2008年是一個(gè)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(dòng)操作系統(tǒng)誕生中間的2008年，幾位對(duì)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(jiǎn)稱“創(chuàng)達(dá)”），其為新興的智能移動(dòng)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(shí)候，有人說(shuō)創(chuàng)達(dá)的成功是因?yàn)橼s上了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)口，有人說(shuō)是因?yàn)橐婚_始的國(guó)際化布局，有人說(shuō)是因?yàn)橛幸蝗簣F(tuán)結(jié)、肯干且能干的人，有人說(shuō)是得益于中國(guó)的移動(dòng)設(shè)備供應(yīng)鏈基礎(chǔ)。但只有極少數(shù)人能夠理解，這實(shí)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(gè)什么東西都是一件非常艱難的事情。所以，在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，我們只是埋頭服務(wù)客戶，完成項(xiàng)目，開發(fā)產(chǎn)品，不再試圖解釋這個(gè)理念。但我們內(nèi)心清楚，這一理念才是我們前進(jìn)的動(dòng)力。
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(duì)著比創(chuàng)業(yè)當(dāng)年更多的設(shè)備，更先進(jìn)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(shí)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(jī)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(dòng)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(gè)美麗新世界。在功能機(jī)時(shí)代，芯片功能單一，應(yīng)用場(chǎng)景簡(jiǎn)單，操作系統(tǒng)的作用并不突出。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)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(jìn)入這個(gè)復(fù)雜而美好的移動(dòng)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(shuō)過(guò)：“簡(jiǎn)單比復(fù)雜更難”。如何把復(fù)雜的技術(shù)通過(guò)簡(jiǎn)單的方式展示，不止是蘋果面對(duì)的課題，也是操作系統(tǒng)和創(chuàng)達(dá)面對(duì)的課題。在功能機(jī)時(shí)代，聯(lián)發(fā)科首創(chuàng)了“交鑰匙”模式，為手機(jī)廠商提供簡(jiǎn)單易用的功能機(jī)方案，其可以在一兩個(gè)月內(nèi)就定制好一款手機(jī)。當(dāng)時(shí)深圳華強(qiáng)北的手機(jī)盛市就是這一模式的成功體現(xiàn)。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)剛剛興起的時(shí)候，手機(jī)廠商研發(fā)一款智能機(jī)需要6到8個(gè)月左右。而創(chuàng)達(dá)把功能機(jī)的“交鑰匙”模式應(yīng)用到智能機(jī)，開發(fā)出了高通平臺(tái)參考設(shè)計(jì)（QRD），從而把智能機(jī)的開發(fā)時(shí)間縮短到2到3個(gè)月，加速了功能機(jī)向智能機(jī)過(guò)渡進(jìn)程。一只小小的智能手機(jī)，由上千個(gè)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(gè)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(guò)應(yīng)用當(dāng)年促進(jìn)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(dòng)操作系統(tǒng)中復(fù)雜的各個(gè)模塊進(jìn)行解耦和重構(gòu)，通過(guò)清晰和靈活的接口定義，為手機(jī)廠商和移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用的開發(fā)者提供了一個(gè)復(fù)雜而有序的操作系統(tǒng)平臺(tái)。
圖表 2 - 典型的AIoT系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)
在十幾年的發(fā)展過(guò)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(gè)項(xiàng)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(chǎng)景（網(wǎng)聯(lián)車、智能制造，智慧城市...），在面對(duì)有上萬(wàn)種模塊構(gòu)成的網(wǎng)聯(lián)汽車的時(shí)候，在面對(duì)有成千上萬(wàn)種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的時(shí)候，在面對(duì)更為復(fù)雜的技術(shù)領(lǐng)域的時(shí)候，我們相信在智能物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，和十年前開始的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)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(jiǎn)單的終極解決之道。事實(shí)上，創(chuàng)達(dá)15年發(fā)布的TurboX移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)模塊，就是這一理念在智能物聯(lián)網(wǎng)時(shí)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(jī)開始興起的時(shí)候，大約有百余家智能機(jī)廠商。而在幾年前物聯(lián)網(wǎng)興起的時(shí)候，幾乎是一夜之間，世界上出現(xiàn)了成千上萬(wàn)五花八門的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：無(wú)人機(jī)，機(jī)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(jī)廠商更瘋狂的想法、更短的上市時(shí)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(gè)參考設(shè)計(jì)無(wú)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(guò)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(tái)。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。
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(shuō)智能網(wǎng)聯(lián)汽車就是一臺(tái)裝了四個(gè)輪子的智能手機(jī)。事實(shí)上，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的復(fù)雜程度和對(duì)智能、性能、實(shí)時(shí)性、可靠性和安全的要求，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)智能手機(jī)。面對(duì)有著幾萬(wàn)個(gè)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(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車特別的復(fù)雜性和可靠性要求，我們進(jìn)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(wèn)題可以通過(guò)將其分解成幾個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題加以解決，Divide & Conquer, 這是一個(gè)樸素且華麗，簡(jiǎn)單又復(fù)雜的方法。一開始，這似乎只是個(gè)復(fù)雜一點(diǎn)的技術(shù)問(wèn)題，把一個(gè)大系統(tǒng)分解成幾個(gè)子系統(tǒng)，子系統(tǒng)再進(jìn)一步分解為幾個(gè)子模塊，再各個(gè)擊破即可。這個(gè)聽上去很美的方法，為何在實(shí)際項(xiàng)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(jìn)行項(xiàng)目“死亡征途"？根本原因是，沒有有效技術(shù)、設(shè)計(jì)和組織支撐的系統(tǒng)分解，會(huì)導(dǎo)致更多的無(wú)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(jìn)行“系統(tǒng)分解”，而是進(jìn)行“有序的系統(tǒng)分解”。舉例而言，將展示和實(shí)現(xiàn)分離，一直是軟件工程所面對(duì)的課題。對(duì)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車而言，這個(gè)問(wèn)題就是，如何把設(shè)計(jì)部門提出的復(fù)雜交互設(shè)計(jì)，交由工程部門進(jìn)行完整的實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，很多系統(tǒng)平臺(tái)都提供了將展示和實(shí)現(xiàn)分離的機(jī)制，比如Qt的Signal/Slot機(jī)制。然而，這樣的實(shí)現(xiàn)卻始終沒有真正被車廠有效應(yīng)用，交互設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和工程實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)都在抱怨，這是為什么？這是因?yàn)?，之前的很多展示和?shí)現(xiàn)分離機(jī)制往往是由工程師完成的，目標(biāo)是把代碼無(wú)縫地嵌入到交互設(shè)計(jì)當(dāng)中，這種方式在簡(jiǎn)單的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中是有效的，而面對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的多屏，多交互方式，復(fù)雜UI設(shè)計(jì)的場(chǎng)景，就體現(xiàn)了工程思維的局限性，限制了交互效果的實(shí)現(xiàn)。而類似Unity3D這樣的游戲引擎又走到了另一個(gè)極端，更多關(guān)注效果的設(shè)計(jì)，而對(duì)工程實(shí)現(xiàn)有所忽視，導(dǎo)致復(fù)雜的技術(shù)（安全，連接，智能等）無(wú)法得到有效應(yīng)用。面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，創(chuàng)達(dá)提供的Kanzi 3D UI引擎，讓交互設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)研發(fā)，通過(guò)Kanzi Studio的工具，有效地將兩類不同思維的團(tuán)隊(duì)有機(jī)結(jié)合在一起。所以，操作系統(tǒng)平臺(tái)技術(shù)的開發(fā)和實(shí)施，其最終面對(duì)的不是技術(shù)問(wèn)題，而是組織問(wèn)題。
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(guò)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(gè)智能機(jī)的時(shí)間從8個(gè)月縮短到2個(gè)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(gè)智能方案和機(jī)器人也可以縮短到2到3個(gè)月以內(nèi)。在基于這些智能套件在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用過(guò)程中，我們?cè)僖淮误w會(huì)到操作系統(tǒng)工程理念的作用和意義。事實(shí)上，通過(guò)我們的具體時(shí)間表明，這才是AIoT的終極解決之道。
AI落地問(wèn)題的答案在AI之外
AI是一個(gè)熱的不能再熱的領(lǐng)域，AI落地也是一個(gè)難得不能再難的問(wèn)題。如同喜馬拉雅山，面對(duì)這個(gè)美麗誘人而且充滿危險(xiǎn)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(qiáng)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(qiáng)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(wèn)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(gè)復(fù)雜的AI落地問(wèn)題，和我們十年前面對(duì)的智能機(jī)系統(tǒng)問(wèn)題，以及我們四年前面對(duì)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)問(wèn)題，沒有太多本質(zhì)的區(qū)別，事實(shí)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(guò)為這個(gè)本來(lái)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(guò)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(guò)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(xiàng)目結(jié)束的復(fù)盤過(guò)程中，我們?cè)谡麄€(gè)項(xiàng)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(gè)領(lǐng)域。如果只會(huì)AI算法開發(fā)，無(wú)疑是無(wú)法完成這樣規(guī)模的項(xiàng)目的。但如果只有集成團(tuán)隊(duì)，同樣無(wú)法提供所需的AI核心技術(shù)基礎(chǔ)。如何把AI算法團(tuán)隊(duì)，云端大數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)，智能終端系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)，系統(tǒng)應(yīng)用團(tuán)隊(duì)，攝像頭和傳感器調(diào)校團(tuán)隊(duì)，系統(tǒng)優(yōu)化團(tuán)隊(duì)等多個(gè)團(tuán)隊(duì)組織在一起，定義好團(tuán)隊(duì)之間的接口，正是“操作系統(tǒng)工程”所解決的問(wèn)題。這次登頂?shù)慕?jīng)歷，進(jìn)一步證明了“操作系統(tǒng)工程”這一理念面對(duì)AIoT這樣的復(fù)雜系統(tǒng)的有效。