嵌入式智慧應用開源軟硬整合新趨勢 (Open Source Software and Hardware Integration Trend for Embedded Smart Applications)

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2015 嵌入式應用論壇 Sertek / Intel / Digitimes

嵌入式智慧應用開源軟硬整合新趨勢 Open Source Software and Hardware Integration Trend for Embedded Smart Applications

William W.-Y. Liang (梁文耀), Ph. D.

Actions Semiconductor 開源&開放平台顧問

http://www.ntut.edu.tw/~wyliang

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嵌入式智慧應用裝置

智慧裝置

嵌入式系統 + 通訊機制 + 感測/控制能力

智慧應用

軟硬整合 + 創新應用 + 雲端運算資源

2 Intel 2015 嵌入式論壇


智慧應用涵蓋的三大組成領域

物聯網

生理感測、智慧家庭、安全監控、

車用電子、環境監測、智慧交通

智慧終端

資訊查詢、生活輔助、居家照護、

智慧助理、互動操控、決策管理、汽車儀表

雲端運算

巨量資料、分析及預測、感知運算、人工智慧

3

http://chinese.engadget.com/tag/jennet-ip/

Intel 2015 嵌入式論壇


日趨複雜的智慧應用

低複雜度運算(感測前端)

資料收集、資料前處理、裝置間通訊

中複雜度運算(使用者終端)

語音辨識、人臉偵測、多媒體與UI處理

高複雜度運算(雲端智能分析)

語意分析、影像辨識、感測資料處理、使用者

行為預測、商業需求分析、科學計算、人工智慧


http://jerrydrussell.com/business-2/ibms-cloud-

supercomputer-powers-artificially-intelligent-consumer-apps/

http://www.scientificamerican.com/article.cfm?

id=yahoo-supercomputer-google-open-source

Shallow Water Equations

is equal to 0.05, as a representation of light brush surface over floodplain

u

xy

NVIDIA_CES14_FINAL_published 如何解決複雜軟體平台問題？站在巨人(Open Source)的肩膀上!


以開源平台為基礎的物聯網智慧裝置應用示例

Android Car (2011~2012)

Target: Unmanned Vehicle

遙控車無人車


http://youtu.be/11Z8r-eRJ7w





開源平台應用示例：為何將 Android 系統置入?

定位：發展中高階物聯網智慧裝置

優點：

應用開發者將擁有豐富軟體資源

透過眾多的軟體開發者，為智慧裝置匯集創意。

讓智慧裝置更「聰明」(by developers)

商機

硬體：開創周邊硬體的生態系統

軟體：發展新的智慧應用市集

Powered by Open Source Platforms!

Intel 2015 嵌入式論壇 6


開源軟體與開放平台發展趨勢

開源作業系統平台：

Linux, Android, Firefox OS, FreeBSD, embed OS, etc.

知名開源專案：

Chromium, Firefox, PHP, Python, Apache Web Server,

Eclipse, Gimp, Emacs, Vim, etc.

開放平台

吸引開發者，拓展可能商機。

在多樣化 IoT 的時代更顯得重要！


開源軟體開放平台

Maker 創客世代來臨


物聯網裝置開放平台

Intel Edison

ARM mbed

Raspberry Pi

Arduino

Actions/Linaro 96Boards


http://en.wikipedia.org/wi

ki/Mbed_microcontroller

http://en.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi

http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino

https://www.96boards.org/

http://www.intel.com.tw/content/ww

w/tw/zh/do-it-yourself/edison.html


認識 GPL

開源 ≠ GPL

GPL: General Public License

核心概念：衍生作品 (derived works)

Copyleft vs. Copyright

強制開源發生的時間點

GPL 軟體重新散佈(redistribution)時；這包含軟體以

Binary Code 隨同產品售出的情況。

GPL 的感染性

直接的源碼修改

靜態連結

GPL vs. LGPL (Lesser GPL)

Intel 2015 嵌入式論壇 9


認識 GPL (續)

灰色地帶：動態連結

動態共享函式庫 (.so in UNIX)

核心動態載入模組 (Loadable Kernel Modules, .ko)

Android 模式

正確運用 GPL

適當拿捏開源與閉源可兼顧開放與保護的目的

GPL 塑造了「開源巨人」，讓我們站在其肩膀上邁進。

貢獻源碼其實可帶來更大的價值! (後述) Intel 2015 嵌入式論壇 10

Mostly under

Apache

GPL

HAL

需依相關性進一步判定


貢獻源碼

Upstream 源碼

將源碼貢獻回開源源碼庫

一旦開源社群審核並接受之後，社群開發者就會持續為該源碼進行維護。

以 Linux Kernel 為例，其優點包括：

較佳品質：被維護的驅動程式可能被開發者 (Kernel

Hackers) 改得更好

持續維護：如果原廠不再維護或開發人員離職時, 該驅動程式可以持續被維護及更新 (特別是對新版本的跟進)

對廠商來說，事實上可降低成本，亦可延長硬體銷售期。

提升公司能見度與 Credit


Actions is working on this.


開源軟硬整合的機會與挑戰

台灣科技業的基礎與優勢: 硬體設計製造技冠全球；整合硬體優勢，運用軟體增值，可提高獲利空間。

透過軟硬整合設計具備差異化的物聯網產品。

Android /Linux 等開源軟體平台正為嵌入式智慧裝置帶來全方位發展的機會

挑戰：目前軟體複雜度已遠大於硬體設計的複雜度，軟體人才已成為產品能否成功的關鍵。


Android 的開放架構

• 分層架構允許各路人馬(Apps, Middleware,

to OS and Drivers)皆有展現實力之處

• 需更多軟體應用及軟硬體整合人才


開源與軟體人才

源碼可開放，被複製，但軟體價值與差異化關鍵在

設計者的創作靈感與

對核心軟體技術的掌握度

不要怕開源

源碼本身僅代表「當下」設計邏輯記錄下來的一個方式

源碼取得者無法得知設計者全面的想法與考量點

源碼被複製不代表複製者能夠複製設計者的想法(或頭腦)

Example: 以 Linux 及 Android 為例，所有的源碼全部放在陽光底下，但有多少人對它是完全了解的呢？


這部份無法被複製！


開源與軟體人才 (續)

開源不會失去競爭力

最有價值的是軟體人才的腦袋裡面所想的東西

有實力的人和公司能夠隨時將想法轉換成所需要的軟體，而公司的競爭力是在這個地方!


有實力的公司不擔心開源，因為它知道所擁有的「軟體人才」才是最重要的！


結論

智慧應用大趨勢：物聯網、終端裝置、雲端

站在開源巨人肩膀上有機會較容易且快速地解決複雜問題

IoT 與 Maker 的年代促使開源軟體延伸到開放平台

Upstream 源碼，可獲得開源社群協助，提升軟體品質並使源碼受到持續維護，進而降低企業成本。

正確認識 GPL 能加速運用開源軟體並適度保護公司機密

透過深入的開源軟硬整合能力，可設計具備差異化的智慧應用與物聯網產品。

軟體複雜度已遠大於硬體設計的複雜度，同時具備軟硬體

know-how 的軟體人才將成為產品能否成功的關鍵。

企業不須擔心開源，因為軟體潛在價值的關鍵不在程式碼本身，而是在軟體人才及其對創意與軟硬體技術的掌握度。



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關於講者：梁文耀 (William W.-Y. Liang) • Free Lancer / 顧問 (2014.10~) • 鴻海科技集團創新數位系統事業群資深處長 (2013.01~2014.09) • 安佐立科技顧問公司技術總監 (2012.08~2013.07) • 國立台北科技大學資訊工程系專任助理教授 (2005.02~2012.07) • 先前經歷: 聚興科技研發處協理、晶慧資訊研發副總經理、晶慧資訊研發部經理、晶慧資訊資深工程師、美商 Avant! 軟體工程師

• 專長領域：作業系統、嵌入式系統、計算機結構、平行與分散式系統 Linux 系統軟體 (1993~Now) Android 與 Linux 嵌入式系統核心及軟硬整合開發 (2001~Now)

• 國立台灣大學資訊工程博士、國立清華大學資訊科學碩士

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