思考:中日在发展嵌入式软件上的差异

中国是世界电子制造大国,经过二十年,我们电子设计和嵌入式系统应用水平具有相当的水准。但是,科研教育与产业长期的脱节,一直没有一个有影响力、有用户基础和开源的嵌入式实时操作系统和软件。最近与日本TOPPERS、T-Engine Forum协会接触,日本同行的工作值得我们学习和借鉴。

日本的TOPPERS 和TRON
高田先生(Hiroaki Takada),在2002年以高田实验室开始这个项目,目标是以ITRON技术为基础,打造嵌入式系统的类似Linux的开源软件。2003年高田发起了成立非营利的TOPPERS 协会。 目前有包括企业,学校和个人的215个会员。当我问道TOPPERS和东京大学坂村健教授的TRON 项目的关系这个敏感问题时候,高田先生坦率作了解释。1999年uiTRON4.0 之前他一直参加TRON项目开发,之后他在4.0 版本基础上他发展TOPPERS 内核,目标是实时的ITRON 和具备Linux 开源特征的新一代内核。现在已经完成了有TOPPERS/JSP 内核、一个符合UiTRON4.0 规范的最初版本,FI4 版本、实现全部4.0功能的版本,ATK1、符合汽车工业OSEK/VDX规范的内核,FDMP、分布式系统内核和HRP、通过日本宇航局JAXA检验的内核。2002年TRON协会已经合并到T-Engine Forum项目,T-kernel 在向着面向信息化方向发展,比如最近他们在跟踪的泛在网的标签技术(Ubiquitous ID)。

中日在发展嵌入式软件上不同思路
可能是因为在谈及我们共同相识的美国嵌入式操作系统著名人士、Jim ready 先生和几位日本资深同行,Arima 先生、原日本Montavista总裁和Sakamoto 先生原日本Microtec 总裁,我们的交流更加自然。

在访问联谊会和北航之前,高田先生已经访问湖南大学,浙江大学和同济大学,他们都在嵌入式操作系统方面有研究项目,多是国家项目。高田先生了解中国多数学校教学和商业在使用uc/os,TOPPERS内核基本原理与uc/os-II非常接近。目前有一位来自华中科技大学的博士正在高田实验室作TOPPERS内核研究,课题就是TOPPERS与uc/OS-II,RTEM 的比较。 当我问道他对于国内同行工作与日本他们工作的比较时候,高田先生说,国内老师更加注重在整个系统上,比如他们构造的汽车电子OS ,包含不仅是内核还有工具,反而在内核上没有特别挖掘。

我的理解是,因为我们大学在基础研究方面多是向政府申请经费,这些项目多是大而全。高田的实验室只有几名老师和十几位研究生,只能专注在关键技术上,同时,他还有一个近百人的研究中心,是完全商业机构,由商业公司和部分政府项目支持。名古屋是丰田汽车总部,自从美国丰田汽车刹车事件后,汽车软件可靠性更受到重视,同行的瑞萨公司汽车MCU本部也是他们汽车电子软件的重要合作伙伴。比较中国的同行,TOPPERS 更加专注在操作系统技术本身,未来在内核安全、可靠、软件移植和方便扩展,多核支持和TESC组件(IPV6,CAN/LIN)等下功夫。

开源和教育:中日关注点不同
TOPPERS 关注嵌入式软件教育,作为一个非营利协会,在有限资源下开发了RTOS基础和中级课程,还有翻译了中文版本。TOPPERS 所有软件都是开源的,许可类似Linux GPL,但是并不需要开发和使用者把自己修改后的代码公开(这更方便用户商业),作为宣传和推广目的,TOPPERS 协会要求用户在嵌入式设备使用前,向他们报告即可。我有特别向高田先生询问,是否下载软件不需要任何如会和批准手续的时候,他明确表示没有。

因为这之前,我在今年4月《成都中日嵌入式软件研讨会》上见到T-Engine Forum代表诸隈立志,交谈后证实,T-kernel 只是针对注册用户单位可以获得,也就是说一个大学生是无法获得开源软件T-kernel (即IRTon)软件。 看来TOPPERS在开源和教育方面更加开放和积极些,按照TOPPERS特别会员乔靖玉解释,T-Engine Forum 是为了保护他们协会重要的商业用户利益。比较看TOPPERS更加草根化。与中国情况相比,我们在嵌入式软件方面更加注重开源Linux在嵌入式应用,Linux商业产品和培训活跃和成熟。

总的来看,日本注重基础系统软件,民间交流,商业资助的项目开发;中国则强调政府导向,重视面向工程的系统研究和产品开发。经过近三十年,日本有了占本土市场60%itron和瑞萨这样具有先进嵌入式系统技术的世界级半导体公司。在我们拥抱开源Linux ,在我们大量发展Android应用的同时,我们应该关注国内在嵌入式软件、实时嵌入式操作系统和国产微控制器(单片机)上缺失,这些或将制约中国电子信息相关关键技术和产业的发展。

何小庆:中国软件行业协会嵌入式系统分会副秘书长,嵌入式系统联谊会发起委员,副主任

评论

一个产业形成好的基础环境至关重要,然而,中国并不存在这们的第三方组织,ZF也不作导向

星期二, 01/11/2011 - 14:11 — wxyz

何总的分析很深刻,日本已经建立了一套比较成熟的体系来将研究成果进行转化,这样做基础研究的人的价值可以充分体现,反观我们国家,很多人静不下心做研究,有了成果就去开公司赚钱,大家已经习惯了“拿来主义”,这样的功利心理造成的危害是相当大的。

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星期三, 12/08/2010 - 10:45 — 张国斌