北大与腾讯共同探索泛在操作系统的新蓝海

2022年8月11日，北京大学和腾讯研究院联合发布了《泛在操作系统实践与展望研究报告》（以下简称报告）。此报告中，首次在行业内提出了泛在操作系统的体系框架，系统化梳理了8个类别泛在操作系统的典型实践案例，其发布对于厘清泛在操作系统的内涵与外延、汇聚更多产学研用力量推动泛在操作系统产业发展具有重要意义。

 泛在操作系统体系框架图

“泛在操作系统（Ubiquitous Operating System）”概念由北京大学梅宏院士于2018年在《IEEE Computer》杂志的封面文章“走向泛在操作系统：一种软件定义的视角”中提出，来表示不限于Windows/Linux这样的传统操作系统的未来新型操作系统。

泛在操作系统与操作系统是什么关系？

我们知道，操作系统是计算机系统中最为关键的一层系统软件，是计算系统的核心，也是信息产业生态的核心。正是操作系统的出现，才使得计算机从早期的专用专属走向如今的通用大众，并带来计算机应用的繁荣发展。

随着互联网向人类社会和物理世界的全方位延伸，人类社会、信息空间、物理世界的深度融合的泛在计算时代正在开启。正如梅宏院士所说，我们既要面临“云管边端物”乃至“人”的海量异构资源，尤其是各种泛在化的“端”资源的有效高效管理需求，又要面临应用需求变化频繁、应用场景动态多变的复杂的计算环境，参照操作系统的求解问题思路，构建面向不同领域的多场景的多样性泛在操作系统，成为学术界和产业界探索实践的方向。

事实上，虽然泛在操作系统的概念是在2018年才正式提出的，但是与泛在操作系统相关的研究工作已经有多年的发展历史。例如，国际上有微软公司曾经提出家庭操作系统HomeOS的概念，斯坦福大学最早研发的Robot Operating System（ROS）是一个面向机器人编程的操作系统，英国公司Living Plan IT最早提出一种“智慧城市”操作系统Urban OS，谷歌发布的物联网操作系统Google Brillo；而在国内，北京大学发布了开源的矽璓工业物联操作系统XiUOS，阿里发布了面向云计算的操作系统飞天云OS，海尔则在积极研发智能家居操作系统UHome OS。

据悉，腾讯自身也在操作系统的产品形态上有着多样化的创新与实践。2009年，腾讯开始启动操作系统研发与运营支持，面向云数据中心、物联网、边缘设备的TencentOS系列操作系统多年来持续迭代和深化开源；2019年，面向智慧建筑场景的微瓴操作系统开始应用于腾讯深圳总部滨海大厦；2021年，遨驰分布式云操作系统、交通OS、未来城市开放操作系统WeCityOS则在腾讯一年一度的腾讯数字生态大会上重磅发布。

报告中指出，泛在操作系统的概念来源于操作系统随着技术发展的不断延伸与扩展，即从主机操作系统、个人（桌面）操作系统、移动终端操作系统、物联终端操作系统的不断泛化，未来网络化的泛在操作系统所管理的不仅包括主机、PC端、移动终端、物联终端等不同计算设备，也包括面向新型人机物融合应用场景的各种不同新型计算环境。虽然面向不同计算环境和应用场景的泛在操作系统有各自的侧重点，其共性定位则是以向下屏蔽管理异构资源、向上凝练沉淀应用共性为目标。

当前，泛在操作系统已经纳入《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》，其理论和技术研究将为各行各业的数字化转型提供关键支撑。腾讯公司副总裁、腾讯智慧交通和出行总裁钟翔平在发布会中讲到，“泛在OS集成了更多的数字化技术，是技术的集大成者，是重要的技术创新领域，产业互联网为泛在OS的应用提供了广阔的实践场景”。

例如，2019年，广州地铁联合腾讯发布了国内首个轨道交通行业OS-穗腾OS，当前，依托穗腾OS2.0建设的一系列智慧应用已经在“大湾区最快地铁”广州地铁18、22号线，实现了全时空精准便捷的乘客服务和全景式安全高效的运营管理。南京市白下高新﹒紫云智慧广场使用微瓴操作系统构建了全要素数字孪生互联的园区综合体。近日，梅赛德斯-奔驰宣布，将在2024款车型中引入全新MB.OS（Mercedes-Benz Operating System）操作系统。

虽然当前学术界和产业界已有不少关于“泛在操作系统”的实践探索，但是，报告认为，面临复杂多样的应用模式、领域需求、多变环境和海量资源，大多数探索都还仅仅是针对特定场景、部分需求进行泛在操作系统的实践，总体而言，泛在操作系统尚处于初期探索成型阶段。

为此，腾讯研究院总顾问杨健、北京大学计算机学院副院长郭耀教授及赵俊峰研究员均表示，泛在操作系统的产业发展需要“产学研用”加强合作，重视开源社区、标准研制等工作，力争形成更大的生态聚合效应。