如果只能带一件物品出门,手机一定是大多数人的选择。作为智能时代的第一入口,尽管智能手机每年的出货量堪称天文数字,但其操作系统市场却几乎只由Android和iOS“垄断”。即使在这两者当中,Android也占据着绝大多数的“地盘”。
鲜为人知的是,在诞生之初,Android其实专为数码相机打造。在被谷歌收购后,于2007年方才开始进军移动手机市场。彼时,Android所面临的市场环境不容乐观。一方面,凭借Windows操作系统在PC端一家独大的微软对于移动手机市场觊觎良久;另一方面,苹果早于2007年1月发布了第一代苹果手机,在科技圈投下了一枚重磅炸弹。
面对苹果、微软等移动市场的强大竞争对手,以搜索业务为主要盈利来源的谷歌决定另辟蹊径,希望以免费开源的姿态在广阔的移动OS蓝海市场中占得一席之地。
然而,开源带来的效果远远超乎了大多数人的想象——由于Android不仅免费开源操作系统,甚至还与安装Android的移动厂商分享来自Android搜索的收入,这对设备厂商而言实在是太过诱人。再加上智能手机市场的爆发式增长,Android以势如破竹之姿一路高歌猛进,垄断了除苹果之外的几乎全部OS市场,最终通过与设备商和运营商组成的庞大生态,统治了移动设备的世界。
或许是开源在Android生态发展中所迸发出的强大活力,让开源逐步成为科技领域的一股潮流,物联网领域也不例外。近年来,无论是华为重磅发布的鸿蒙操作系统,还是平头哥亮相首发的玄铁芯片,开源都已经成为不可或缺的标配。
从软件到数据库,从芯片到操作系统,开源已经得到物联网领域的广泛认同。
尤其在今年疫情期间,Linux基金会特别推出公共卫生计划,使用包括ExposureNotificationAPI(由苹果和谷歌开发)在内的开源技术,帮助世界各地的公共卫生当局(PHA)来对抗COVID-19和未来可能出现的流行病。
显而易见,随着万物互联时代的到来,越来越多的开源项目正在酝酿,开源俨然已经成为智能时代的主流趋势。伴随着5G、新基建等的快速推进,物联网产业的发展将会愈发地高歌猛进,一场关于开源的“中场战事”或将在物联网领域徐徐拉开。
可以说,开源正在吞噬世界。
开源简史五十年
开源,全称为开放源代码。开放是其最大的特点,也就是说,任何人都可以得到软件的源代码,加以修改学习,甚至重新发放。
与计算机类似的是,开源也拥有十分悠久的历史。尽管其在当下正展现出无比耀眼的吸引力,但在最初发展的几十年时间里,开源可谓不温不火。
1965年,贝尔实验室加入了一项由通用电气和麻省理工学院合作的计划,该计划希望创建一套多用户、多任务、多层次的MULTICS操作系统。但是,由于计划推进速度过于缓慢,贝尔实验室在1969年终于决定退出该操作系统的研发。
幸运的是,贝尔实验室的工程师KenThompson、DennisRitchie在此时却自行开发了UNIX——一个强大的多用户、多任务分时操作系统。
当时,为吸引更多用户使用UNIX,其拥有者AT&T公司以低廉甚至免费的许可将UNIX源码授权给学术机构做研究或教学之用。此后的10年间,UNIX在学术机构和大型企业中得到了越来越广泛的应用,许多机构还在源码的基础上加以扩充和改进。
随着UNIX的发展愈发良好,AT&T也逐渐意识到其背后暗藏的巨大商业价值。1979年,从UNIXV7版本开始,AT&T宣布不再将UNIX源码授权给学术机构,并对之前的UNIX及其变种声明版权。
尤其是在1984年,随着限制AT&T进入计算机行业的法令解除,AT&T越发谋求将UNIX的性质从研究项目转变为商业项目。这一举动令UNIX社区产生了极大的危机意识。他们开始寻找一个可替代的类UNIX系统,且不受商业陷阱的阻碍。
尽管UNIX不再,但围绕UNIX成长起来的开源文化却形成了一股蓬勃的力量,并对后来的开源软件意识形态和社区诞生起到了奠基性作用。
1983年,GNU项目(GNU'sNotUnix!的递归缩写)由RichardStallman正式发起。GNU的目标是创建一个完全自由且向下兼容UNIX的操作系统,并让每一个人都可以完全自由的使用,其重要性体现在项目承诺所有源码都能自由使用。
在GNU项目刚刚启动时,恰逢自由软件概念诞生之际。因此,尽管RichardStallman并未对GNU充分表达“自由”含义,但早期的追随者也轻易就认为RichardStallman旨在开发不收取任何费用的软件。
就在开源由萌芽期步入茁壮成长期的时候,1975年,微软公司成立。微软推出的第一款产品是Basic编程软件,该软件也是彼时最热门的电脑软件之一。受限于当时软件传播方式的限制,用户通过U盘即可对软件进行互相拷贝,这就导致仅有最初的U盘使用者会对软件付费。为此,年轻的比尔·盖茨还专门写了一封“致电脑爱好者的公开信”,指责这一行为是“剽窃”。
至此,私有软件与开源软件之间开始形成对立。
然而,虽然GNU项目的开发者成功编写了大量重要的程序,但在接下来的几年里,由于开发者和公司越来越少地在发布程序的同时提供源码,致力于创建一个类似UNIX的内核以完善GNU的工作变得长期停滞不前。
1991年,一位来自芬兰赫尔辛基大学计算机专业的大二学生LinusTorvalds在校期间,为了满足自己需求,没日没夜的开发出Linux0.01版本(代表系统完成1%),并将源代码发布在网络上,赢得了非常广泛的关注。之后,在来自世界各国的开发者的帮助下,1994年,一个将GNU项目软件与Linux内核相结合的操作系统——GNU/Linux1.0正式发布。
1998年2月,资深黑客EricS.Raymond邀请了大约十几个自由软件社区的著名成员,共同商议如何借助浏览器Navigator源代码开放的大好时机,将自由软件有助于业务的核心理念推广出去。再经过多次头脑风暴之后,“开源”(Open-Source)终于得到确定。
在此之后,Linux迎来了自己的杀手级应用——开源Web服务器Apache。凭借着更可靠、更灵活、更具扩展性的突出优势,以及微软在反垄断案辩护词中将Linux列为强力竞争对手,开源的发展终于迎来高光时刻。
1999年,RedHat和VALinux两家Linux系统服务公司在纽交所IPO上市,这是开源软件具有商业价值的最有力证明。时至今日,RedHat仍然是当今开源市场中的领先公司。
伴随着开源企业的巨大成功,“开源”、“Linux”一时成为资本热词。然而好景不长,2000年互联网泡沫来袭,开源迎来巨大危机。尤其随着微软WindowsXP的推出,个人用户纷纷“逃离”,桌面版Linux进入至暗时刻。
2007年,谷歌发布基于Linux内核的开源Android操作系统,在接连打败塞班、黑莓等竞争对手后,拿下了智能手机操作系统超过70%的市场份额,成为了使用最广泛的移动应用平台。
2008年,GitHub正式诞生。GitHub可提供使用Git进行版本控制的软件源代码托管服务,改变了开源项目不集中的行业现状,使得更多开发者能更方便地参与开源项目,为开源项目做出贡献。任何人都可以轻松提交自己的代码,并在GitHub上托管自己的开源项目。
2014年,曾经的对手微软也在云策略发布会上大胆喊出了“微软爱Linux”的口号。究其原因,微软也越来越认识到,从互联网到移动互联网,再到更加广阔的物联网,微软不应该束缚在Windows的“高墙”之内。只有与更多公司进行广泛合作,才能进一步提高微软的竞争力。
2018年4季度,Oracle宣布不再单独列出软件升级保护的收入金额,转而将软件升级保护收入与(总是达不到市场预期的)云收入合并后一起汇报。此后,包括IBM和微软等巨头也开始采用淡化版本的方式进行软件发布。这也是开源软件迭代模式对软件行业造成巨大影响的标志。
2019年7月,阿里巴巴旗下半导体公司平头哥正式发布开源CPU玄铁910,是业界性能最强的RISC-V处理器之一。玄铁910可以用于设计制造高性能端上芯片,应用于5G、人工智能以及自动驾驶等领域。
2019年8月,在2019华为开发者大会上,华为消费者业务CEO余承东正式发布鸿蒙操作系统,在回顾历程及介绍性能之外,还重磅宣布鸿蒙操作系统完全开源。由此可见,在新一轮科技企业的产品中,开源已经成为不可或缺的主流趋势。
“开源≠不赚钱”?
随着开源项目受到越来越广泛的欢迎,不少人可能会产生这样的疑问:如果软件的源代码都可以无偿获得,那么程序员该如何挣钱养家?开源软件公司又到底该如何实现商业意义上的成功?
实际上,早在RichardStallman发布最初的GNU宣言时,就已经列出了一些可行的开源软件盈利模式,包括:
以光盘或磁盘的形式销售开源软件包拷贝
为用户提供开源软件捐款途径
为用户提供开源软件安装及使用指导服务
软件定制化
……
1989年,第一家服务于开源软件的商业公司CygnusSolution成立。Cygnus认为,尽管用户在拥有源代码的情况下可以自行维护软件,但如果他们对于代码本身一窍不通,或者公司内部存在批量软件维护需求,就会为公司带来可盈利的空间。
此后,尽管RedHat等公司的上市为开源软件在资本市场带来了巨大成功www.cechina.cn,但千禧年后的败退,却让开源软件的商业进展一度陷入谷底。
直到2008年11月,著名开源软件公司Sun以10亿美元收购MySQL,被认为是开源行业的标志性事件。对于Sun来说,收购MySQL有助于该公司更好地为开放源代码网络应用平台LAMP提供支持。LAMP是Linux操作系统、Apache网络服务器、MySQL数据库和PHP/Perl编程语言的首字母缩写。2009年4月,Oracle公司以74亿美元收购Sun公司,自此MySQL数据库进入Oracle时代。
然而,尽管MySQL的高额收购曾引发业界巨震,但与此后不断刷新纪录的募资、融资项目相比,仍然逊色不少。
时也,势也。
2017年,著名开源数据库软件公司MongoDB成功IPO,获得1.92亿美元筹资,开盘价为24美元,估值达到了16亿美元。此后,MongoDB股价屡创新高,其市值自上市至今已经上涨近9倍。截止2020年12月1日,MongoDB股价已高达287.31美元,市值已超200亿美元。随着MongoDB的成功,开源软件的市场热情被再度引爆。
2018年,在科技板块股价整体下跌的情况下,数据分析商业化开源软件公司Elastic在纽交所上市。上市首日,Elastic公司的发行价为36美元,而在当天该公司市值还曾一度上涨122%,随后在收盘时达到了70美元,上涨94.4%,公司市值近乎翻倍。
就在Elastic上市再度引发资本狂欢之际,又一件影响开源软件产业生态的大事发生了——IBM官宣收购RedHat。
2018年10月控制工程网版权所有,IBM宣布将以每股190美元,合计340亿美元的价格全资收购Linux开源软件公司RedHat。收购完成后,RedHat将被并入IBM的混合云部门。
两家公司还在联合发布的新闻稿中指出:通过本次收购,IBM将致力于继续推进RedHat的开放治理、开源贡献、参与开源社区和开发模型,并培育其广泛的开发者生态系统。此外,IBM和RedHat将通过专利承诺、GPL合作承诺、开放式发明网络和LOT网络等努力,继续致力于开源的自由。
当然,开源市场的繁荣不仅仅只局限于头部厂商。随着头部开源软件企业上市并大获成功,其他开源企业也得到了资本方越来越大力度的支持。
2017年,Spark的商业化公司——大数据和人工智能软件公司Databricks获1.4亿美元D轮融资;2019年,Kafka背后公司Confluen获1.25亿融资,估值超25亿美元……
面对如此众多的成功开源项目,我们不禁要问:为什么这些项目能够成功?
首先,开源软件企业营收的快速增长为其商业化打开方便之门。2019年,RedHat年营收达34亿美元,并保持持续增长68个季度。同时,MongoDB的营业利润率已从负85%(2016年)缩窄至负36%(2020Q2),年营收增速连续多年保持在50%以上,未来发展可期。正是基于这些头部企业的营收打下的坚实基础,才为更多开源项目的风起云涌成功奠基。
其次,开源作为一种高效的、全球协作的方式,相比传统的协作方式更加简单和直接。传统商业软件从开发到发布,通过公司销售渠道接触到小规模的试用者,然后由公司的服务渠道获取试用者的反馈进行优化。整个迭代过程会引入多个参与方,效率低下,而开源将软件发布后,通过类似于GitHub这样的协作平台可以得到全球用户的快速反馈,开发者可以直接面向使用者,迭代非常迅速。
此外,开源能够让客户拥有更低的总拥有成本。相比于商业化的闭源软件,开源软件可以免费使用。在同等条件下,用户有更多意愿尝试开源软件。虽然开源软件也有运维成本和学习曲线,但是相对商业化的闭源软件可谓少之又少。
另外,开源能够更快的占领相当大的市场份额。正是由于开源能够吸引更多用户尝试,其也导致一款产品能够更快的占据更多用户的桌面。而在这个过程中,只要产品真正能够解决用户痛点,随着留存用户的快速增长,也就能成功帮助开源产品实现快速推广。
开源软件由于其开放的源代码,其优势之一就是用户可在市场上自由地选择各种技术服务与支持,不同的服务提供商之间存在价格与质量的竞争,而在使用后一旦觉得不满意就可以随时寻找其他替代。
物联网开源的万阻千难
在开源项目轰轰烈烈发展的时候,物联网行业也临近爆发的前夕。根据IoTAnalytic数据显示,2020年,全球物联网连接数首次超过非物联网。数据还显示,预计2020年物联网产生的数据量将达到4.4ZB。
众所周知,碎片化是物联网领域的“巴别塔”。互联网从IT技术发展起步以来,协议基本都基于TCP,以及基于TCP协议之上的HTTP应用层协议,系统之间的连接和对话相对比较简单;而物联网起源于更早的工业相关的技术,在标准性上做的不是很好,比如不同设备的工业协议和不同类型的数据总线五花八门,因此,物联网系统之间的对话非常困难。另外,物联网设备对环境的要求也比较高,能耗和资源使用也有一定要求。
面对此情此景,基于开源的全球化协作方式却能给物联网带来更多的可能性。与互联网相比,物联网需要解决的问题会更加复杂。简单来讲,互联网更多解决的是IT系统的问题,4G时代基于手机的人与人之间的互联极大的解放了生产力,为全社会带来了很多机会。然而,在物联网和5G时代,我们更多要解决的人与物、物与物之间的互联和互操作,这就需要实现IT和实际物联设备世界OT,以及与5G时代的CT互相融合的需求。
从架构来看,物联网大体可分为“端-边-管-云-用”五大层级。因此,其不同侧的碎片化程度不尽相同。尤其是,从云侧向端侧过渡来看,越靠近端侧则碎片化越严重。在端侧,几乎每一个终端都有自己特殊的功能,差异十分巨大。然而,在云侧与端侧之间的边缘侧,其碎片化程度更加适中,开源技术也存在更为广阔的生存空间。
另外,随着5G落地,边缘计算场景下的各类数据接入、分析和存储的需求也会逐渐落地。对于物联网而言,还需要解决包括数据云端/边缘端接入,以及后续云端/边缘端数据分析和存储的问题。不仅如此,随着算力增强,未来在设备数据的云端和边缘AI场景也将会有更多的开源项目商用。
毫无疑问,物联网正在形成一个更加广阔的市场,其更庞大的设备数量、更繁杂的数据内容,也为基础领域的物联网操作系统、基于容器技术的边缘调度、云边协同方案等开源项目提供了十分广阔的天地。但是,我国在物联网开源项目的发展仍将面临许多挑战。
首先,我国在开源技术领域与顶尖尚存差距。与欧美等相比,我国的开源项目数量仍然不够多,这就导致开源文化仍然不够浓厚,从而鲜少有优秀的开源项目诞生,也由此造就了创新活力不足的问题。
其次,OT、IT、CT之间的融合存在非常大的挑战。所谓隔行如隔山,想要将三个不同的产业进行融合本身就是一件非常复杂且困难的事情。在这个过程中,开源项目或许会存在非常多的市场机会,但也对相关研发人员提出了更高的要求,其必须对不同产业都有比较深入的理解。当然,挑战也可谓是机遇。
总体而言,物联网行业尚未出现爆款的现象级产品,物联网开源项目的大规模普及尚需时日。未来,国内开源项目的发展也将步入深水区,创新性、原创性能力有待提升,更有竞争力的开源项目也存在巨大可能。
异军突起,中国发力
自2009年“感知中国”的概念被提出以来,物联网的发展已经历经十余个年头。目前,在国内不仅涌现出了一大批优秀的物联网企业,在物联网开源领域,也已经诞生了一批实力强劲的“参赛选手”。
对物联网而言,海量的物联网设备是其不可或缺的基本盘。要想实现万物互联,首先就不得不解决如何对海量的物联网设备进行连接,从而进行数据获取、数据处理的能力。
2012年12月EMQ开源项目EMQXBroker在GitHub发布,一经发布就引发强烈反响,随着多年来百余版本的迭代,目前已成为全球市场广泛应用的开源MQTT消息服务器。该项目的不断完善带来了日益增长的客户需求,2017年4月,杭州映云科技有限公司成立,并正式推出EMQX企业版,以加快开源项目的产品化部署应用,并为大型企业客户提供专业技术支持与服务。
EMQ认为,基于TCP协议的MQTT应用层协议已经成为物联网协议的事实标准。因此,EMQ现阶段一个关键任务,就是支持异构协议的设备数据接入,转换为统一的、标准的MQTT协议,以更加易于与上层IT系统进行对接。
目前,EMQ主要聚焦于两件事情:消息与流。具体来看控制工程网版权所有,消息即把不同的物联网设备连接起来,通过MQTT等协议,真正实现万物互联;流是指在接入消息后,对数据进行实时处理。
从边缘到云端,从消息到流,EMQ的每一件产品几乎都有对应。例如,通过将EMQXBroker云化后诞生EMQXCloud,将EMQXBroker放置在边缘诞生EMQXEdge,将EMQXBroker商业化后诞生企业版EMQXEnterprise。对于流处理,EMQ目前也推出了EMQXKuiper等产品。不仅如此,EMQ目前还计划将所有产品整合成Platform,以云边协同的方式,更好的赋能车联网、工业互联网等场景。
作为一家优秀的企业,EMQ已经在全球范围内广泛布局,除了在国内各主要城市设立分部,海外在斯德哥尔摩也建立了研发中心,在法兰克福和硅谷均有部署销售团队。当然,科技企业的每一步发展都离不开人才的踊跃参与。EMQ也持续面向全球招贤纳士,致力于打造5G时代全球领先的物联网基础设施软件供应商。
未来,EMQ将继续在设备、边缘、云各个层面展开探索,覆盖从消息接入到数据分析等方面。在设备端,EMQ将提供各类开源的MQTTSDK;在边缘端,EMQ计划将EMQXKuiper捐献给Linux基金会下LFEdge,作为一个独立的开源项目;在云端,EMQ也计划再开源一个项目,用于云端物联网消息流式分析与处理。
在数据获取与分析之后,一款足够优秀的数据库产品就成为刚需。目前,国外已经涌现出了一大批优秀的数据库产品。在国内,历经数十年发展,尤其是经历了去IOE后的云数据库崛起,逐渐也诞生了一些性能强大的数据库产品。但是,在目前主流的开源数据库领域,国内玩家仍然较少。
2019年7月12日,涛思数据宣布将一款专为物联网打造的大数据平台软件——TDengine正式开源,并将10多万行C语言代码放在GitHub上,分享给全球的开发者。一时间,这家成立于2017年的大数据公司成为行业热点。
TDengine专注于物联网大数据的实时处理,除核心的时序数据库功能外,还提供缓存、数据订阅、流式计算等功能,最大程度减少研发和运维的复杂度。该技术可应用于物联网、车联网等领域,旨在为物联网、工业4.0时代的大数据产业提供全栈、高性能、低成本的大数据技术解决方案。凭借自主研发的存储格式和搜索算法,核心引擎写入数据的速度比普通数据库快5倍以上,查询速度快10倍以上。
在继TDengine单机版开源之后,2020年8月3日,涛思数据又宣布将物联网大数据平台TDengine集群版开源。至此,TDengine超过90%的核心代码全部公开。
令人震惊的是,开源甚至彻底改变了涛思数据的销售模式。过去,涛思数据需要以ToB的模式,依次拜访企业,从而寻找合作机会。在开源之后,随着名气的快速增长,涛思数据甚至变成了类似ToC的销售模式,客户只需要到其官网上,就可以查看、购买其相关产品和服务。
下一步,涛思数据将目光锁定在了工业软件领域。众所周知,中国是闻名的世界工厂。近年来,随着数字化的不断发展,工业领域也涌现出了一大批工业互联网平台。但是,受限于过去几十年在基础软件领域的空白,在平台之上,仍然少有国产工业软件。
要想颠覆现有技术,以开源策略为核心的创新性商业模式就成了首选。目前,工业软件领域还没有一款具有市场垄断地位的开源软件,这为涛思数据带来了发展的空间。开源是基础软件行业大势所趋,谁先真正拥抱开源,谁就抢占先机。
另外,万物智联时代,越来越多企业希望在靠近物或数据源头的边缘侧使用智能服务。作为国内外优秀的科技企业,华为也在此前贡献了一款非常优秀的开源智能边缘项目——KubeEdge。
KubeEdge是一个由华为云开源的云原生边缘计算平台项目,它建立在Kubernetes之上www.cechina.cn,将Kubernetes原生的容器编排和调度能力扩展到边缘,并为边缘应用部署、云与边缘间的元数据同步、边缘设备管理等提供基础架构支持。在追求边缘极致轻量化的同时,结合云原生生态的众多优势,解决当前智能边缘领域面临的挑战。
除管理功能外,KubeEdge还能够提供业务、微服务、通信等的协同能力,从而实现在云端对边缘设备的统一管理。在发展之初,KubeEdge就确定基于云原生来开发。众所周知,云原生的理念之一就是倡导开源。因此,KubeEdge的开源也可谓水到渠成。
与云端相比,在边缘侧存在更多种多样的业务形态。借助开源,KubeEdge能够让更多的边缘设备以更低门开实现智能管理。对于KubeEdge而言,这也能够进一步促进云的需求。
2019年3月,由云原生计算基金会(CNCF)技术监督委员会(TOC)投票,一致同意来自华为的开源智能边缘项目KubeEdge加入CNCF社区,成为CNCF在智能边缘领域的首个正式项目。
对于华为而言,将KubeEdge贡献给CNCF基金会,一方面能够表明华为在相关领域具备了世界顶级的研发实力;另一方面,基于CNCF这一平台,KubeEdge也能够吸引来自世界的优秀玩家共同参与,进一步促进KubeEdge的更好发展。
在国内,KubeEdge也进一步繁荣了边缘产业生态。边缘作为一条完整的产业链,存在硬件设备、管理平台、中间件等很多东西,需要大量厂商相互配合。过去,不同厂商之间的边缘产品可能存在不匹配的问题,借助KebeEdge这一底层平台,在各厂商共同协作下,边缘生态也愈发繁荣。
2020年9月,由云原生计算基金会(CNCF)技术监督委员会(TOC)投票,同意将KubeEdge正式晋级为CNCF孵化级别的托管项目。
开源助力,走向世界
毫无疑问,开源已经成为了科技领域重点发展的新方向。作为一个需要全球协作的项目,开源必须在相关的领域做到全球领先,才能吸引更多优秀开发者与企业的关注。
中国有很好的应用市场,满足中国客户的场景就可以在全球市场上有一定说服力。但是,如果只是为了实现国产替代,项目发展就可能受限。
如今CONTROL ENGINEERING China版权所有,借助开源,涛思数据已经在全球吸引数以千计的开发者参与,成为全球发展最快的数据库产品之一;EMQ的客户遍布全球,吸引了包括上汽大众在内的知名企业;KebeEdge甚至已经成为全球边缘项目的标杆。
同时,随着未来的政治不确定性增强,对企业制裁已经越来越成为可选“武器”。在此背景下,将所有源代码开放的开源项目,或将助力国内企业在风云变幻的政治角逐中降低风险,以更专注的提供更优质产品。
由于高等教育的飞速发展,我国已经拥有近2000万开发者。如此庞大的工程师红利必然助力国内在未来涌现出一批优秀的开源产品。另外,国内开源项目在诞生之初,就一定要带有国际视野,敢于和国际一流产品在市场竞争中一较高下。
后疫情时代,物联网必将成为全球企业数字化的重要手段,而物联网开源的发展之路方才刚刚开始。伴随着我国优秀物联网企业的快速涌现与发展,开源或将成为我国物联网企业占领国际市场高地的最强助力。