我们在拿到有关OHI项目的资料时,感觉其明确的愿景和目标都非常庞大。做工业操作系统以及相关软件组件的开源开放,形成通用的开源软件组件,以及扩展生态、为OpenHarmony贡献代码,这些都算是此类项目的常规目标。

OpenHarmony一词因为“Harmony”的存在让很多人认为,它是属于华为的一部分。事实上,作为一个开源项目,华为的确是OpenHarmony社区最主要的代码贡献方,已贡献超过500万行代码。不过OpenHarmony事实上是千行百业的“数字基座”,HarmonyOS只是其中一个商业发行版,基于OpenHarmony还会有更多商业发行版诞生。

华为消费者业务CEO余承东在HDC发表主题演讲

在不同的领域会有不同的商业发行版出现,比如美的作为家电领域的代表,也会以OpenHarmony为基座来打造自己的发行版,搭载到美的的产品上,与华为的产品一起带来更智慧便捷的连接体验,丰富鸿蒙生态。

有个更为典型的例子:华为有自己擅长的领域,比如消费电子、通信技术领域;但华为没有涉足的工业自动化OT领域,也需要有领先的操作系统去支持万物互联、万物智联。OpenHarmony作为意欲扩展到各行各业的开源项目,用开放原子开源基金会OpenHarmony项目群工作委员会执行总监罗未的话来说,“万物互联是从民用,到商用,到工业用,这三用就是IT、CT、OT这几个T加在一起实现万物互联。”在深入到工业领域中去时,就要求这一领域更具经验的生态共建者来帮忙。

这其实也是在社会全面数字化转型的过程中,华为最初为HarmonyOS设定的目标。在华为的界定中,这里的工业代表的是高可用性技术,比如发电厂、化工厂、高铁等领域;所以这个领域具备了相当的壁垒,应该由各行各业去基于OpenHarmony进行发展。

OpenHarmony工业项目负责人 邵柏庆

我们在HDC 2021(华为开发者大会)活动上采访了OpenHarmony工业项目(OpenHarmony for Industry,以下简称OHI)负责人邵柏庆。邵柏庆先生更具影响力的一个身份应该是和利时联合创始人,以及Hollysys Automation Technologies Ltd前董事长兼CEO,对我们国家的高铁、核电站等建设产生了相当深远的影响。

OHI项目的总目标是否实现难度过高?

我们在拿到有关OHI项目的资料时,感觉其明确的愿景和目标都非常庞大。做工业操作系统以及相关软件组件的开源开放,形成通用的开源软件组件,以及扩展生态、为OpenHarmony贡献代码,这些都算是此类项目的常规目标。

但“逐渐实现相关协议标准的统一、开放,促进产业、协议、数据碎片化问题的解决”,看起来就相当高难度了。另外还有“面向下一代工业场景,实现物联网、人工智能等技术融合,实现有线无线通讯的融合”,“提升用户体验,提升开发者体验差,提高行业对人才吸引力”这些,几乎相当于对行业做出革新了。

OHI目标技术结构中提到,基于OpenHarmony的内核抽象技术,实现不同内核适应不同复杂度的工业现场设备;实现控制引擎runtime支撑各种控制算法、运动控制等功能;定义通信协议抽象模型,对各种工业现场总线协议、IOT通信协议、无线近场通信协议的支持......其技术实施难度真的不是一般的大。

邵柏庆说事实上OHI项目进度分四大类,“根据工业控制要求的不同,包括监控设备、监控系统、控制系统和高安全等级的控制系统”,其中高安全等级的控制系统是远期计划,应用方向如高铁。

“首先在设备实现上,是对现有的操作系统做一些加强、改进,今年四季度就会有一些应用场景——我们合作伙伴有成员用户已经在策划这方面的工作。”邵柏庆表示,“明年二季度的监控系统上,像工业互联网前端数据采集这方面都在搞系统性的应用了。”“更远期的目标就是明年下半年的软PLC。”

“我们这个项目的目标,现阶段就是把这个做出来,以开源的方式做出来。里面包括了操作系统、数据库、组态软件(IEC61131-3支持)和运行时,以及一些抽象通讯的接口——不过不是去做通信协议,而是做抽象层,把协议接上去。”

针对通信协议的抽象,我们认为是该项目颇具代表性的一个技术目标。邵柏庆谈到:“工业领域的通信协议基本上不兼容。我们期望建立一个抽象层,让不同的协议都可以接到抽象层里面。那么软件不需要对普通通信协议做很多工作。实现标准化以后,客户定制协议、老的协议也能通过标准的抽象层,对接到OHI目标系统。”

被问及这样的技术目标是否实施难度过大时,邵柏庆说:“难度当然很大。所以我们会把工业领域主流的几个协议先抽象好。”从这一点还是能够管中窥豹地看到,OHI的技术目标有对应明确的实现路径,以分阶段、分步骤的方式去一点点完成。这一点和HarmonyOS在诸多特性实现上,本身就是颇为相似的。

那么“在这些基础组件开源以后,很多有一定技术基础的大厂商或者小企业,就可以搭建目标系统。”对于该项目到“第三层级”实现广泛应用,在邵柏庆看来,这也是个充满挑战、难度较大的项目。

为什么要把OpenHarmony扩张到工业应用?

OHI项目要解决的,实际上是现有工业操作系统的一些现状问题。主要的一个问题,应当是工业领域的碎片化问题相当严重,包括协议碎片化导致互联困难、数据碎片化构成信息孤岛、大量重复造轮子;封闭的特性也让现代的IoT、AI技术融入难度变得很大;另外,主流的工业操作系统为国外闭源产品,开放程度低;而且安全问题非常值得商榷。

邵柏庆特别谈到了其中的碎片化问题。“工业领域碎片化问题很严重,不同厂家有不同的产品,甚至不同代的产品可能都是不兼容的。”邵柏庆称其为“万国博览会”。“举个例子,一条地铁可能有20个站,有几万个设备,几十万个信息点。每个设备来自不同厂家、不同协议,又要将其连起来、在综合监控系统上反映出来,而且有的数据可能要参与自动驾驶。可想象这个工作量有多大。”

与此同时,“工业领域比较保守,这也让整个行业的效率特别低。”“很多原本在工业领域的人才后来都转去IT领域了,工资翻倍没问题。所以我们这个行业养人就很困难。”

“这个行业本身就有不少困难:技术困难、运营困难。每个项目都需要大量的人去给客户做定制化服务,没有两个项目在工业领域是一模一样的。”他特别提到,很多项目预算中的较大组成部分是人工投入。

另外在过往工业操作系统实现质量上,“以前一家公司可能有十几二十个人自己做一个操作系统,可以想象其质量如何。闭源的、小范围使用,一年可能装机容量一千,最多一万,就是自己用。其质量、安全性都要打问号。加上人员流动的问题,情况会更复杂。”

OpenHarmony对于解决这些问题有何价值?

“而开源,其实是全社会对代码质量的审查。毕竟开源以后,装机容量达到十万、百万、千万量级,对代码质量就会有很大幅度的提升、成本会大幅下降。”

“通过OpenHarmony for Industry项目,降低产品开发和项目设施的成本,因为这就不再是‘万国博览会’了。将最基本的部分标准化——而且是代码级的标准化,不是协议文本级的标准化——那么将来就能实现行业的一致性、互联互通性。对技术人员的培养和使用都会带来巨大的变化。”

“我认为开源在工业领域会是个大趋势。如果能够引入开源的思想,底层的互联互通、软总线的思想,那么将来开发项目实施,至少难度和时间会大幅下降。”邵柏庆说,“就像手机、新能源汽车一样,开放的、开源的、标准的。而工业领域就需要这样的变革。”

“那么整个行业都会发生比较大的变化。行业发展水平、企业盈利水平,甚至技术人员的薪资待遇可能都会有比较大的变化。”

“以前在开源社区是很难见到OT的人的。”“将来开源社区的人更多也会往OT上面来。在OT领域有了更多IT的要素之后,可能更多的人也会愿意往这里来。”“希望有了这些变化以后,对工业自动化产业产生积极的作用。工业自动化不仅是发电厂、化工厂,医疗、交通、军事也都可以用OHI的成果。这是对整个行业的价值。”

“现在其实已经有一些企业做了开源。但这是企业开源,企业愿意把自己的源代码挂在网站上。合作伙伴也可以用开源代码做自己的技术产品。”邵柏庆表示,“但这个信用不够。用OHI项目的方式,更有国家信用。大家都会采用这样的开源代码去做后续的技术产品。”

目前OHI项目发起单位包括中国科学院软件研究所、北京工业大学、暨南大学、国能信息、开放鸿基、中控技术、海天塑机、瑞晟智能、杰克股份、上海睿赛德、新大陆、拓维信息、润和软件、汇川技术等。“我们邀请到了深圳的汇川、浙江的中控,以及北京工业大学等等,当然还包括中科院软件所,我们作为首批发起单位,来承担OHI项目。”

“这里面的成员单位其实是各有特色的。有的本身就是工业行业的领导者,自己有很多的技术积累,包括代码和应用积累。有的是大客户,像国家能源集团——我原来在和利时就跟他们有许多合作。前面提到的今年四季度第一个项目,可能就在那里实施。”

“OHI项目的任务,是做底层的代码贡献。我们结合以前工业领域的一些人,加上开放原子开源基金会的人,我们双方作为最核心的成员,把主要的部分做出来。”罗未和邵柏庆称之为“兜底”。“我们会把这些工作坚持下去。”

项目推进的困难会有哪些?

像OHI这样或许具有行业革新意义的项目,遇到的困难会是各方各面的。首先就是技术层面的,这一点前文已经有所提及。事实上邵柏庆也认识到,“OpenHarmony目前大部分针对的还是消费品,而工业领域的要求更高,包括实时性、安全性、可靠性、可持续服务。”

“所以现在的OpenHarmony需要加强,工业的很多东西要加进去。所以在基金会的统一之下,OpenHarmony项目群之下,就成立了OpenHarmony for Industry这个项目。”“工业应用场景更加丰富、更加困难。”

在我们看来,OHI项目在技术实现上就已经困难不少了,生态扩展更将是个相当大的难题。邵柏庆多次在讲话中提及工业领域整体都是偏保守的。“我去发动这些单位加入OHI项目的时候,很多单位的技术人员——还不是管理人员——对开源的认同都还有一定的差距。”可想而知其推行将遇到多大阻力。

而且开源及OHI的推动还面临很多现实问题。其一是“对商业模式会有比较大的挑战。原本这个市场是个封闭系统,操作系统、组态软件、硬件......项目方案到最终实施是一条龙服务。而在搞开源社区之后,这部分不收费,那该怎么办?”邵柏庆说。

“这个问题我们还没能很好地回答。开源本身是个新事,所以这方面我们需要继续探索。我相信总有办法解决,包括开源之后商业化的达成。这样才能把整个开源社区真正往好的、良性、正向循环的方向发展。“

其二则在于,“从国家政策到企业资产方面会遇到一些困难。很多有能力的企业,要么是国有企业,要么是上市公司。而‘捐’(应该是指代码捐赠)这个动作属于资产处置,这对国有企业而言就会很为难——是否存在国有资产流失的问题。”

“对上市公司而言,捐出去以后是否可能造成上市公司的利益受损。开源之后的利益也很难说清楚。”邵柏庆说,“所以我去谈的时候,很多企业提出国家有什么样的政策去支持企业开源,财务、税务、审计方面能够有政策、导向性的东西让他们去开源。包括对技术人员的支持、鼓励,对企业的税收优惠等,都要想办法跟上。否则是很难去做开源的。”

罗未在这个问题上补充说:“这样的问题在IT或者互联网公司是不存在的。因为华为、BAT这样的公司参与开源其实很顺畅。这条通道是打通的。法务风险也好、资产管理风险也好,这些问题都不存在。”“很多国有企业想要参与开源这件事,但他们无法像BAT那样简简单单地参与开源。这些是发展的关键问题。”

迎难而上,解决这些问题都将是OHI项目未来需要去探索的。邵柏庆表示:“我还是有信心的,毕竟我们有积累。只是需要通过一定的政策手段、行业的发展趋势,让大家真正开放、开源出来。”

OHI项目工作组的职责除了发展适用于工业自动化系统的高性能、高可靠、多任务实时操作系统与相关工具,还包括协助OpenHarmony系统在工业自动化行业的应用、推广与宣传,包括课程开发、培训项目定制、工作坊设计、学生交流项目策划等;还要形成体系化教育大纲,为未来发展培养人才、奠定基础。这些执行起来似乎都是不小的工程。

其职责范围还能看到组织国内外基于OpenHarmony系统工业自动化应用的论坛和会议,以及面向公众的科学传播。将来我们大概还能看到很多OHI项目的活动。

目前在扩展生态方面,邵柏庆表示这仍处在筹备阶段。当前一方面做项目推进、筹备工作组,有的提供技术,有的提供产品,有的提供应用场景。其次“我想我们工业应用,很多地方还是需要实体空间让大家去交流、学习、合作。所以我在思考,能不能在将来工业OHI要落地的、工业技术比较好的地方,有这么一个空间,把我们上下游,包括基金会的力量,我们放到一个空间里;令其孵化、交流的效率都比线上更快、更便捷,及早体现出价值。”

“如果我们真的做出来,如何落地推广。珠三角、长三角工业比较集中的地方,很多应用场景的地方。我们可能考虑有这么一个空间,容纳不同的技术提供方和技术使用方,甚至一些开源社区活动中心借鉴。可能这还需要得到当地政府的支持、开源基金会的支持,包括我们行业里OT、IT的支持。”虽然这还是邵柏庆比较初步的想法,从这些思考已经能够看出OHI项目的推进还是相当认真。我们也将持续关注OHI项目的发展情况,毕竟其预设价值对行业是有革新意义的。

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