工业数字化转型进入瓶颈期，端边云融合是“破局之钥”？

在风起云涌的数字化转型大趋势中，企业与开发者都在关注具有重大影响力的创新技术。“数字化”是一个宽泛的概念，但无论实现路径如何，数字化转型都是企业达成降本增效目标、从根源上提升长期竞争力的手段。

如今，工业制造领域是数字化浪潮发力的热点行业。随着大数据、云计算、边缘计算等创新技术的发展，越来越多的企业希望综合利用这些能力去提升现有的产线效率、降低人力成本需求、更有效地控制生产风险。如此需求背景下，以往专为工控嵌入设备打造的软件基础设施的技术瓶颈逐渐显现。

传统工控设备的操作系统一般为单体特化设计，不同设备间的系统难以互联互通，缺乏分布式协同和数据管理能力。当企业希望从云端掌控生产设备全局信息，实现端边云融合时，此类系统更容易成为障碍。鉴于此，业界希望能够出现打通碎片化的嵌入式场景、实现工控嵌入设备软件基础设施统一，同时能够轻易接通云平台和边缘计算的新一代嵌入式操作系统。

作为操作系统领域的后起新秀，openEuler 社区从创立伊始就将自身定位为「数字基础设施的坚实底座」，希望通过创新的技术方案解决各行各业的数字化转型痛点、满足企业需求。面对工业领域的迫切需要，在日前举办的 2023 年开发者峰会（openEuler Developer Day 2023；下文简称 ODD 2023 ) 上，openEuler 给出了自己的答案：

●openEuler 的嵌入式版本逐渐成熟，发布了首批基于嵌入式版本的商业发行版，补齐了 openEuler 全场景能力的最后一环；

●openEuler 委员会正式成立「工业领域操作系统委员会筹备工作组」，标志着 openEuler 将协同产业链的力量梳理和定义工业领域操作系统的应用场景，加速在工业领域和机器人领域的推广。

一、全场景协同、端边云融合，为何更需要底层创新？

江大勇在 ODD 2023 大会的演讲中表示，“欧拉社区今年的重点工作就是携手合作伙伴、开发者，通过创新的技术方案解决痛点、实现需求，真正成为千行百业首选的技术路线，让每一位开发者的贡献都产生行业价值，助力欧拉成为数字基础设施的坚实底座。”结合当下操作系统行业的背景，可以看出 openEuler 社区意图通过底层技术创新来打通端边云融合瓶颈，真正实现全场景高效协作，帮助企业实现数字化转型大目标。

要知道，自上世纪末 Windows 操作系统统一 PC 桌面领域，Linux 开始在服务器行业崛起以来，操作系统行业经历了移动计算及云计算革命，出现了 PC、移动设备、服务器、嵌入式设备等多个细分市场“分而治之”的局面。每一个细分领域中都有一两个主流操作系统品牌。但各家产品多针对单一应用场景和有限的硬件平台，即便是同一厂商面向不同场景的操作系统版本也很难互通协作，呈现孤岛化的特征。

如今，从企业到个人用户都越来越地面对跨场景、跨设备的任务状态。例如，普通消费者可能希望刚在智能手机上观看的视频能够立刻推送到客厅电视上，而企业用户经常需要将生产数据通过管理应用在多个工厂设备、办公室主机、控制终端之间流转。多场景融合与协同正在成为企业提升生产力、实现数字化转型目标的必经之路，而碎片化、各自独立的传统操作系统难以满足新时代的需求。很显然，只有从底层开始完全为跨平台、跨场景协作设计的架构才是下一代操作系统的发展方向。

正是在这样的产业背景下，新诞生不久的 openEuler 在 2021 年就将自身定位成符合上述需求、面向未来的大一统创新平台。自 openEuler 开源三年以来，社区每半年就更新一个主要版本，最新版本 23.03 也已经如期发布。在本届 ODD 2023 峰会上，openEuler 的创新重点就是夯实和提升全场景覆盖能力，推动全场景生态发展：

●openEuler 创新发布混合部署框架，同时兼容软、硬实时多种内核，满足工业场景对于微秒级确定性需求，共享服务器场景的生态及工具链，增强了软实时、硬实时能力；

●引入 JailHouse 工业级虚拟化方案，孵化 ZVM 嵌入式实时虚拟机方案，进一步提升在混合部署模式下，工业领域的系统安全性和资源利用效率；

●openEuler 已实现对 X86 工控机芯片 M10、Hi3093、RK3568 等 ARM 芯片的支持并持续扩展，未来将提供对 RISC-V 芯片的全面支持，丰富南向算力平台；

●openEuler 还重点围绕工业控制、机器人、端边云协同等用户创新场景发力，提供对机器人 ROS 运行时相关软件包的支持，围绕全场景分布式协同，持续对分布式软总线、分布式数据管理能力进行迭代演进；

●基于 openEuler 嵌入式版本的首批商业发行版发布，社区还新增了来自电信天翼云、湖南大学、北京航空航天大学、华恒盛世的 5 个捐赠项目。

openEuler 的核心目标就是在开源社区的支持下推进端边云全场景协同，使企业能够在统一软件平台上轻松管理与沟通不同的硬件设施，大幅降低维护成本、提升设备协作效率，最终提升生产力。其中，分布式软总线和分布式数据管理能力就是 openEuler 实现目标的底层技术创新。

分布式软总线是主要面向强交互等需求的智能终端、物联网终端和工业终端的 OpenHarmony 社区开源的分布式设备通信基座。它为设备之间的互通互联提供统一的分布式协同能力，实现设备无感发现和高效传输。openEuler 支持分布式软总线后，就能同 OpenHarmony 生态高效互联互通，实现即插即用、数据自由流转与高效数据传输。在此基础上，openEuler 的分布式数据管理能力可以对多种类型、不同硬件架构的设备上存在的数据进行统一管理，打通设备壁垒，让数据在流动中创造价值。

例如，运行 openEuler 的工厂边缘服务器可以通过分布式软总线直接操控厂房内的各类工控终端，通信开销和延迟极低。各个厂房的边缘节点又能通过 openEuler 云端服务器便捷管理，运维人员可以快速从云端查看所有厂房设备的运行状态，随时预警和修复错误。所有设备的关键数据都通过分布式数据管理能力在云端统一维护，企业通过对这些数据的分析挖掘可以发现产能瓶颈、降低不必要的运维支出等。

相比传统的操作系统架构，分布式软总线与分布式数据管理让 openEuler 具备了前所未有的跨场景协作能力。尤其对于工业制造行业而言，openEuler 的底层技术创新使企业管理者第一次站在全局视角上统筹运营所有工厂设备和各类数据，不再受到不同操作系统之间互通瓶颈的制约，从而为生产力的大幅提升打下良好基础。正如熊伟所言，openEuler 的一系列技术创新是“谋势而动，蓄势待发”，是为产业生态进一步联通的未来储蓄力量。

二、补足能力缺口：嵌入式版本日趋成熟，机器人生态起步

在本届 ODD 2023 大会上，作为 openEuler 社区的合作伙伴，粤港澳大湾区国家技术创新中心以及菁蓉联创正式发布了基于 openEuler 嵌入式商业发行版。同时，麒麟信安也在筹备发布 openEuler 嵌入式商业发行版。此外，北航 - 华为关键软件联合实验室揭牌并发布智能机器人系统。该系统基于 openEuler 嵌入式操作系统构建，为 openEuler 社区补齐了多种机器人应用的开源软件生态。

这些商业发行版的发布意味着 openEuler 嵌入式版本正在日趋成熟，社区在嵌入式领域的创新努力已经在商业场景落地，补齐了 openEuler 全场景能力的最后一环。在工业场景中，嵌入式设备占据着工业生产的大量重要环节。随着越来越多的合作伙伴发布嵌入式商业发行版，openEuler 的端边云融合优势将在嵌入式设备中发挥更大的作用。

社区合作伙伴的成果也是 openEuler 社区欣欣向荣的发展局面的一个侧影。如今，openEuler 社区每日活跃开发者近 4000 人，每日新增讨论 2168 次、 代码合入 127 个、软件包 31 个，每月新增创新项目 10 个、修复漏洞 80 个，已经与国际主流开源社区相当。随着嵌入式和机器人生态逐渐成熟，openEuler 有望凭借社区伙伴的持续创新推动，在工控嵌入式领域快速取得可观的影响力和市场地位。进而，openEuler 向整个工业制造产业全面进军，也是“顺理成章”之势。

三、筹备工业操作系统，openEuler 直指工业软件难题

随着 openEuler 在嵌入式和机器人系统方面日趋成熟，这些行业传统的软件基础设施存在的缺陷在对比之下也就更为明显。工业场景应用部署的硬件类型众多，涉及的通信协议、标准五花八门，给数字化转型带来了诸多障碍。例如，智能工厂要求产线不同类型设备自动向边缘服务器上传数据，而在当前背景下，运维人员仅仅是调试不同设备平台的通信互联就需要大量投入，这一过程还可能涉及不同无线技术之间的干扰、冲突等。openEuler 的嵌入式版本就能很好地解决这类困难，还能支持无人机群、智能采集车等设备的秒级自组网，实现智能化巡检与预警。

分布式总线与分布式数据管理为 openEuler 的云边端融合能力打下了基础，新研发的混合部署框架则为 openEuler 提供了工业场景刚需的软硬实时性能；JailHouse 工业级虚拟化方案的引入让 openEuler 的适用范围大大增加，对 x86、ARM 和未来的 RISCV 的支持则覆盖了几乎所有工控设备的芯片架构。与现有的碎片化解决方案相比，openEuler 既能满足工业制造对实时性、性能、资源开销、稳定性等指标的要求，又能直接实现多平台、多架构融合，解决数据流转、管理等难题。如果 openEuler 的这些优势能够进一步扩大到整个工业制造领域，就有希望加快全行业的数字化转型进程，发挥巨大的应用潜力。

在本届 ODD 2023 大会上，openEuler 对工业行业的迫切需求给出了回应。经过 openEuler 委员会批准，社区正式成立了“工业领域操作系统委员会筹备工作组”，为 openEuler 工业领域操作系统委员会开始筹备工作。工作组希望协同产业链力量，梳理和定义出工业领域操作系统的应用场景，基于统一的架构蓝图，以开源社区为协作平台，快速迭代演进版本。

未来，openEuler 正式发布工业领域操作系统后，有望在工业生产中带来一系列变革和进步。新的工业系统能够完整覆盖从办公操作平台到一线生产制造设备的所有使用场景，大幅降低各类设备平台的统一维护、管理成本，提升数据的互联传输效率。基于统一的底层平台，openEuler 社区的开发者可以轻松为各种生产环境开发创新的工业应用，满足工业企业的现实需求。所有这些应用都能通过云端快速部署和管理，以较低的成本达到提升生产效率的目标。企业还能应用社区分享的最佳实践降低试错成本，有效控制创新风险。总体而言，openEuler 工业操作系统一旦成熟，将为未来的工业数字化转型提供可观的价值与赋能。

四、百万开发者助力，openEuler 社区创新不停步

ODD 2023 大会上，江大勇分享了 openEuler 在商业市场上的关键成就——短短三年时间，openEuler 就在商业装机量上实现指数级跨越发展，从一年几万套装机发展到 目前的 300 万套，获得中国服务器领域新增市场的 25% 份额，部分行业甚至高达 50%。预计在 2023 年，openEuler 将获得国内服务器市场新增份额的 35%。

取得这样的优异成绩，与 openEuler 社区的开发者作出的贡献是分不开的，同时，这些成果也让开发者看到了自己努力获得的回报，让社区生态形成了良性循环。熊伟提到，“openEuler 社区对个体开发者的关注日趋增加，通过一站式 openEuler 开发平台、统一构建系统 EulerMaker、灵活的编译器插件框架等技术持续改善开发体验，提升开发效率。在开源开放层面，openEuler 社区已累积接收 393 个原创项目的贡献。2022 年 12 月开放原子开源基金会正式批准 openEuler 成为项目群，可以接受捐赠项目。openEuler 还获得了众多平台型开源软件的上游社区原生支持，让全球用户都可以便捷使用。”

开源社区的繁荣景象，让 openEuler 在工业领域的行动有了坚实的能力基础，也为未来的成功提供了保障。随着工业系统的缺口逐渐补足，openEuler 为全行业、全场景打造数字底座的愿景也基本成型。接下来，openEuler 将在千行百业继续发光发热，为每一个行业探索最佳的数字化转型路线。

过去三年，openEuler 社区的发展已经超越了多数人的预期。展望未来，openEuler 在工业领域的崛起是大概率事件。作为操作系统行业的年轻创新力量，我们也希望 openEuler 能够继续坚持自己的独到理念，为操作系统的技术创新、各行业的数字化转型做出可观的贡献，为全球开发者的努力持续带来切实回报。

文章转自 InfoQ