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凯发668k8备用网址 AIoT甘苦谈:从纯软件开发到“软硬结合”,有些心得他想对年轻开发者们说

2020-01-11 15:29:59 作者:匿名 热度:748

凯发668k8备用网址 AIoT甘苦谈:从纯软件开发到“软硬结合”,有些心得他想对年轻开发者们说

凯发668k8备用网址,雷锋网 ai 开发者按:11 月 2-3 日,由开源社举办的「开源无疆、携手出航」2019 中国开源年会 ( coscon'19 ) 于华东师范大学顺利落下帷幕。大会上,来自全国各地的专家、大师齐聚一堂,向广大开发者们分享了与开源相关的各种甜酸苦辣。

国内首家聚焦于企业智能办公的极企科技联合创始人兼 cto、中国最大的开源通信组织 freeiris 工作组创办者之一孙冰,也参加了本次盛会,并就《国产芯片开源路由器硬件项目》做了演讲报告。

会后,雷锋网 ai 开发者有幸对孙冰老师进行了采访。孙老师从小学 4 年级就开始接触互联网技术;2001年开始了 unix linux 系统开发;03年成立 perl 语言中国协会;08年创建了开源语音通信项目 freeiris;12 年转向了基于 openwrt 系统的路由器、物联网、智能家居方向的软件加硬件开发。采访中他谈到了个人的职业生涯由纯软件开发到「软硬结合」,跟开源有着密不可分的联系,他提到开源既是他个人学术成就的一个转折点,更是当今世界各国在 aiot 领域取得迅速发展的关键。而在未来三年内,aiot 极有可能走进大部分家庭;其中,下一个「aiot」的关键智能关口技术,或将聚焦于路由器这一产品形态来完成 aiot 的重要使命。

那么,开源的意义究竟在哪儿?曾经的「智能路由」现在又会如何发展?aiot 与路由器有着怎样紧密的联系?未来的 aiot 又将通向何方?下面是孙冰的采访内容,雷锋网 ai 开发者做了不改变原意的编辑:

注:本次参会费用由开源社资助。

孙冰

极企科技联合创始人 & cto

雷锋网 ai 开发者:我们了解到孙老师之前从事的是软件开发,而现在做的是硬件创新,能和我们简单聊聊您的从业历程吗?

孙冰:在 2001 年,我进入了互联网领域。那时一切都还在起步阶段,我最开始做的是互联网相关的软件开发和服务器系统维护类工作;同时也从事 perl 语言在中国的推广工作。

之后因为某个契机,美国的 asterlink 公司需要一些通信方面的开发工作,于是我开始了「电话交换机项目」。完成之后,我开源了该项目,并发布了相关文章对其做进一步的知识补充。

这也正成了我开始从事硬件工作的一个开端,由于在之后的某个海外需求中,他们希望将我的「电话交换机系统」运行在路由器中;然后,经过了漫长的改进与更新,就有了现在的我和我们极企团队。

雷锋网 ai 开发者:这样说来,「电话交换机项目」应该算现在「智能路由」的前身,这样的理应属于独家机密的技术,您当时为什么会想到开源呢?

孙冰:刚刚我有提到说刚开始进入互联网领域时,我也同时从事了 perl 语言的推广工作。在这个过程中,我接触到了一些海外的开源推广组织,他们鼓励企业或个人将私有的一些好的技术分享给更多有需要的研究者们。

长期的耳濡目染,这种分享精神也深深感染到了我。当然一开始,也会有很多人觉得「分享」与「知识产权或专利保护」之间存在冲突;但对于基础知识而言,这是一件很重要且有意义的事情。打个比方,如果一个新技术,只是因为有的人接触的早一点,学的水平就高;而接触晚的人,学的水平就差,这对于整个技术领域来讲,不是很好的现象。

如果某个技术是好的,我们就应该推广;而不应该只是掌握在大厂手中,形成一种「知识垄断」,这将非常不利于整个社会的发展。

至今,我已经从事开源方面的推广工作快 20 年了。在这十几年里,我也一直坚持着开源精神,不论是硬件相关的技术,还是知识干货,我也一直作为习惯长期坚持分享出来。之前我写了一本书——《跟 hoowa 学做智能路由》,系统讲解了关于智能路由的相关知识,如果有兴趣大家也可以去看看。

《跟 hoowa 学做智能路由》:

http://blog.sina.com.cn/hoowasun

雷锋网 ai 开发者:那在当时较为封闭保守的大环境下,做「智能路由」的过程应该充满了挑战吧?

孙冰:当时做智能路由的一个很大挑战是「多功能、低成本」。我们不仅需要通过一个路由器控制 60 多部电话分机,还需要实现通常大型公司才拥有的强大语音系统;更令人头疼的是,我们还需要将这个智能路由器的成本控制到几百块钱,这是一个相当大的挑战。

一方面当时的路由器主频只有 320 mhz,内存为 64 mb,要把强大的功能运行在这样级别的硬件上,非常困难。如果当时开源氛围更好一些,可能这些问题能够得到更快、更精准的处理。

不过当时我们依旧接受了这个挑战,也在这个时候,我接触到了 open wrt 操作系统。差不多也是这个时间段,国内智能路由产业开始活跃起来,包括现在大家用得比较多的 wifi 路由器,都是这个年代出现的智能路由概念性产品。

雷锋网 ai 开发者:能和我们简单介绍一下 openwrt 操作系统吗?

孙冰:来自国外 openwrt 社区对 openwrt 做了一个简短而精准的说明:「openwrt 就是为嵌入式设备所研发的 linux 发行版」。openwrt 系统几乎是现在路由器产品必备的操作系统,即使芯片厂出品的开发 sdk 工具包也均基于 openwrt 优化完成。

如果说 6 年前 openwrt 系统是智能路由的事实性标准系统、那么今天 openwrt 就是边缘计算的事实性标准系统。它从一开始就选择了一个非常灵活且开放式的方式,一点点把各种软件和功能加到系统中,这就令全世界所有的厂商和爱好者都能加强 openwrt 的功能。

其开放式架构也令 openwrt 支持数量繁多的芯片,从 x86 开始 arm、mips 等等各种稀奇古怪的芯片。而开发者使用 openwrt 时,只需要直接通过简单的编译方法,就可以将一套软件编译出不同芯片的版本。

openwrt 还支持一种称作为 opkg 的增强型安装技术,opkg 是 openwrt package management 在 openwrt 下的一款轻量级软件包管理工具,opkg 使用起来就 centos 下的 yum 一样,一个命令就可以安装到系统中已预编译好的软件。

雷锋网 ai 开发者:听起来 openwrt 确实既开放包容又功能强大,那这些优点都是您一直坚持推广 openwrt 操作系统的原因吗?

孙冰:openwrt 总结起来有这样几个优点较为突出——

与 android 被特定厂商控制不同、openwrt 完全由开源社区支持发展,全球几十万个工程师参与研发。

openwrt 是嵌入式设备的 linux 发行版,尤其适用于各类网络产品。

openwrt 对硬件的需求是可伸缩的,既可以满足 20 年前的低性能设备又可运行在 pc 服务器中。

openwrt 具备几千种核心服务器软件,这些核心软件的一个特点就是稳定,这与 android 系统常见的死机、卡顿有明显的区别。

其中,我想强调关于 openwrt 开放性,它与安卓最大的不同在于:安卓是以谷歌为首的大型国际化垄断协会组织所控制的一个开源项目;而 openwrt 系统更类似于基金会,所以 openwrt 系统并不容易被某一所大公司所控制,它的开放性要远高于谷歌这一类系统。这对于开发者而言,是非常有利的一件事。

雷锋网 ai 开发者:所以接触 openwrt 系统是您进入「aiot」领域的开端吗?

孙冰:其实一开始,我们团队并不认为我们在做 aiot;我们只是将 openwrt 系统和路由器结合,做有利于企业的智能化物联网、管理的工具。只是坚持做了 3 年左右,出现了 aiot 这样一个名词,所以把我们所做的事情关联起来了而已。「aiot」于我而言,更多的只是一个新名词,是大家对我们现在做的事情提出的一种新定义而已。

雷锋网 ai 开发者:听起来,您似乎不太认可「aiot」这个新名词?

孙冰:可能由于我是技术出身,所以有时候出来一个新名词,会稍微有些抵制感。当年云计算出来时,我也非常抵制,因为这些词往往在概念上做文章。当时云计算宣称可以实现「在自己家,用别人的显卡玩游戏」,但在我看来,这其实就是将 30 年前的集群化技术改了个名字而已。不过这其实也是我以前的理解。

雷锋网 ai 开发者:那您对于「新生事物」,现在是有不同的理解了吗?

孙冰:因为我看到了另外一个故事——「4g」。我们中国的移动互联网产业,无需置疑,目前已在全球已经做到第一位,无论是在相关的技术领域、还是市场规模,亦或是产业价值方面,都处于领先的地位。但其实移动互联网的发展,很大程度上其实要归功于「4g」。

在 4g 推出以前,移动互联网只是一些技术公司的产品。4g 推出之后,渐渐有了更多的企业参与到移动互联网当中,而正是由于更多人的加入,才让这一领域取得了更快的发展。

这给我了一个启示,虽然「aiot」这个概念,目前似乎仅停留于理论阶段;但它于行业、于物联网领域、于国家科技发展而言,却意义非常重大。它让更多的人了解到物联网,也让更多的人才加入了这个领域。这一新兴发展方向,对于相关领域专业的年轻人而言,是新的挑战与机遇;而对于国家而言,是培养人才、发展科技的摇篮。

雷锋网 ai 开发者:那么,您现在是怎么定义「aiot」的呢?

孙冰:从实际应用的角度,我更倾向于把「aiot」定义为场景化智能,这也是我们一直在真正去做的事情。即针对不同的场景,如:会议室、展示中心、仓库、前台等等,去设计这种场景化的智能,例如:在什么时候应该打开灯、什么时候进行升温降温等,这些都可以通过路由器来进行智能的控制,而不仅仅是所谓的需要通过手机操作来打开「智能设备」。

而从技术角度来定义「aiot」,那就需要落到「ai 与物联网」本身。但 ai 是非常广泛的,比如它涵盖了云计算技术,而云计算技术又涵盖了边缘计算技术、软硬件技术等;在物联网方面,涵盖了通信技术、无线射频技术等,所以「aiot」几乎包含了整个信息产业和电子产业。因此,我也无法很好的对「aiot」下定义;只是如果从市场角度来看,「aiot」这一名词的意义确实非常重大。

雷锋网 ai 开发者:现在在您看来,路由器在「aiot」领域主要扮演着一个什么样的角色?

孙冰:如果从技术的概念来看,路由器在「aiot」其实没有什么直接关系。正如我上面所说,「aiot」几乎可以涵盖所有的领域。所以只有当我们把它细化到具体场景,比如:家用产品、办公室用品、工厂用品时,两者才会有某种关系。

在这些具体的场景下,这个路由器,正是充当「a」这部分。以前可能我们设计的一款 iot 产品,他不需要操作系统,只是完成一个开和关的动作就可以,但是今天可能我们需要它有一定边缘计算能力,他可以在某些情况下,在本地完成「a」的部分工作。

而这样的一个产品,我们既需要它有一定的算力,又需要它能够控制成本(因为我们不可能花几千上万去购买一个强大的 ai 芯片来完成这个级别的运算),同时还是于我们每个人而言常用的东西。于是,我们尝试将「a」的能力放于这样一个家庭网络入口——路由器上,并不断加强其边缘计算、云计算等能力;最终,带「a」的路由器即智能路由器就诞生了。

在这样的情况下,这个智能路由器可以跟云计算配合,如果你需要的运算对资源消耗较小时,它可以直接由 cpu 完成,如:mic 阵列的背景噪音抵消等;如果再复杂一点,可以先把其中一些可以快速完成的工作交由本地系统完成,同时将较重的工作发送给云端。云端将相关结果返回与本地进行适配,从而提高性能,如:人脸识别、语音认证等。

总的来讲,现在基本行业内大部分人,都非常看好智能路由器在「aiot」领域的发展潜力,它应该就是「aiot」的智能关口技术。

雷锋网 ai 开发者:您可以向我们科普一下相关技术的演变过程吗?

孙冰:路由器在中国市场起步是始于 2000 年。在那一年,中国开始大规模普及 adsl 家庭宽带,路由器基本上与 adsl 是同时发展起来的。

随着网速越来越快,我们的网络端口由一对一变成一对多,我们开始需要给更多的设备网络,这个时候路由器在中国市场开始活跃起来。

之后的一段时间,大部分路由器的核心功能没有太大变化,主要在于性能的提升,包含:cpu 的改进、内存的扩展等。

但自从智能路由器兴起,路由器逐渐向功能化发展,而不是简单的性能。尤其在 12 年之后,大多数产商都慢慢的转向 openwrt 标准化系统,这也代表着一个产业的变化。系统标准化之后,我们也赋予了路由器更多的功能。目前,我们可以在很多场景下,看到智能路由器的身影。

雷锋网 ai 开发者:目前看来,您认为路由器下一步会朝什么方向发展?

孙冰:如果路由器领域要再往下发展,它首先要解决路由器的性能问题,只有这样它才可能实现更多的关于「aiot」方面的功能。

这个性能不止是 cpu、内存的提升,也包括其计算能力的提升。其中,智能关口协议转换的核心部件,包括:边缘计算,应该都放在路由器里面。

而且按照这个发展,未来的路由器可能与家庭管理系统有很大的关联;即要么是家庭的智能管理中心有路由器的功能,要么路由器有智能家庭管理中心的功能.。可能之后大部分家庭会有这样的一个产品,来完成一些本地化的工作,那也意味着「aiot」将有更大的发展空间。

雷锋网 ai 开发者:您是如何看待当下「aiot」的发展热潮呢?

孙冰:从 2000 年进入这个行业到现在,我其实看到过很多热潮。通常热潮下,会「死掉」两批人。第一批人是最早进来,还不知道自己要做什么事情,就已经开做的人。还有一批就是盲目跟风一族,但其自身的技术和市场都不够完备。

目前来看当年的智能路由的概念,其实应该是失败了,因为当时这类公司可能有上百家,但现在可能加在一起还不到十家,而存活下来仍然做这一块的公司也相当少了。这就跟当年中国出市场出现 vcd 的那种情况有点类似,在那个时代,这一新概念的提出是非常好的,但很多地方的市场条件还不够成熟,市场接受度不够,因此也很容易走偏。

但这些失败的公司并非没有贡献,于国家而言,它们为产业培养了人才;于企业而言,它们培养了个人的使用习惯,即打下了良好的受众群体基础;而于任何一个创业者而言,做一件事情不管成功或失败,你总有所得。

雷锋网 ai 开发者:您认为「aiot」接下来将如何发展?

孙冰:目前,aiot 带给大众最直观的体验就是其赋予生活的便利,这也让智能化的物联网产品和技术更容易被大众所接受,并为之后的「aiot」发展打下了一个很好的群众基础。比如:基础设施产业路灯的管理、水电表的管理,甚至对于一些家庭管理,都已经很好的推行了具备「a」能力的智能类产品。

因此,我们现在面临的主要问题就是:如何将这些产品与场景更好的结合,并展现给用户?如何让用户能真正感受到「aiot」带给生活的力量?一旦这类问题处理好,我相信接下来的三年,aiot 市场会有一个很大的起色。

雷锋网 ai 开发者:您认为短期内哪个行业将从 aiot 相关技术中受益最多?如果是从长远来看,您觉得它可能会在哪些地方扎根最深呢?

孙冰:短期来看,我认为从 aiot 受益最大的行业是房地产。其实,房地产商是使用 aiot 最大的用户群体,他们会把这类产品运用到家庭场景中,目前在国内南方地区已经有大量的实际案例。

长远来看,我认为 aiot 在这三个场景下会有广泛的应用,包括:家庭、工业、还有办公场景。

目前,其中最具发展潜力的的是工业场景化智能。在前几十年,这一领域核心技术几乎都掌握在国外公司手里,但现在工业领域已经出现了叫做「工业物联网」的一款技术产品,它能用来替代曾经某些被国外大厂垄断的产品。这些设备已经可以实现对千万级数控机床进行控制分析、大数据采集、远程故障排除、设备报警系统等等操作。

除此之外,办公智能化也很有潜力,因为我们国家的写字楼空置率相当高。产权方为了提升写字楼的使用品格和效果,会倾向于部署一些与 aiot 相关的设备来提升它的写字楼的价值。

但在家庭智能化方面,我认为两极分化会较为严重。对于 20 多岁的年轻人而言,他们最大的压力还是工作与生活的压力,aiot 暂时不在其考虑范围内;而像 30 以上 50 以内的这些中年人,就会很喜欢这些产品并愿意为这类产品买单。

雷锋网 ai 开发者:您认为「aiot」的基本功分别有哪些?

孙冰:因为「aiot」属于商业名词,而不是技术名词;所以要谈衍生技术的话,就非常多。从我们现在所做的事情来看,使用较多的有这几种技术,包括:语音识别类的技术、语音合成类的技术、图像识别技术。

在这之中,有些技术目前是比较成熟的,比如:语音合成、语音分析等;但是也有些技术目前完善度还较差的,比如:图像识别、人脸识别等;还有一些领域是可以深入的,比如:区块链与人工智能方面的结合、数据分析、深度学习等等,都是我们自身在未来发展中,需要攻克的技术问题。

雷锋网 ai 开发者:如果一名计算机专业的学生毕业后想从事「aiot」相关工作,您会给到他们怎样的建议呢?

孙冰:我觉得首先一定要想好到底要不要进这个领域。因为不论这个领域看起来多么有前景,工作本身都是非常枯燥乏味的。

其次,在这个整个领域目前有非常精细化的分工,比如:软件技术、硬件技术、云端技术,各类技术它都有。如果你确定要进入到这个领域,我建议领域相关的技术都还是需要做了解,然后在这基础上再选择。从我个人角度来讲,我建议可以多了解 c 语言编程、openwrt 系统等底层知识,这好比是打地基,不论之后的工作是否用得上,良好的地基对你之后的工作,尤其是技术人员的工作,都是有良多益处的。

而在硬件方面,领域内的优秀人才确实还是比较缺乏,如果是有一些学电子专业的学生,我也推荐他们可以多了解一些关于智能化开源方面、电子集成电路相关的内容。当然,openwrt 系统也需要有一定了解,虽然现在市场上的传统公司电路设计与操作系统是由两个工种来完成,但如果你在掌握了智能化设备的电路设计情况下,还能了解操作系统相关的内容,这对你未来的事业发展有非常大的帮助。

雷锋网 ai 开发者:最后,欢迎孙冰老师加入 ai 研习社的「大 v 计划」,能否在这里向我们透露一下未来在社区里的规划?

孙冰:目前,我正在编写一本新书,书的全部内容都是基于 sf16a18 这一颗国产芯片完成。sf16a18 是一颗基于 mips 架构的边缘计算处理器,也是目前唯一一颗国产并具有内置无线 ap 功能的处理器。这本书应该会在今年年底或是明年年初正式发行,到时我也会在社区内提前揭晓一些关于新书的彩蛋与干货。

同时,我们也做了一套完全开源的硬件来配套这本书,不论你是否购入本书,你都可以直接下载这套硬件的原理、电路图、操作系统等,自己亲手搭建。我真心希望读者能通过本书学习了解这样一颗芯片,从产业、教育、爱好者、玩价等路径增加国产芯片对进口芯片的替代作用。

当然,更多内容可以持续关注 ai 研习社的「大 v 计划」。

「大 v 计划」孙冰专栏:

https://www.yanxishe.com/column/33

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