杜玉杰:Huawei LiteOS使能硬件智能化

企业动态
与上海和南京站的一次沙龙,多个主题不同,此次西安站聚焦在物联网一个议题。来自华为开源能力中心主任工程师、开源专家杜玉杰带来了题为《Huawei LiteOS使能硬件智能化》的精彩演讲。

华为开发者汇HDG是华为开发者社区在2016 年启动的系列线下沙龙,今年将在北京、上海、深圳等九个城市举办。通过HDG,华为将面向广大开发者分享华为内部、合作伙伴以及社区成员的技术干货,带领大牛们贴近开发者社区,营造自由、开放、分享的技术交流平台。

与上海和南京站的一次沙龙,多个主题不同,此次西安站聚焦在物联网一个议题。内容主要包括华为开放、创新、融合的ICT架构, 华为物联网操作系统liteOS,华为IoT联接管理平台“OceanConnect” 生态发展战略、华为开发者社区能力开放平台及伙伴应用方法。

来自华为开源能力中心主任工程师、开源专家杜玉杰带来了题为《Huawei LiteOS使能硬件智能化》的精彩演讲。

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华为开源能力中心主任工程师、开源专家 杜玉杰

现场实录如下:

很高兴又站在这里在西安跟大家交流,以前可能在一些开元活动里面来西安跟很多朋友有过交流,但是这次议题不同,主要是讲LiteOS。在我介绍之前想简单的做一个调研,在场不知道有多少朋友之前听过或者了解过LiteOS,还是有一些的。有多少人有用过华为的手机或者手环的,这个就很多了。因为讲到一个东西,来之前我们同事有交流过,就是怎么样让大家更好的对它有一个认识。在我们华为P8、P9、mate8手机里面已经植入了LiteOS,包括新的手环里面都预制了LiteOS,为什么会用到LiteOS,下面我会有一些分享。因为这样的话大家会有比较直接的接受,毕竟听过LiteOS我相信不是太多,毕竟操作系统是非常底层的东西,很多朋友可能工作中并不一定会接触。当然这也是我们华为开放者平台***次在外面宣讲,所以今天只能掀起LiteOS神秘的一角。

说实话刚才吕强也介绍了,我也刚来华为一年多的样子,但是在我来之前,华为对我来讲也是很神秘。但是来了之后发现,华为这几年开放的心态,包括建生态的心态,其实在整个公司里面得到了越来越多的重视。所以我们有了现在的开发者社区,有ESD开放平台,包括我们还有开元的LiteOS,让我也非常欣慰。但是之前沟通交流的少一些,我们也希望通过越来越多的活动,通过这种机会,包括我们ESD开放平台,能够开放出一些更多的技术相关的内容,甚至产业合作的机会,建立起跟大家沟通的桥梁。

讲到LiteOS很多朋友会提到,为什么会有一个操作系统化,因为操作系统如果只是像我们研究生的时候可能会写过一个小的操作系统,但是真的要把它产业化可能会面临非常大的挑战。为什么在物联网领域华为会推出来这么一个开源的操作系统,也是基于我们对物联网这个行业的一些理解。我们认为在物联网领域有这么几大挑战,***个在物联网领域我们看到有非常多的碎片化。前面提了很多问题,我在下面听的时候也意识到,大家对到底什么是物联网可能有一些不同的看法,这里我分享一下我们对物联网的看法。

在物联网里面,在IOT设备侧我们看到有很多碎片化的问题,比如说有非常多的场景1储,刚才讲到车联网啊,我刚才提到手机智能家具,可穿戴设备,设置还有很多各种各样行业的场景。这个场景非常多,包括抄表,每个场景其实有它自己的特点。刚才也讲到了非常多的协议,像前面讲的蓝牙、wifi,还有(03:41)的协议,包括华为参与的NBAT的组织,有非常多的协议,对互联互通就提了非常大的挑战。因为在很多场景下,可能有有线的接入,也有无线的接入,短期遇到风波等等。

在设备侧又会跟很多芯片去接触,芯片大家更多看到的是比如说ARM的,当然也有DSP的,现在像因特尔X86也推出夸口的适合物联网领域的CPO,也有适合非常多的芯片。***我们看到还有非常多的储值标准,刚才有同学提到为什么华为有了wifi,有了蓝牙,还要推NBIOT。我个人认为在很多行业,比如以前我们做云计算的时候,行业发展到一定规模,对标准的要求是各个厂家,甚至很多开发者都希望推动的一个事情。因为有了标准,大家首先投入的资源成本整体来讲都会降低,有了标准,很多互联互通的协议,兼容性方面也会起到大的改善。我们知道非常多的智能硬件的东西,其实里面的数据很大程度上各个厂家是不太一样的,可能是你没办法获取的,这样对于我们万物互联的场景就会起到一个阻碍的作用。这是我们看到的首先是碎片化的问题。

第二个在IOT场景,为什么我们觉得不能用linux,不能用安卓,因为这个已经有非常多的开发者了。我们看到在IOT场景下又有它的一些特点,比如我们讲(05:30),只是举个例子,这里面CPU是三十几兆,(05:39)只有几K,资源非常有限。这样的话可能它跑不了一个linux,甚至裁减过的也非常有限,因为它的资源是非常有限的场景。其次还有我同事补充过在有些场景下,比如说地下,甚至山上,因为万物互联这些物的连接比人所到的足迹的地方还要更广泛一些,这样对电源,在很多场景下,手机现在可能出门必备一个充电宝,成为一个标配,手机现在成为我们都会随身携带的场景。在很多场景下对它不停的充电,这是对于很多是不能接受的。简单的来讲,像一个门禁系统,我们已经做到门禁上面的设备一次能满足三年不用换电。因为大家知道华为在很多运营商的厂商,对工号啊,规格,在产品设计和研发的时候都有这样一些规格的要求,所以我们是冲着这样一些要求做的。

还有一些场景,比如说刚才讲到的车载,智能驾驶的问题。在这个时候你就发现实时性必须高,不是我们传统系统能够做到的。因为我们行车特别速度快的时候,可能几秒钟的响应车距,刹车距离就会产生非常大的危险,特别是跟人相关的场景。所以在这里面对资源的要求,对功耗的要求,对实时性响应的要求。总体来说我们觉得它是有这么一个场景。

还有一个前面也特别提到了,就是蛛网的要求。我个人认为,在家里面通过wifi上网其实没有问题的,我们现在能想象到的连接数是有限的,家里面加上笔记本、ipad、手机,我相信两位数就可以,两位数都不一定,可能是一位数,十个以内。大家放眼互联网未来的场景下,万物互联的场景下,一个人身上的可穿戴设备,我之前看到一些报告他们评估可能是四五十,这样你在家里面的场景下,就发现你需要的连接数是成倍的,甚至说是十倍、百倍的上升。这样网络的连接,还有很多比如可穿戴设备这样的场景是移动的,怎么样能够动态的加入到这个网络当中去,从网络中又能退出,这个网络怎么自组,自建,等等这些问题。

网络蛛网,还有规模也是非常大的挑战,所以我们在物联网基于三大挑战的认识下,华为在自己产品的一些积累,研发的过程中推出了物联网的操作系统,更多的是希望提供经过规模验证的工业级的系统,能够满足让开发者比较简单。刚刚也有听到学生说华为的手机,传感器怎么去开发。你就需要遇到跟硬件打交道的问题,这时候对于很多基于硬件开发者,其实不太希望跟硬件打交道的。作为操作系统,我们希望能够屏蔽底层的芯片、硬件、各种传感器的问题,包括刚才讲到了互联互通的协议。

在这样的情况下,目前LiteOS主要的一些特性是,首先是我们的功耗做到了谬安级的级别,实时性基本可以做到秒级以内。资源的约束,刚才讲到资源是非常有限的,所以经过裁减的LiteOS的储内盒可以做到10K之内。大家可能会想10K能做什么,后面我们还会讲怎么在这上面做更多的事情。当然还有LiteOS对安全的要求,端到端的安全保障,这也是我们非常挑战的事情。

毕竟物联网是一个新兴的事物,很多事情也在不断的演进,比如安全的要求到底怎么去解决,这个我们期待有更好的安全解决的方案。因为本身我读研究生也是学安全专业的,我印象最深的当时我们的一个校领导是非常安全的,他的钱包里面没有一张信用卡,他对所有电子交易类的东西都是不信任的态度,他觉得没有安全可言的。甚至我一度也受他影响,包括当时微信起来的时候,我们微信发红包,也是从那个时候才开始在手机上可以做支付。因为我其实没有淘宝账号,也没有支付宝账号,但是我有很多微信的朋友圈,有很多朋友,给他们发红包,所以从此走上了不归路,用上了电子支付。

我们看到安全和应用性是一个平衡,没有绝对的安全,但是说当你用户基数大了之后,安全一定要有一些解决的方案和手段。所以我相信LiteOS领域也会有更多的安全的解决方案。

整体的LiteOS做到了这些基础的特性,具体的是说我们开放什么。***个是希望对芯片是开放的,因为对于很多物联网开发者,你要去编辑很多的东西,做一款产品,如果是一个流通的产品,希望有更多的芯片设备,这是很复杂的事情。包括华为我们自身也有很多生态的合作伙伴,解决了很多问题。但是不是所有的供应商,包括开发者,都能解决这样的问题。所以***个我们希望对于芯片,芯片包括DSP的,包括ARM的,马上我们也会在更多的版本里面计划实现X86的芯片,所以不止仅仅是华为的芯片。

在这之上LiteOS当然传统的操作系统,对于驱动,对于内存,调度管理,M2这样的一些资源管理。作为基础内核如果只有10K之内的话,其实做不了太多的事情,所以我们又有一些分层加载、动态加载的技术,能够在资源有限的情况下,加载比这个资源更多的、更复杂的应用,这样的一些技术。整体我们把大小做的非常小的10K的情况下,还是能够尽量的多跑一些复杂的应用,让它更智能。现在关注硬件其实关注的是智能硬件,这也就是为什么上面要有操作系统的要求。

响应时间,因为实时操作系统对于实时是有要求的,有这样一些工艺的要求,怎么去做到。整个在芯片上把对于芯片的支持,把内核做的更加精简,实时性响应能够有保障,在这方面做了一些工作。

这点对于很多物联网产品更加重要的是互联互通,刚才讲到其实有很多,互联互通现在没有一个统一的业界都能遵守的标准,包括Laura虽然有很多标准,但是有很多不同的协议。这样对开发者也会有非常大的挑战,你可能熟悉几个或者某几个,但是所有的标准协议都去熟悉的话,这个代价还是非常高的。在这点上我们LiteOS就希望我们做的协议中间键,把通用通常的物联网产品的通讯的协议,包括wifi、蓝牙,甚至谷歌的(14:51),这样的架构通过互联互通的中间键能够支持无线的、有线的互联互通。这里面关键是把IP的、VIP的能够转化,***通过路口可以传输到你的LG平台云端做一些分析。所以在这一层上希望帮助开发者解决这样的痛点。当然有一些新的协议,我们也会考虑,这个也可以提取一些大家的意见,看看哪些协议我们需要优先考虑,甚至有更好的方案我们可以一起来探讨。

除了芯片协议,我们更多的是希望对开发者友好,对应用透明。应用开发者不需要太深入的理解,或者掌握操作系统这一层的要求,比如说实时的调度,比如说调度管理、优化等等这样的一些比较伤脑筋的问题。比如刚才讲到了像运动DV很火,当然国内也有很多运动DV,当时在网上众筹,大概十几天破了千万的级别。就是因为运动DV希望我拍照的时候按一下,就直接拍照了,没有启动,没有传统的启动、待机,这样我的抓拍能更好的抓拍精彩瞬间,包括待机时间、功耗这样的要求。当然在这之上可能还有IPS的解决方案,还有SDK。

所以LiteOS从架构的角度是分层的,底层基础的内核,上面有互联互通中间键,再往上还有跟行业的解决方案,比如说DBS,(17:05),也有像智能抄表等等这样的一些连接键来支持。这样应用开发者更多的关注应用场景,应用场景下怎么去解决你的一些好的idea的实现,把底层(17:30)尽量帮你多做一些。因为我们觉得像智能手机一样,其实在苹果、安卓手机出来之前,其实也有智能手机的概念,比如说摩托罗拉用linux做一些智能手机,所谓的智能化就是系统功能更强大,有很丰富的应用。但是在安卓、iphone起来之后,应用市场真正推动了智能手机的发展。我们也相信在物联网这个领域,最终还是有很多开发者创业,不仅仅是华为一家把所有的硬件都做了,不可能,因为所有的产品太多了,我们也希望有很多应用的开发者能够进入这个平台,做更多的创新。

***比较重要的是,我们希望在操作系统一侧把端到端安全的问题尽量的能够去解决,比如说在传输层,甚至在内核的网部做一些端到端的安全的解决方案。比如说刚才有朋友讲到数据传输中间加密,传输传统加密,但是在芯片可能配合也有一些加密的处理芯片,把数据传输之前你可以先做一层加密,等等类似这样的解决方案。这要配合不同的场景来去考虑,当然我们也希望能够更多的考虑这样的一些问题。

对于互联互通刚才讲到了,除了大规模的组网、自组网这样的场景,我们希望它能够更便捷。其实本质上可以让它自组网,自发现,自组网,但是考虑到安全的要求,可能通过你确认,一键就能够把整个网络通过联通。同时希望能够支持更大的平台,也就是说我们现在能够给到的数据,一千个节点自组网的平台,大概总规模的时间应该是在三秒之内,一个产品就能把网络建立起来,满足这样大规模的应用的问题。

***给了几个现在都是第三方做的,我们自己做的手机啊,手环,其中还有我们自己的解决方案。但是我想开发者还是想看到基于LiteOS能够做些什么事情。现在网络直播,网红是非常火的,巨大的带动了视频直播的行业,视频直播里面的高清视频直播领域有一些合作伙伴,做了一些(20:33)开发版,基于这个开发版,你可以手机的应用来控制视频监控,包括做运动DV等等这样的一些场景。因为既然是开放的场景,是把很多的解决方案提供给合作伙伴让他们来做,我们只是提供操作系统。当然我们也可以联系合作伙伴,来提供开发版的解决方案。这里面我们可以看到,比如说启动速度,包括网络传输优化,支持1080P的高清,网络优化等等这些我们做了一些优化,在这个基础之上你可以做更丰富的解决方案。

还有一个场景是智能家具,智能家庭,这个刚才已经讲到了,可能连接设备数比传统的产品要多一些。对于轻量级,对于快速响应啊,包括刚才讲的自组网这样的一个场景,比如如果是华为的设备,我们有网关、手机、手环,这些组网肯定是互联互通是没有问题的,但是我们也希望更多的跟第三方的智能意见也能组网,互联互通。当然这些开发者也可以有更多的发挥的余地,来设想一个应用场景。整个从端到设备,连到你的IOT的云侧,提供解决方案。

做硬件开发的开发者可能会问到,我能拿到什么样的开发版,这是我们之前内部给第三方能够提供的。比如说我们的芯片,从(22:31)还有一些媒体的芯片,还有一些第三方做的,比如说跟(22:38)做的开发版。刚才讲华为的LiteOS可以支持像ARM的79,包括它的M系、A系的,等等一系列的,不限于华为的,其实可以支持第三方的,包括X86我们也在尝试。我们也希望能够跟更多的创客一起来提供更多的一些好的开发的体验环节,包括一些开发的技术单板,提供给开发者使用,希望让更多人,爱好者也好,开发者也好,能够开发出更多的应用。

***LiteOS的一个愿景,希望能够让智能设备、智能硬件更简单,能够提供更多更丰富的硬件的支持,互联互通协议的连通性,包括安全性,包括工业级的场景的要求。所以我们也欢迎第三方的SV,包括创客,我们有更多的互动。因为随着华为开发者逐渐的推广,我们LiteOS的上线,也希望更多的文档,包括第三方合作伙伴的(24:09),开发硬件,进入社区,也希望得到大家更多的支持。

今天我的演讲分享就到这里。

 

(结束)

责任编辑:蓝雨泪 来源: 51CTO.com
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