概述
医院信息系统(Hospital Information System简称HIS)是一门容医学、信息、管理、计算机等多种学科为一体的边缘科学,在发达国家已经得到了广泛的应用,并创造了良好的社会效益和经济效益。HIS是现代化医院运营的必要技术支撑和基础设施,实现HIS的目的就是为了以更现代化、科学化、规范化的手段来加强医院的管理,提高医院的工作效率,改进医疗质量,从而树立现代医院的新形象,这也是未来医院发展的必然方向。
为了满足我国医院发展的需要,为了使祖国医学早日与世界科技接轨,大连汇源电子系统工程有限公司集中了大量的人力和物力,借鉴国内外HIS的先进经验,并结合国内各家医院的传统管理模式和实际需求,开发了该医院管理信息系统, 2001年《汇源医院管理信息系统》被大连市信息产业局认定为软件产品,该产品是真正适合我国国情的医院管理信息系统,是唯一能在中国境内与IBM医院信息系统解决方案平分天下的有自主知识产权的医院信息系统。
系统设计概述
该系统的实施将在整个医院建设企业级的计算机网络系统,并在其基础上构建企业级的应用系统,实现整个医院的人、财、物等各种信息的顺畅流通和高度共享,为全院的管理水平现代化和领导决策的准确化打下坚实的基础。该系统具有成熟、稳定、可靠、适用期长、扩充性好等特点,可以根据各医院各自的特点度身制作。该系统已成功地运行在普兰店市第一人民医院、庄河市第一人民医院、大连市中山医院、盖州市中心医院、蓬莱市人民医院、丹东市中医院、抚顺市中医院、铁岭中医院、铁岭县医院、黑龙江省呼兰县中医院、大连大学附属医院、瓦房店第一人民医院等一系列三甲、三乙、二甲等医院,为各医院取得了良好的社会效益与经济效益,同时也受到客户的广泛好评。
应用软件功能
(一)、医院各职能部门微机配备表
整个系统由一台服务器和若干台工作站构成一个网络,各个子系统在网络上协调运行,部门间业务查询灵活,又提供严格的权限控制。每个子系统提供一个公用查询功能,每个子系统在此功能下只能使用它有权调用的功能。网络间共享的数据是实时的,避免造成部门间数据不一致的现象。
(二)、医院管理子系统功能视图
医院管理子系统(HIS)通常包含门诊、住院两部分,而管理的主线则为药品和收款金额。
1、视图说明:
以上为医院的各职能部门的功能视图。方框内的部门为配备计算机的部门;平行线内的部门为医院内相关部门。各部门间传递的是数据信息。由于人事科、总务科等相对功能独立,所以未包括在内。
2、功能详细设计见附录
硬件平台系统设计
硬件是系统实施的基础,在设计方案中,我们考虑到系统实施的各种要求及特点,同时兼顾医院的实际情况,硬件选型时必须符合系统需求,兼顾系统性能,以性价比最高为原则,使系统达到最优、也最经济的方案。
1服务器(SERVER)
主服务器是系统的心脏,系统中所有工作站都必须与其进行信息交换,所以必须保证其速度快、稳定、质量可靠。
2工作站(WorkStation)
工作站的选用是以保证网络的高速度运行、高可靠性为标准。同时考虑到医院的具体实际情况,达到系统的要求并为医院自身节省有限的资金。
3打印机(PRINTER)
我们选用打印机主要以打印速度快、耐用、运行成本低为主。世界著名的打印机生产商产品完全符合其要求。
4配电电源(UPS)
电源中断时,如果网络正在运行,可能导致数据丢失、设备损坏从而造成无法弥补的损失。因此,必须保证机器的不间断运行,但仅能提供一段很短的时间,并发出警报。
网络设计
医院管理系统是一个综合性的系统。因此,在设计方案中,大连汇源电子系统工程有限公司考虑到管理面广、部门多、信息交换要求及时等特点,同时兼顾医院的实际情况,网络采用国际标准的星型的网络拓扑结构,其具有扩充灵活、维护方便、运行稳定、互连性好、性能价格比合理等特点,是计算机网络系统采用的最优、也最经济的方案。
1 综合布线
缆线是计算机网络的生命线,是传送信息的动脉,线路如因质量问题而造成损坏,将会使网络全部瘫痪,而停止工作。因此,我们在设计中采用楼宇自动化的综合布线方案,严格按照综合布线的技术要求,以此提高线路的质量和稳定性。同时可用于语言传输,便于用户自由选择,根据现场情况,线缆可连接于RJ-45插座于墙面上,也可用RJ-45插头直接连工作站,这样便于维护和扩充
2 网络设备
网络设备主要是交换机(Switch HUB) 和集线器(HUB) ,它们是连接主服务器和工作站的中间设备。交换机(Switch)是网络中的核心设备,它提供服务器、工作站之间的交换式的快速连接,网络中还有一个硬件设备,就是网络适配器,又称网卡,用于连接每一个工作站与线缆。因为网卡是每一个工作站与网络连接的主要设备,为了使工作站稳定的工作,兼容性好、可靠性高的网卡是一定要保证的。
3网络管理
我们使用以上的网络方案是为了充分利用网络资源,便于管理与维护。在规划中我们使各工作站不互相依赖, 但又互相联系。即一个工作站的运行状态的好坏并不影响其它工作站的正常运行,提高了网络的可靠性。
数据库系统和系统管理平台
1、 数据库系统
医院管理信息系统因其数据量巨大、实时性强,所以在数据库系统选型时必须选择高效、稳定的大型数据库系统。
2、 网络 *** 作系统
网络 *** 作系统是网络硬件设备基础上的一层软件平台,没有网络 *** 作系统将不能构成合理的计算机网络系统。 网络 *** 作系统是网络的重要组成部分,因其稳定并与数据库系统配合紧密。
工程服务
1网络安装
大连汇源电子系统工程有限公司负责网络工程安装,遵循EIA/TIA568B布线标准,安装内容如下:
● 提供网络拓扑设计图
● 安装服务器及网络适配器
● 安装工作站及网络适配器
● 安装Switch HUB 、HUB
● UTP 及所有接头
● 安装服务器网络 *** 作系统
● 安装工作站应用软件
2网络调试
按照标准调试每一个节点,保证每一个工作站能正常运行,并进行严格的安装后测试,减少每一个点的不良隐患,使网络能稳定的运行。
3网络管理
大连汇源电子系统工程有限公司在工程完工后,保证定期派工程技术人员对网络进行管理和维护,定期对使用人员提供技术指导。
培训服务
1网络系统管理人员培训
网络管理人员是高级 *** 作人员,网络正常运行必须由网络高级管理人员随时维护,因此对高级 *** 作人员要求有一定的网络知识及网络维护水平。本公司提供对网络管理人员为期两个月的技术培训,使其达到能独立维护保养网络的能力。
2工作站管理人员培训
工作站管理人员是维护管理应用系统软件的中级人员,必须能够管理整个系统及各部门子系统的衔接和调用。本公司对中级人员提供30天的培训,使其能够了解各部门子系统的调用,及时为各部门提供维护和系统的正常运作。
3工作站使用人员培训
工作站使用人员培训是单机工作站的 *** 作人员,只能了解本部门的子系统的 *** 作,不必也不能接触其它子系统,本公司提供30天的培训,学习单机单系统、本部门的相关 *** 作。
系统维护与支持
大连汇源电子系统工程有限公司提供用户网络及硬件设备一年质保,软件系统自交付使用后一年内免费维护。对网络和软件系统提供终身技术支持,我们承诺并保证24小时时刻响应用户的呼叫,及时提供完善周到的技术支持和服务。近日,IDC和Gartner不约而同公布了2019年第三季度全球服务器市场的报告,数据显示情况高度一致。IDC报告数据显示,本季度全球服务器厂商收入同比下降67%,为220亿美元,出货量同比下降3%,为307万台,相比上一季度,降幅收窄。全球服务器市场出货量和销售额的前三位依然是戴尔、HPE和浪潮,出货量份额分别为164%、109%和103%。戴尔、HPE出货量同比下降102%、93%,浪潮保持了稳健增长,同比增长111%。
IDC 2019年第三季度全球服务器市场报告
转眼2019年已经结束,浪潮在过去一年的市场表现可圈可点。Gartner/IDC 2019Q3数据共同显示,浪潮服务器持续增长,出货量占全球份额超10%,中国份额超37%,稳居全球第三、中国第一。
浪潮信息副总裁、浪潮服务器产品部总经理沈荣
这两份报告除了显示全球服务器市场需求放缓、出货量整体下降之外,在厂商排名方面,浪潮的身影同时出现在了这两份报告中。在浪潮信息副总裁、浪潮服务器产品部总经理沈荣看来,云计算走过十年历程,全球公有云市场规模增长4倍以上,成为带动服务器市场的主要增长点。浪潮抓住契机,以远高于全球服务器市场平均增长水平的速度快速成长。
云计算十年下数据中心变革
从2009年到2019年,云计算正好历时十年。云计算是2009年开始萌芽,虚拟化支撑了云计算的快速发展。在过去十年,全球服务器市场规模翻了一倍。
这十年云计算对服务器市场结构的改变巨大,互联网行业的崛起以及多节点、定制化服务器的崛起,驱动服务器市场新格局。比如云是当前服务器市场的主体,IT基础设施云化,云基础设施超越传统,IDC预计云IT基础设施的支出到2022年占比将达到576%
全球在云化IT基础架构的支出不断增加,推动全球市场结构不断变化。IT基础架构的集中化,标准化,催生了超大规模数据中心的发展;同时超大规模数据中心的发展也推动了OCP等开放计算的发展,软件定义技术的发展让融合趋势尽显。
同时,AI、云计算、边缘计算等需求要求革新IT基础设施,传统的数据中心和原有计算模式已无法满足业务快速发展的需要,计算、存储和网络设备之间的关系需要被打破并重新定义,需要在新技术的基础上完成架构变革。
从某种意义上看,云计算不仅是一场技术变革,而是产业整体变革。以云计算为核心的技术创新和商业变革使得人类社会加速迈向智慧时代。从传统信息社会到智慧社会,本质是信息社会的发育完善,是“计算社会”的发育完善,计算力已经像水电一样渗透到社会、文化、生产生活的每一个领域。传统计算正在被智慧计算取代。
浪潮的智慧计算解决之道
在智慧时代,面对全面数字化的世界,浪潮提出了解决之道,那就是融合、开放、敏捷和生态。
融合是未来计算基础设施架构核心形态。这表现为IT基础设施融合,计算、存储、网络在融合,硬件解耦池化再辅以软件定义,可以实现软件定义计算、软件定义存储、软件定义网络;ICT融合,电信运营商通过“计算+NFV/SDN”推动ICT基础设施融合;IT/OT融合,管理信息的IT系统和管理生产的OT系统将进一步深入关联,互联互通,协同工作,大幅提升智慧时代的工业生产力。
在产品层面,浪潮的服务器平台从10走到20,通过连接、池化和重构的技术,将CPU和各种协处理器(GPU、FPGA和XPU)更紧密结合,利用全互联NVSwitch、PCIe 40、Open CAPI等新型超高速内部、外部互连技术,增加不同计算资源的协同能力,通过软件定义实现业务自动感知和资源自动重构,使计算的性能和效率实现大幅度的提升。
浪潮针对CSP公有云和传统企业用户的私有云两类应用需求细分为两个子系列,产品形态涵盖了高密度、刀片和整机柜等不同形态,及面向CSP的产品主要有天蝎整机柜系统SR 、OCP整机柜OR和高密度服务器i24、i48等。面向传统企业用户的主要包括整机柜系统InCloudRack、刀片系统I9000等。
OTII
沈荣表示,基于融合趋势,浪潮与产业合作伙伴进行了积极探索。比如在ICT融合方面,浪潮与中国移动、中国电信、中国联通、Intel等公司共同发布面向通信应用的开放 IT 基础设施项目——OTII(Open Telecom IT Infrastructure)标准,并发布了首款基于OTII标准的边缘计算服务器NE5260M5。此外,浪潮联合中国TOP通信运营商,开发针对性的边缘服务器及其解决方案。
毋庸置疑,我们处于一个开放的世界,而开源的力量无处不在。自2012年以来,开放计算的发展十分惊人。目前在服务器领域,全球有三大开放社区,中国的ODCC和美国的OCP、Open19。
沈荣说, 开放意味着透明化,同时开放基于开放标准,使得整个人类的效率得到极大提升。迄今为止,符合OCP标准的服务器已经部署超过100万节点,符合ODCC标准的服务器已经部署数十万节点。浪潮积极参加开放计算社区,发展开放计算生态。目前浪潮是ODCC和OCP、Open19的共同会员、ODCC技术委员会成员,并是ODCC天蝎服务器最大的供应商。
除了开放,现在前端高速变化的业务需求对后端的基础设施提出了更高的要求。我们需要以更敏捷的方式创造计算力,为前端应用提供强大的源动力。浪潮以JDM模式为依托,实现计算力供给端与需求端的紧耦合,通过与各方合作伙伴的协同创新,以敏捷开发、制造、交付的能力,实现计算力生态一体化与多元化场景需求的紧耦合。
JDM
沈荣表示,JDM是浪潮为了适应互联网公司需求特性而进行的业务模式创新,本质是以客户需求为基点,构建敏捷的产业链,或者说对产业链进行互联网化改造。在JDM模式下,浪潮凭借对前沿技术的领先预研能力,以及平台化和模块化的技术策略,能够将创新的应用需求迅速转化具体产品,一款新品的研发周期从15年压缩到9个月,客户提出需求最快可以3个月交付样机,生产交付方面,浪潮订单交付周期从15天缩短至5-7天,在2019年百度春晚红包项目中,面对百度突发的大量需求,浪潮和百度创造了8小时交付10000节点的业内最快交付部署速度的纪录。
浪潮服务器产品部副总经理陈彦灵
浪潮服务器产品部副总经理陈彦灵也补充说,在浪潮的产品线里,未来可能分为两类,一类是通用标准化产品,另外是面向超大规模数据中心的JDM定制化产品。
除了济南智能工厂,浪潮苏州生产基地今年也正式开工,其不仅是浪潮服务器智能制造基地,也是服务器制造技术研发基地。该基地服务器板卡加工技术达业界领先水平,标志着我国服务器智能制造水平上的又一次提升和增强。
在生态建设方面,浪潮融合全球生态圈,进行前沿研究和技术孵化,同时打造应用方案。比如百度ABC一体机就是百度与浪潮协同创新的典型。
沈荣表示,浪潮与互联网厂商有很紧密的合作,虽然在业务和客户有重合,但是大家知道自己的专长在哪里,每个人做自己专业的事情是效率最高的。默契与信任是生态建设的重要根基。
陈彦灵说,浪潮与互联网厂商是一加一大于二,每个人都有自己的所长,浪潮专注于新技术开发、根据应用需求提供落地解决方案,以及供应链整合,而互联网厂商了解应用,在软硬件整合方面双方具备很强的互补性。
数据中心下一个十年
我们即将步入21世纪的第二个十年,云计算变革还在深入发展,AI和边缘正在崛起。
全球互联网巨头纷纷自建数据中心,超大规模数据中心的数量仍在不断增长,他们更需要定制化设计的服务器,以优化工作负载性能,节省功耗。随着互联网巨头对硬件重构的探索越来越多,业界对数据中心硬件开源的呼声也越来越强,开放计算项目将向着多元化方向发展。
2019年被称为产业AI化元年,AI是未来市场增长的动力,AI服务器到2022年全球市场规模将达到176亿美元,复合增长率308%,占整个x86服务器市场的183%
浪潮服务器产品部副总经理陈彦灵
陈彦灵表示,浪潮早早就在AI层面展开了布局,目前浪潮硬件产品涵盖了GPU、FPGA和ASIC三大领域,产品线业界最全最丰富;开发了Caffe-MPI框架、AIStation等一系列AI平台软件,是具有全栈技术能力的AI平台方案提供商。根据IDC数据,自2018年至今,浪潮在中国AI基础架构市场的份额一直在50%以上。陈彦灵补充道:“未来AI会呈现巨大的增长,识别率大过训练,部署量远远大过50%以上,这方面浪潮也在布局。”
随着5G牌照的发放,边缘计算也将进入快速发展阶段。Gartner预测,到2020年,50%的大型企业将会把边缘计算列入规划,超过50%的工业物联网分析将在边缘进行,2017年不足10%;到2022年,50%以上的企业数据会在数据中心或者云之外产生或处理。这对于服务器市场结构也造成了巨大的影响,AI和边缘是服务器市场新的增长点。
沈荣表示,云计算十年带动了整个IT产业的发展变革,从产业分工到技术应用,到竞争格局。浪潮也随着产业的格局变革而积极变革。展望2020年,浪潮聚焦智慧计算,重点发展AI与边缘;坚持开放计算,进一步完善JDM互联网化敏捷模式;加速全球化战略,进一步加速国际化发展,继续扩展海外业务体系。
比如在技术创新方面,浪潮开展了高性能供电、液冷散热,大规模数据管理、面向不同应用服务器优化等基础研究,还包括与生态伙伴设计各种参考平台,提前布局下一个市场机会。
浪潮在不断打造JDM模式的同时,也发展融合架构、AI等平台方案,构筑深入行业市场的伙伴系统,抓住传统企业在云计算、大数据、AI等领域新需求,获得更大的份额。
除了健全边缘计算产品线外,浪潮还将面向不同的应用场景,开发针对性边缘服务器及其解决方案,如面向最早落地的通信运营商,开发通信边缘服务器,面向智能汽车、无人驾驶等应用场景,将开发车载边缘计算服务器;面向视频应用,开发视频存储/视频处理边缘服务器;面向智能家居,将开发家庭服务器/家庭网关等等,赋能边缘计算,支持5G开启美好的智能世界。
目前,浪潮在北美、日韩、欧洲以及东南亚和非洲等地区都有了完整的伙伴系统和业务系统,2019年,浪潮的海外业务持续扩张,2020年将实现更快增长。(文/李祥敬)
在任何领域,底层基础设施都是至关重要的。对于数字化 社会 ,半导体、 *** 作系统则是整个数字化生态的底层基础设施。中国在芯片和 *** 作系统上实现突破,不仅关乎国家安全,也与中国的数字化产业发展潜力息息相关。
就像一颗大树一样,根扎的越深,树才能长得越高,枝叶才能更加茂盛。从这个角度来看,华为鸿蒙的确是国之重器。上至国家部门,下至黎明百姓,都对鸿蒙寄予厚望。
需要指出的是,鸿蒙一直宣称自己是面向物联网的 *** 作系统,与安卓系统有本质的区别。事实也的确如此,鸿蒙并不是在重复造轮子,而是下一代 *** 作系统。 鸿蒙对标的不是谷歌安卓,而是谷歌的物联网 *** 作系统Fuchsia OS 。那么,鸿蒙与目前的 *** 作系统相比,先进在哪里,鸿蒙是否就是未来 *** 作系统的终点呢?
这篇文章,我们将讨论鸿蒙与目前 *** 作系统的主要差别,描绘鸿蒙想要实现的“理想国”。此外,鸿蒙目前还只是一个半成品,更先进的 *** 作系统,是云 *** 作系统。接下来,我们将展开讨论。
说明:目前很多云厂商都宣称自研了云 *** 作系统,他们所谓的云 *** 作系统,实际上是云资源管理平台,不是真正的 *** 作系统。什么才是云 *** 作系统,目前还不能给一个完整的定义。不过,真正的云 *** 作系统应该要具备以下几个特征:可以直接调度CPU,控制CPU计算进程;融合了目前的计算节点管理与单服务器 *** 作系统,在云数据中心实现计算资源的自由调度;整个 *** 作系统横跨云服务器、边缘计算服务器、智能设备三端,实现云边端的协同; *** 作系统上的应用程序主要部署在云服务器,基于云原生实现应用开发,并且一处开发,一处部署,多端接入,多端应用。
我们从 *** 作系统的本质入手来讨论其演进的内在逻辑。大体上看, *** 作系统在整个计算架构中起着承上启下的作用:对下, *** 作系统的主要作用是控制计算、存储、网络和I/O设备;对上,则支撑应用软件,协助应用软件调用计算、存储等软硬件资源。 *** 作系统还通过I/O设备实现人机交互。比如,电脑的人机交互就是鼠标+键盘作为输入,屏幕作为输出;手机的人机交互,主要的输入和输出介质都是屏幕。此外,还有摄像头、扬声器等输入输出设备。
*** 作系统的演进,核心就是针对不同的终端计算设备,来变革对软硬件资源的调用方式,更好的支撑上层应用软件,提供更友好的人机交互方式。
对数据的计算、存储、传输,是整个计算体系的核心,计算机的发展也都是围绕这三个方面来开展的。总体上,计算体系的演进是两条腿走路:一方面,芯片本身提供的计算能力在飞速发展, 以前是CPU的摩尔定律主导,现在则是以AI为核心的异构计算挑大梁,终极形态就是量子计算芯片 。存储芯片也实现了很大的技术进步,存储能力大幅提升。另一方面,传输技术尤其是无限传输技术的进步,则改变着整个计算体系的资源组织方式。最典型的就是数据传输能力的提升,拉近了数据中心与智能终端的“距离”,催生出云计算这种新的计算资源组织方式。云计算并没有提升整个体系的计算能力,而是通过重新组织提升了整个体系的资源利用效率。
传输能力并不是线性增长,而是阶梯式发展的。无限通信技术历经1G/2G/3G/4G,目前正在进行5G通信网络的建设。几年之后,整个 社会 的数据传输能力会得到一次质的飞跃。在整个计算体系中,计算、存储、传输是紧密相关的,传输能力的提升会改变计算、存储资源的组织方式。更大的带宽、更低的延迟,进一步拉近了数据中心(包括边缘计算中心)与智能终端的距离,计算、存储资源会在智能终端和数据中心之间进行重新分配。 一旦整个传输网络可以支撑数据中心和智能终端之间进行大量数据的实时传输,那么计算、存储资源就会向云端集中,终端则“退化”为一个人机交互界面 。手机、电脑的核心是人机交互,只需要保留屏幕、键盘、鼠标等输入输出设备和数据传输设备,无需再保留CPU、存储芯片(即使会保留部分计算、存储能力,低端芯片就完全够用)。智能终端输入数据,传输到云端进行计算、存储,然后传输到终端进行显示。
面对数据中心-智能终端组成的新计算体系,计算、存储、I/O进行了重新分配,在物理上分离开了。这个时候, *** 作系统就需要横跨数据中心和智能终端,根据需要调用相应的计算资源。并且,由于数据中心的服务器承担了大部分的计算、存储功能,对数据中心资源的调配则成为新 *** 作系统的核心。相对而言,对电脑、手机这些终端的调配则显得没那么重要了。
相对于安卓 *** 作系统,鸿蒙并不是重复造轮子,是有重大创新的。最核心的创新就是致力于通过软总线来替换硬总线。在以前的 *** 作系统中,无论是电脑端的Windows系统,还是手机端的Android、IOS系统,在通信线路上都是硬总线。在一整个电路板上通过物理的实体电路来连接各个计算单元(包括计算、存储、I/O),实现各部分数据的传输。
实体电路在空间上有很大限制,如果能够通过无线电磁波来进行各个计算单元的数据传输,就可以在空间上大大解放智能终端。各个计算单元不再必须安装在一个电路板上,在空间上可以实现分离。如果再通过标准化将各个计算单元进行解耦,进而实现不同计算单元的自由组合,这一下子就打开了智能计算的想象空间。如果将几台电脑、手机放在一起,对于以前的 *** 作系统,这些智能设备都是独立的个体,一个系统 *** 作一台设备,不同设备之间没有联系;而 对于鸿蒙 *** 作系统而言,他们不再是独立的设备,而是一堆可以利用的计算单元,是一堆CPU、存储,系统可以根据需要来自由组合这些计算单元 。比如,要运行一个大型 游戏 ,一台电脑的配置不够,就调动周围几台电脑、手机的CPU组成一个计算资源池,共同支撑计算需求。
除了对计算、存储资源的自由调度,软总线技术在I/O设备上有更大的应用潜力。过去几十年,由于芯片制造工艺的快速发展,总体遵循摩尔定律,计算机在CPU、存储上取得很大的提升,以至于现在一台手机提供的计算能力,就超过以前的超级计算机。但是,在I/O设备方面却进展缓慢。除了键盘、鼠标、屏幕,电脑上就增加了一个摄像头和扬声器。很长一段时间,更高像素的摄像头是智能手机厂商之间实现差异化的关键。 如果把智能计算设备与人进行类比,CPU相当于大脑,各种I/O设备相当于四肢,则计算机可谓一直处于“头脑发达,四肢简单”的状态 。
之所以会如此,就是因为不同计算单元需要用硬总线来进行连接。比如,手机摄像头必须要安装在手机上,因而摄像头不能做的很大。如果通过软总线技术,如果把摄像头“拆下来”呢?智能手机只承担核心的计算、存储、显示、交互功能,其他功能通过各种专用设备实现,然后通过电磁波将专用设备与手机连接起来,这些专用设备就像“装在手机里”一样。这种情况下,手机摄像头就解除了物理限制,可以把像素做的很高,甚至与单反相机媲美(事实上,可以直接将单反相机与手机连接起来)。更进一步,为什么不能将手机、电脑与天文望远镜连接起来呢?通过手机、电脑 *** 控望远镜,把看到的美景实时记录下来,还可以分享给好友,或者进行在线直播。
通过软总线技术,鸿蒙 *** 作系统可以让计算机的“四肢”异常的发达。 鸿蒙系统可以“穿透”智能设备,直接利用设备内部的计算、存储、感知单元。在鸿蒙的“眼里”,面对的不再是一个个独立的智能设备,而是一堆可以自由组合的计算模块。 手机、电脑,可以很轻易的与打印机、摄像机、微波炉、电视、空调、洗衣机、冰箱、 汽车 、电表、水表、体重秤、跑步机等设备进行连接。手机是“大脑”,其他设备则是“四肢”。
为什么以前没想到要用软总线来代替硬总线呢?因为以前的无线通信技术很不成熟。总体上看,通过物理线路来进行数据传输,在带宽、传输速度上还是有很大优势。软总线要替换硬总线,就必须要扩大数据传输的带宽,同时提升传输速率,降低延迟,这也是华为鸿蒙系统能否成功的关键。以目前的情况来看,鸿蒙只能说还在路上,软总线技术取得了一些突破,但要完美替换硬总线,依然还有一定距离。
依据相关数据,目前华为鸿蒙的软总线,已经达到18G的带宽、10毫秒延迟、35%的抖动。 10毫秒的延迟,对于一些实时性要求不高的业务场景还可以接受,但对于一些实时控制系统显然还是不够的。所以,鸿蒙接下来的关键就是把数据延迟压下去,把带宽提升来。 这肯定是有很大的技术难度,会涉及到WIFI、蓝牙等通信协议的大幅度修改。如果上述技术指标能够接近硬总线,鸿蒙软总线所带来的优势就会得到释放。依据华为内部的说法,他们目前正致力于攻克分布式计算,有望将软总线的时延压低到微秒级。如果真的可以实现,那鸿蒙必将大放异彩,中国的国产 *** 作系统也才迎来了真正的春天,我们拭目以待吧。
虽然鸿蒙相比于上一代 *** 作系统,已经实现了很大的进步(或者说致力于实现很大的进步,关键在于软总线是否能在时延、带宽上赶上甚至超越硬总线)。但是,鸿蒙很可能不是下一代 *** 作系统的理想形态。与鸿蒙相比,云计算 *** 作系统更具有发展潜力。
那么,云 *** 作系统与鸿蒙 *** 作系统的关键区别是什么呢?
鸿蒙虽然比安卓更进一步,但本质上还是一个本地化的 *** 作系统,核心功能也是调配终端设备的计算资源。 所以,鸿蒙需要安装在手机、电脑、电视这种终端设备上。与之相比,云 *** 作系统则是安装在数据中心的服务器上。或者说,云 *** 作系统的主体在服务器上,终端设备上的系统只是起辅助作用。
云 *** 作系统的核心也在软总线(我们暂且将其定义为软总线,即通过无线通信方式连接不同计算单元),只是其软总线的载体是5G构建的广域网;与之相比,鸿蒙软总线的核心是蓝牙、WIFI等近场通信构建的局域网。在传输领域,有线宽带和无线通信是竞合关系。在无线通信内部,1G~5G网络,也和蓝牙、WIFI存在竞合关系。上一代主要是4G网络与WIFI的竞争,下一代则是5G网络与WIFI的竞争。总体上,大家更看好5G网络。云 *** 作系统将主要建立在5G基础上,有线宽带、WIFI、蓝牙也会发挥作用。
数据的计算、存储由数据中心(包括边缘数据中心)的服务器来完成,智能终端主要保留两个功能,数据收集和人机交互。云 *** 作系统横跨云端服务器和智能终端来实现资源调配。要实现这个目标,关键是5G网络在带宽、时延、稳定性这些技术指标上能否达到硬总线的水平。与4G基站不同,5G将是宏基站与微基站(甚至更小的皮基站)相互配合,微基站或者皮基站其实就相当于室内WIFI。 从理论上来看,核心光通信网络+5G宏基站+5G微基站+皮基站,是可以实现对整个数据传输链路的全覆盖的。云 *** 作系统也必然是基于5G,将5G通信网络作为其“软总线”的载体。
当然,以上只是对理想情况的设想。 目前,无论是5G还是云计算,都还处于初级发展阶段,5G技术还没成熟,5G网络覆盖也远未完成。尤为关键的是,5G网络在带宽、延迟这些技术性能上与硬总线相比还存在不小的差距。总体上看,5G和云计算的技术发展很快,协同效应越来越明显。 通过5~10年的时间,5G的带宽、延迟指标会得到大幅度提升,5G网络的建设也基本成熟。再加上边缘计算的发展,云数据中心-边缘计算中心-智能终端,将形成紧密配合的计算体系,届时就可以支撑云 *** 作的发展。
我们不妨大胆设想一下,加入实现了云 *** 作系统,整个计算体系会面临什么样的变革。云 *** 作与原来的 *** 作系统有什么不同,与鸿蒙所代表的物联网 *** 作系统又有什么不同。云 *** 作系统可以实现鸿蒙系统的一系列设想,而且可以比鸿蒙做的更好。下面,我们来具体分析。
下一代 *** 作系统一定是面向物联网的,需要基于物联网设备来进行设计。在物联网领域有一个根本的难题——如何平衡设备智能化与成本控制?
某种程度上,计算能力就是智能程度。一个设备能够提供的算力越强,能够解决的问题就越多。计算能力的主要载体是芯片,越强的芯片越贵。 按照以往的逻辑,要对一台设备进行智能化改造,核心就是通过嵌入更强大的芯片来让其具备计算能力,这必然会大幅增加设备的成本。
在为物联网设计 *** 作系统时,有两个因素需要重点考虑:
物联网设备数量巨大,因此必须降低成本。 如果每台物联网设备都安装芯片,这样的成本是难以承受的。试想一下,台灯、冰箱、空调,甚至水表、电表,都安装CPU和存储芯片,这些设备的价格必然会大幅度上升(目前物联网设备中的各种嵌入式芯片计算能力较弱,比电脑、手机芯片所能提供的计算能力小很多,因而其智能化程度有限)。
物联网设备的核心在于感知和控制,不在于计算。 未来,不仅家庭里会有各种智能设备,城市中也会密布各种传感器来监控城市的水、电、气等供应体系的状态。这些物联设备,核心作用是传感器和控制器,一方面将感知到的图像、电压等数据传入系统,另一方面依据指令来进行相应的 *** 作,比如关闭阀门、调整摄像头角度等。
基于物联网设备的特点,要解决上述成本与智能化的矛盾,最好的办法就是将计算与感知、 *** 控分离开来:物联网终端承担数据感知和 *** 控的功能,把数据计算功能放到云端或者边缘计算端来完成。通过云 *** 作系统,物联网设备可以安心做“四肢”,而将“大脑”放在云端或边缘端的服务器上。物联网设备上不用安装昂贵的芯片,依然可以获得强大的数据计算能力,以此来实现低成本的智能化改造。
将数据计算功能从物联网终端剥离出来,还有一个很重要的作用,那就是推动物联网设备在计算上的标准化。
我们知道, *** 作系统跟计算芯片是高度耦合的。电脑上的微软 *** 作系统+英特尔芯片,手机端的安卓系统+高通芯片都是如此。 *** 作系统往往与芯片相互配合,共同演进。无论是英特尔的电脑芯片,还是高通的手机芯片,都是高度标准化的。与之不同,物联网设备中的嵌入式芯片却是各式各样、千差万别,这就为 *** 作系统的发展设置了很大的障碍。如果在芯片上不能实现统一,要用一套 *** 作系统去适配多种多样的物联网芯片,系统性能必然会大打折扣。
如果通过云边端协同的方式,把物联网设备的计算芯片统一放到云端或者边缘端的服务器上,则可以很好地解决这个问题。服务器上的芯片是可以做到高度统一的,云 *** 作系统只需要适配云服务器上的芯片。 *** 作系统是调用硬件资源来完成计算任务,如果将计算任务集中到云端,那就屏蔽了本地终端设备的差异性。在云 *** 作系统看来,无论是电脑、手机、平板还是车机、电视,本质上都是一块屏幕, *** 作起来都一样。
鸿蒙+物联网嵌入式芯片,只是一种过渡方案,终极方案还是云 *** 作系统+云端标准计算芯片的方式。当然,实现上述的云边端协同是一条漫长的道路。在未来几年内,物联网上的嵌入式芯片依然会是主流方案。 这种情况下,华为的鸿蒙系统就不得不要去兼容各种各样的嵌入式芯片,这是一个很大的难题。 不过反过来看,通过鸿蒙系统来倒逼物联网芯片的标准化,也可以推动我国芯片和物联网产业的发展,这也算鸿蒙的一大贡献。
以上从硬件计算资源的调度方面来分析云 *** 作系统的优势。下面,我们从应用软件的角度来看看云 *** 作系统可能的未来。
在计算架构中, *** 作系统与芯片耦合,应用软件则与 *** 作系统耦合。同样的一个应用软件,如果要从一个 *** 作系统迁移到另一个 *** 作系统,需要重新开发。比如电脑端的微信和手机端的微信,虽然功能都一样,腾讯却要要基于Windows和安卓系统开发两次。同样在移动端,微信也要基于苹果的IOS系统再开发一次。 功能都一样,却因为不同的 *** 作系统重复开发多次,这无疑是巨大的浪费。 试想一下,面对各式各样的物联网设备,如果软件厂商也要对不同的设备进行多次开发,那简直不能忍受。
所以,一次开发,多端适配,是物联网 *** 作系统的刚需,这也是鸿蒙尽力要实现的目标。 *** 作系统是与计算芯片耦合的,面对多样化的嵌入式物联网芯片,鸿蒙必然要做出一些个性化适配,上面承载的应用软件也要做出相应的适配,这会增加一些开发难度。如果强行屏蔽底层芯片的差异,很可能会损害系统的性能,表现出来就是系统容易卡、稳定性差。
如果是云 *** 作系统,由于计算芯片本身就是统一的,云 *** 作系统主体部署在云端服务器上。相应的,上层应用的主体也部署在云服务器上。终端设备就是一个人机交互界面,大部分情况就是一块触摸显示屏(在部分场景中再加上语音交互)。终端智能设备是一个访问云端应用的入口。无论是从手机、电脑还是电视、车机,甚至是从电冰箱、电梯广告屏幕上访问,接入的都是云端的同一个应用软件。这天然就没有应用适配的问题。
鸿蒙想要实现的是一处开发多端部署。而云 *** 作系统可以实现的是一处开发,一处部署,多端应用。这种方式,在应用软件的标准化、性能表现等方面,比多端部署的方案更优。
我们以一个应用场景来举例说明:
华为鸿蒙项目负责人在一次媒体采访中提到,鸿蒙的目标是让应用跟着人走,而不是锁定在特定的设备上。比如,当用户用手机与家人进行视频通话时,不用一直拿着手机,当用户走到客厅的时候,视频电话就自动接到电视上。这如果能实现,真的是一个很大的进步。现在的 *** 作系统,别说手机和电视打通,就是手机与平板电脑都不能打通。
在这个方案中,手机和电视都安装了鸿蒙系统,这毕竟是两个独立的设备,视频应用需要从手机传到电视上。我们用传球来做类比:面对一个运动的人,如何更好地把球传到他手里呢?目前的安卓、IOS *** 作系统,球只能锁定在一个人手里,如果用户离开这个是没办法拿到球的;鸿蒙要实现的是,有多个人进行相互传球,当用户离开A走到B附近时,A就把手里的球传给B,然后B再把球传给用户;云 *** 作系统的解决方案是,球依然只在A手里,但A站的比较远,传球能力很强,无论用户走到那里,他都可以把球直接传过去。这样,就省去了中间把球从A传到B的过程。
目前,云计算的重心,已经从基础设施的虚拟化转向云原生应用的开发。云原生应用的目标就是一处开发,多端应用。 届时,本地终端是只是一个网络接入和人机交互的设备,并不需要部署应用。每个人有特定的应用账户,这个账户与其生物特征绑定(比如人脸、指纹),从任何终端都可以轻易接入云端应用中心,真正实现应用随人走。
电脑、手机作为个人应用的私密性将大大降低。每个人的电脑、手机之所以私密性强,最关键的是很多数据存储在本地端,并且,每个人下载的应用软件也不同,桌面的布局也独具特色。自己电脑用习惯了,别人的电脑用起来就总会感觉别扭。在云 *** 作系统时代,这一切都会改变。本地终端几乎不再存储数据,别人拿着你的电脑,只要不能登录你的账户,也看不到你的任何信息。此外,云端不仅存储个人数据,也会存储你的电脑和手机桌面,你安装了什么软件,这些软件如何布局的,都可以完整的还原出来。
电脑、手机本质上就是一块屏幕,跟安装在 汽车 、冰箱、洗衣机上的屏幕没什么区别,都只是接入云数据中心的一个入口而已。 当你自己没带电脑,借用同事电脑办公时,只需登录自己的云端账户,同事电脑桌面立马跟你的一模一样。用完退出账户之后,你的一切使用记录在本地端都消失了(实际上本地端本来就没有做任何数据记录,只是一个显示屏)。你挥一挥衣袖,不带走一片云彩,你和你的同事都没有数据安全的担忧。
更进一步的,大部分设备都退化为屏幕后,设备本身的价值就大大降低了,整个智能硬件的商业模式将发生根本的变革。手机、电脑终端由于不再追求高配置的计算和存储芯片,成本大幅度降低,进而这些电子产品的价格大幅度降低。原先6000元的电脑、手机,也许只需要2000元。另一方面,消费者虽然不需要买芯片,但需要为使用芯片付费。依据对计算、存储、网络资源的消耗量,以及使用的时间来进行付费。比如,用1000元的手机可以玩王者荣耀,看4K**,但是每小时需要付费1元钱。 与企业端的云服务类似,个人消费者市场也全面进入云服务时代。
这对于用户也是有好处的:在C端的计算领域也实现“以租代售”,不用一次性付出几千元来购买昂贵的电子设备,有助于改善用户现金流;用户可以获得几乎无限的计算能力,突破单台设备的算力限制。当需要运行大型 游戏 的时候,可以获得超高的算力配置,并且只为这一段时间付费。单个用户只要愿意付费,可以通过获得目前超级计算机一样的计算能力。
如果将应用部署在云端,实现应用随人走,届时,各种触摸屏可能在城市中随处可见(毕竟,只是一块屏幕,成本比电脑要低很多),这些屏幕可以作为共享计算机。用户可以通过指纹识别、人脸识别等方式,在任何屏幕上便捷地登陆自己的云端账户,将这块屏幕变成自己的计算机。使用完毕退出账户后,设备上不会留有任何痕迹,也没有数据泄露的风险。这对于经常需要移动办公的人而言,会带来巨大的便利,他们不用再背着一台电脑到处跑,因为“电脑”随处可见,用完即走。
综上, 鸿蒙比目前的安卓系统更进一步,但依然不是最终的方案。 需要指出的是,云 *** 作系统是需要一定的前提条件的,5G网络要足够成熟强大,云边端协同体系已经完备,这需要很长的时间来完善。在这个过程中,鸿蒙系统不失为一种很好的方案。
最后,我们再来看看在云 *** 作系统领域,都有哪些玩家。大体来看,云 *** 作系统会有三类玩家:以往的 *** 作系统企业,领先的云计算企业,互联网应用巨头。
*** 作系统本身具有一定的连续性,微软、谷歌、苹果这类 *** 作系统厂商,在云 *** 作系统领域依然会是重要玩家,并且,他们依然具有很强的竞争优势。尤其是微软,其服务器 *** 作系统占据最大的市场份额,会慢慢向真正的云 *** 作系统演进。华为目前已经推出了鸿蒙,虽然鸿蒙不是终极的云 *** 作系统,但却是目前最好的物联网 *** 作系统。通过鸿蒙进化成云计算 *** 作系统,也比安卓等系统更方便。并且,鸿蒙在软总线技术上有积累,再加上华为领先的5G,华为云也具有不熟的实力,因而华为鸿蒙是未来云 *** 作系统的有力竞争者。
除了 *** 作系统企业,头部云计算巨头也是未来云 *** 作系统的有力竞争者。(再次说明下,目前云厂商所声称的云 *** 作系统,实际上是云资源管理平台,还不是真正的云 *** 作系统)。阿里云、AWS、谷歌云等,将其目前所谓的云 *** 作系统进行升级,做成真正的 *** 作系统,也未可知。
此外,还存在一类云 *** 作系统玩家,那就是个别互联网应用巨头。最典型的就是腾讯(微信),其次是阿里巴巴(钉钉)。以微信为例,通过小程序,把自己变成一个应用开发平台,微信本身 *** 作系统化。微信账户就是云 *** 作系统的账户,登陆微信然后打开各种小程序,跟登陆云桌面打开各种应用软件类似。因此,微信也是 *** 作系统的重要玩家。此外,钉钉也在逐步把自己变成开发平台,也在 *** 作系统化。
在未来的云 *** 作系统之争中,中国将是美国的有力竞争者。国内华为、阿里巴巴、腾讯,都将是重要玩家。可以预见,未来的 *** 作系统,不再只是美国的企业的天下。中国 *** 作系统的自主化,是值得期待的。
文:凝视深空 / 数据猿
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