù)雜的AI落地問題,,和我們十年前面對的智能機系統(tǒng)問題,以及我們四年前面對的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)問題,,沒有太多本質(zhì)的區(qū)別,,事實上,都是智能技術(shù)在不同領(lǐng)域的不同形式的應(yīng)用,。AI只不過為這個本來就比較復(fù)雜的系統(tǒng),,增加了更為復(fù)雜的技術(shù)模塊(AI,數(shù)據(jù)管理),,打開了更為廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域而已,。因此,操作系統(tǒng)工程技術(shù)和理念同樣適用,。我們走的正是這一條“操作系統(tǒng)工程”之路,。

  我們最近剛走著這條“操作系統(tǒng)工程”之路登頂了一次,為一家大型顯示屏廠商開發(fā)部署了智能質(zhì)檢系統(tǒng),。通過這套系統(tǒng),,屏幕瑕疵的檢出率達(dá)到92%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人工水平,;而效率,,更是從人工質(zhì)檢的5分鐘極大地縮短到幾秒鐘以內(nèi)。在項目結(jié)束的復(fù)盤過程中,,我們在整個項目的投入當(dāng)中,,AI算法研發(fā)部分只占整體投入的10%左右,,而剩下的90%的工作,包括了整體系統(tǒng)搭建,,前端設(shè)備部署,,性能優(yōu)化,數(shù)據(jù)管理等多個領(lǐng)域,。如果只會AI算法開發(fā),,無疑是無法完成這樣規(guī)模的項目的。但如果只有集成團隊,,同樣無法提供所需的AI核心技術(shù)基礎(chǔ),。如何把AI算法團隊,云端大數(shù)據(jù)團隊,,智能終端系統(tǒng)團隊,,系統(tǒng)應(yīng)用團隊,攝像頭和傳感器調(diào)校團隊,,系統(tǒng)優(yōu)化團隊等多個團隊組織在一起,,定義好團隊之間的接口,正是“操作系統(tǒng)工程”所解決的問題,。這次登頂?shù)慕?jīng)歷,,進一步證明了“操作系統(tǒng)工程”這一理念面對AIoT這樣的復(fù)雜系統(tǒng)的有效。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected],。