在即將于今年10月26-28日在沈陽舉辦的CNCC2023期間，在129個涵蓋人工智能、安全、計算+、軟件工程、教育、網絡、芯片、云計算等30個熱門專業領域的技術論壇上，包括國際知名學者、兩院院士、產學研各界代表在內的700余位報告嘉賓將著力探討計算技術與未來宏觀發展趨勢，為參會者提供深度的學術和產業交流機會，當中不乏在各領域深具影響力的重磅學者專家親自擔綱論壇主席。

本專題力邀CNCC2023技術論壇主席親自撰稿，分享真知灼見，帶你提前走進CNCC，領略獨特專業魅力！

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本期特別嘉賓：

陳海波上海交通大學特聘教授、OpenHarmony技術指導委員會主席

作者：CNCC2023【萬物智聯時代的智能終端操作系統與生態】論壇主席：陳海波

我們正迎來萬物智聯時代新機遇

操作系統推動了各個歷史時期信息產業浪潮誕生與發展。相應地，在不同歷史時期的操作系統所承擔的使命、技術特征、以及成功要素也是與該時期的產業特點息息相關。當前，我們正迎來萬物智聯時代這一重要的換道超車機遇期。

注（*）Toward Ubiquitous Operating Systems: A Software-Defined Perspective. Hong Mei, Yao Guo. IEEE Computer 2018.

萬物智聯時代是一個百億設備、百億連接的時代，并且用戶與設備的關系，從過去的一對一關系變成了多對多的動態映射關系，用戶所關注的已經不僅僅是單設備的體驗了，而是演進到了對場景化體驗的關注，比如出行是否智能、家居是否智能等等，同時，需要海量的設備提供商、應用提供商、服務提供商組成龐大的生態系統。

與此同時，在創新組織形態上講，開源模式又給信息科技領域帶來了新的生命力。近年來，中國對于開源的認知和對全球開源的貢獻正在悄然發生變化，正在從使用開源、參與開源，走向貢獻開源甚至部分主導開源。

讓我們攜起手來，擁抱用戶萬物智聯這一千載難逢的歷史機遇，攻堅克難，共建共享智能終端操作系統的技術與人才生態！

萬物智聯時代的智能終端操作系統演進思考

過去移動互聯網時代的終端操作系統并不能夠很好地滿足萬物智聯時代的需要，我們至少觀察到以下關鍵差異與演進趨勢：

終端設備泛在化、無處不在；

在交互方式方面，從觸摸式交互演進為時空自然交互；

在任務調度方面，從單節點調度變成端到端確定性調度；

安全隱私的邊界從單一設備擴大到了全場景。

演進思考之一：從OS走向OS Kit，元OS架構支撐場景千變萬化

東京大學的坂村健(Ken Sakamura)教授在分析了個性化與通用性之間的矛盾后提出了一個形象比喻“昆蟲綱悖論”：地球上的哺乳動物大約有5000多種，好比傳統的服務器、個人計算機（PC）和手機等設備；昆蟲大概有100多萬種，好比萬物智聯時代的多樣化設備。一方面，數量更大的萬物智聯設備帶來的累計價值，可能會超過PC和手機市場；但另一方面，由于缺乏可大批量復制的軟硬件和應用，沒有批量也就難以有低成本，進而很難進行良性的市場-技術迭代。

北京大學梅宏院士團隊于2018年提出了“泛在操作系統(ubiquitous operating system)”的概念，指出我們未來既要面臨海量異構資源，又要面臨應用需求變化頻繁、應用場景動態多變的復雜計算環境，參照操作系統求解問題的思路，構建面向不同領域多場景的多樣性泛在操作系統，是學術界和產業界當前探索的一個重要方向。

面對萬物智聯時代的操作系統泛在化以及“昆蟲綱悖論”挑戰，需要應對多樣化場景下的資源大小、功能、性能、安全、生態等多方面的差異化。操作系統需實現組件式解耦與按需合成，既能保證架構的一致性，便于統一維護，也可通過彈性組合的方式解決個性問題。

為此，我們提出“元OS架構”來緩解這個問題。通過一個操作系統去適應所有場景，即“One OS for All”，已被證明是十分困難的。但如果將操作系統進行有效的解耦/元化，將系統組件kit 化，實現“One OS Kit for All”。這樣在面向多場景的不同需求時，可將kit進行有效的組裝，以解決多場景能力共享、生態互通、極簡互聯、按需組合等問題（如圖6所示）。當然，元OS架構面臨很多技術挑戰，例如如何對操作系統的狀態進行有效管理，如何在解耦后保障其性能等。

演進思考之二：從觸摸交互走向時空自然交互，新交互方式帶來體驗躍遷

人機交互從原來的機械式交互（比如鍵盤、鼠標等）到現在的觸摸式交互，用戶體驗得到了大幅提升。面向2030年，我們展望交互形態有望走向時空自然交互，包括自然空間交互和系統級觸達兩個方面。

自然空間交互：比如基于語音、眼神、空間/姿態，甚至注意力/腦電波等更自然的人機交互形式。當前這類交互模式已有雛形出現，包括腦機交互，以及通過各種方式抓取人的眼球動作進行交互的模式等。不同于傳統的桌面、應用入口，操作入口可能會變成場景式的智能時空入口形態。

系統級觸達：當前APP的使用方式已深入人心，未來是否會變成一個彼此可嵌套的系統級可觸達方式，打破傳統應用邊界，實現以任務和用戶為中心的推薦式、啟發式交互，也是我們下一步需探索的方向。

演進思考之三：從單節點確定性走向端到端確定性

過去，我們對系統確定性的關注重點主要聚焦在單系統/單節點的確定性。當前，尤其在通信場景和很多工業場景中，我們更需要關注系統端到端的確定性時延。面向2030年，隨著數字世界和物理世界的融合，會出現更多的時延敏感場景，比如遠程醫療、面向企業的5G/6G（智能制造、工業4.0）、擴展現實（實時交互）等，對端到端的時延帶來很多新挑戰。

在時延敏感系統中，操作系統扮演著“樂隊指揮”的角色，需進行全鏈路的管理，把云服務、承載網、端側設備打造成一個端到端的確定性低時延體系（如圖4所示）。

演進思考之四：面向萬物智聯數字世界，重構數字信任體系

萬物智聯時代，安全隱私的邊界從單一設備擴大到了全場景，變成了超級大終端，并且安全隱私數據需要進行全生命周期看護，我們需要重構萬物智聯時代的數字信任體系，包括（但不限于）：全生命周期的數據防泄漏與隱私保護機制、全棧協同的操作系統漏洞消減及防御方案、以及適用于超級終端的分布式分級安全架構等。

本年度CNCC大會將舉辦“萬物智聯時代的智能終端操作系統與生態 ”技術分論壇，邀請數位操作系統領域的重磅學者專家，共同探討萬物智聯時代的智能終端操作系統發展的最新動態，歡迎參與。

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論壇名稱：“萬物智聯時代的智能終端操作系統與生態”技術論壇

舉辦時間：10月28日下午

論壇主席：陳海波 上海交通大學特聘教授、OpenHarmony技術指導委員會主席

共同主席：武延軍 中國科學院軟件研究所研究員

論壇日程

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審核編輯 黃宇