万物互联 普适计算即将实现智慧未来 ——重庆金鑫科技公司研发出全球领先水平的万物互联智慧操作系统

公司创始人杨永东(右三)在2019年中国云计算和物联网大会上做主旨发言。

由院士、专家组成的万物互联智慧操作系统( APCOS)成果鉴定会现场。(本版图片由重庆金鑫科技公司提供)

智慧生活将是什么样?

未来,你的生活场景或许是这样:早上起床时,智能机器人为你播送当天的天气,提醒你增减衣物;根据你的习惯和工作需要,智能机器人播报你感兴趣的新闻;驾车外出时,无人驾驶车自动规划出最省时的路线,播放你喜欢的音乐;到达智慧办公楼时,植入芯片的“智能设备”帮助你查找数据、收集资料,为客户介绍产品;在下午,你的手机收到一条孩子放学到家的消息;在社区超市,你扫描二维码,获得超市蔬菜的生长环境、用药情况、成熟时间、产地等信息;回到家,开门的那一刻,鞋柜就会为你推出合适的拖鞋,热水器就会启动。

这些场景看起来天马行空,在不久的将来却会变成现实和生活常态。感叹之余,你或许不解,我的想法与需求谁在帮我实现,谁在为我提供众多服务?这背后的关键就在于如何解决无所不在的计算和无所不在的通信。

重庆金鑫科技公司(以下简称金鑫科技公司)成为物联网时代的弄潮儿,其自主创新研发出的基于普适内核技术的APCOS万物互联智慧操作系统(以下简称APCOS操作系统),成功把万物互联变成现实。

认识APCOS操作系统

今年2月27日,中国仪器仪表学会组织专家院士对金鑫科技公司研发的APCOS操作系统进行了技术鉴定,给予高度评价,认为其“整体技术达到国内领先水平,其中具有AI属性的普适计算内核系统技术达到国际先进水平,具有广泛推广应用价值”。

金鑫科技公司作为重庆的一家本土物联网操作系统研发与应用的科技公司,研制出拥有自主知识产权的APCOS操作系统,标志着万物互联从重庆起航,应用落地开始成为现实。

金鑫科技公司攻克技术难关

计算领域的“哥德巴赫猜想”。只有攻克普适计算内核技术难关,才能实现信息空间和物理空间的融合,解决无穷动态需求这一难题。“人的需求是动态的,即在适当的地点、适当的时间,把适当的信息提供给适当的人,以满足人们的需求。金鑫科技公司开发出的单内核、同级多内核、多层混合多内核的普适内核技术,成功满足了人们无穷动态需求。”金鑫科技公司相关负责人介绍说。

在方法论上,金鑫科技公司自创“飞靶理论”,取得了对人的无穷需求理论上的突破。什么是飞靶理论?即在需求不确定、环境不确定、结果不确定的情况下,系统自主运算,满足用户在某一时间点、某一状态组合下的复合需求,可以解决不确定与高效率之间的矛盾。现行的机械论计算方法无法解决需求无穷大的问题,相关负责人介绍,比如,在一个100平方米的房间里面,家里的设备通过排列组合所产生的功能会有14889651178种,一个家庭设备排列组合所产生如此多的规则,用高级计算机计算出来大概需要5个小时。这仅仅是一个家庭,如果一栋楼宇、一个小区、一个街区,它是无法计算的。飞靶理论不按传统方式计算,直接从设备前端获取数据,即时给出解决方案。

采用区块化、去中心化的设计,APCOS操作系统解决了云计算的不稳定性难题。“云计算会发生中断,这对于一个城市的核心应用来说,信息中断是一件灾难性的事情。”金鑫科技公司相关负责人介绍。APCOS操作系统的设备网关之间具有全自动的容灾备份与负载均衡,即使任何一个或者几个地方设备坏掉了,其他地方的设备也会自动弥补故障,实现协同稳定运行。

进入物联网时代,设备互联互通是挡在智慧生活的第一个拦路虎,让多少科学家、创业者望而却步。金鑫科技公司在研究国内外同行的技术基础上,自主开发了BCCA协议规则。

BCCA协议解决了海量设备“不通”的难题,且接入“犹如电脑插入鼠标一样容易”。BCCA协议是APCOS操作系统所接入产品的接入认证标识,解决了大规模应用层硬件产品快速接入的难题。在金鑫科技公司的测试中心,笔者观察到一个摄像头,当人们走到哪里,语音合成器就开始介绍展台上的产品。“你看到的既不是人脸识别,也不是金鑫公司生产的产品,而是市场上出售的普通摄像头。这里要谈及APCOS操作系统的一个重要功能,就是它可以兼容市场上各个厂家、不同通信协议、不同功能、不同作用的所有设备。只要提供通信协议,最快可以实现秒接。”金鑫科技公司相关负责人称。

二十年“磨一剑” 研发成果免费赋能社会

物联网的概念起源于20世纪90年,2009年上升为我国的国家战略。金鑫科技公司正好赶上物联网发展的浪潮。“我们在万事万物之间能不能有一个操作系统,把世界上包括人类在内的万物容纳进去,这是我们研发的理念来源。”金鑫科技公司相关负责人告诉笔者。

作为一个研发型公司,长期只有投入,没有产出,让员工和公司倍感压力。公司始终依靠员工的理想信念和坚持精神渡过难关,“我是一切问题的根源”的企业文化,支撑企业勇往直前,相关负责人告诉笔者:“公司走过这么多沟沟坎坎,企业文化对于我们来说很重要,这是企业的核心。在任何情况下,不在别人身上找问题,不指责,不抱怨,一切向内求,每个人都找自己的问题。同事、部门、社会之间发生矛盾,我们都先思考是不是我自己哪里出了问题。”正是这种理念和企业文化,支撑着金鑫科技公司走过了风雨兼程的20年创新之路。

经过20年攻关,金鑫科技公司终于研制出APCOS操作系统。用董事长杨永东的话说:“就像父母生孩子,APCOS操作系统真的来得很不容易。20年坚持,也是出于对这个事业发自内心的热爱。”

APCOS操作系统为全产业链的互联互通提供了一个平台,支持BCCA设备接入的操作系统能够兼容各种设备。而物联网要实现规模化应用,没有一套操作系统来统筹不同通信协议、不同设备属性、不同应用场景,很难实现规模化应用。APCOS操作系统正是解决了这一难题,可见其实用价值。

但是,当研制出APCOS操作系统后,金鑫科技公司决定将成果免费开放,服务社会,只在BCCA协议接入时收取少许费用。谈及缘由,董事长杨永东认为:“一个企业要有服务社会、利他的境界,不能只考虑企业自身利益。我们搞创新研发的目的就是服务国家、服务社会、服务企业、服务民众。要将APCOS操作系统交给需要的人使用,将我们的系统向社会全开放,让资金、技术赋能物联网生态。而且我们在市场化的实践中会发现一个很有意思的逻辑,有舍才有得,舍就是得,当你免费提供的时候,接入的设备也会越来越多,市场应用越来越广。可见最好的商业就是坚持利他原则,才能实现持续发展。”

智慧城市建设 打破信息孤岛

智慧城市是城市信息化的高级形态,可以实现信息化、工业化与城镇化的深度融合。APCOS操作系统能为海量设备接入提供一个互联互通的平台。目前金鑫科技公司已孵化出民生、政务、工业三大板块,包括智慧物业、智慧商超、智慧社区、智慧家居、智慧安防、智慧交通、智慧路灯、智慧园区、智慧酒店、智慧农业、智慧工业4.0等应用。

举个例子,“智慧农业里的种植、养殖业的溯源系统,以往这个数据只在这个系统里,无法将数据送到其他环节、系统、领域。运用APCOS操作系统平台,就可以第一时间将信息推送给入驻的酒店,酒店里就餐的人就能清楚知道他今天吃的这个菜是从哪里来的,生长了多长时间,经历的生长过程,用了多少农药或者饲料,当他觉得这个食材非常好的时候,他可以主动地将这个信息发送给他的家庭,当农作物信息提供给超市的时候,就解决了农产品零售溯源问题。社区的无人商店,同样需要这些信息和服务。”金鑫科技公司相关负责人称。

应用于智慧城市建设,APCOS操作系统具有以下三方面的优势。其一,APCOS操作系统能打破“信息孤岛”,实现大数据增值效应。各垂直系统的数据不叫大数据,只有这个世界的数据都能融合在一起才叫大数据,金鑫科技公司相关负责人介绍:“APCOS操作系统可以兼容各种不同芯片、传感器、通信协议、应用场景,消除信息孤岛。把原来的大岛,变成若干个分布式协同工作的小岛,实现稳定运行。”其二,将每个设备当作一个“大脑”,APCOS操作系统可以让“大脑”自主动态地运行。金鑫科技公司相关负责人介绍:“设备网关还可以缩小,以后缩小到一个设备里面,比如一个电灯、电视或者其他的应用,每个设备自身就是一个计算单元。嵌入普适内核、设备网关的设备之间,完全可以做到自主计算。平台商、服务商、应用商可以借助这个平台开发需要的应用程序。其三,APCOS操作系统具有去中心化快速计算能力,可以大幅减少设备投入,提高运行的稳定性,降低智慧城市建设成本与运维成本,实现低成本接入和运行。

据了解,金鑫科技公司已开发BCCA协议接入的13类229款物联网智慧产业链产品,应用于智慧城市建设,覆盖全国10多个省市。目前,金鑫科技公司为正在建设智慧应急管理平台、河北某市智慧城市多系统融合项目、珠海某大型电子企业智慧工厂、国家电网等项目提供APCOS操作系统技术服务支持,已经接入数百万个服务终端。“今年7月,APCOS操作系统的产业化应用将开始新的征程,预计未来的接入量将以几何级数增长。”董事长杨永东说。吕益明

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今年2月27日,中国仪器仪表学会组织中国科学院院士姚建铨,中国工程院院士倪光南、钟山、张履谦及行业专家教授侯萍梅、涂亚庆、石为人组成7人专家组,对重庆金鑫科技公司研发的万物互联智慧操作系统进行了技术鉴定,鉴定结果认为:“万物互联智慧操作系统(APCOS)技术先进复杂,有重大技术创新,整体技术达到国内领先水平,其中具有AI属性的普适计算内核系统技术达到国际先进水平,具有广泛推广应用价值。”

据介绍,万物互联智慧操作系统综合集成运用云计算、物联网、普适计算、区块链、多协议融合、人工智能、大数据等理论与技术,完成了万物互联智慧操作系统研发,构建了万物互联智慧操作生态环境。金鑫科技公司自主研发了动态计算模型单内核、同级网段与跨层网段负载均衡多内核,设计完成了面向服务的动态云架构,解决了动态存储与主动服务问题,APCOS操作系统实现了数据共享、算力优化与资源调度等功能。基于APCOS操作系统构建的物联网服务平台,主动服务物联网工程实际需求,支持多动态规则、参数与对象,自主完成设备间资源调度、进程管理、灵活部署和自主搭建等功能。