【连载】2020网信自主创新调研报告-操作系统
2020网信自主创新调研报告
专家委员
副主任：严 明、霍 炜、胡伟武、窦 强
委 员（按拼音排序）：曹 冬、陈晓桦、邓小四、杜 胜、杜跃进、冯燕春、冯裕才、郭守祥、韩乃平、胡红升、黄志刚、姜海舟、李 斌、李璐瑶、梁育刚、刘龙庚、刘闻欢、刘 毅、陆宝华、罗东平、潘凤岩、唐 彬、汤学军、田俊峰、肖新光、杨纪文、翟起滨、张焕国、张 强、张 彦、张宇翔、张岳公、赵 波、赵战生、郑静清、祝国邦
01 国产操作系统完成了跨越式发展
操作系统按照产品形态和应用领域，可细分为桌面操作系统、服务器操作系统、移动操作系统、嵌入式操作系统、云操作系统等。近年来，国产操作系统在政策和市场因素的共同推动下不断创新，技术和产品都完成了跨越式发展，相关产品在多个领域已进入核心应用架构。
（1）桌面和服务器操作系统
国产桌面和服务器操作系统已经实现了从无到有、从不可用到可用的跨越。以麒麟软件、统信软件为代表的操作系统厂商持续加大研发投入，加快推进国产操作系统平台的生态建设。国产操作系统既有创新的产品设计和用户体验，又借鉴经典的设计风格，兼顾了用户的使用习惯，可以保证用户对替代产品的快速上手和平滑过渡。麒麟软件作为自主操作系统厂商，凭借多年的积累，在国内 Linux 市场的综合占有率名列前茅，银河麒麟操作系统已经累计服务 10000 家以上的中国客户。统信软件作为自主操作系统的另外一支主要力量也正在迎头赶上，在公司成立一年多的情况下，UOS 操作系统已经在党政、国防、金融、电信、能源、交通、教育等重要领域得到应用。在生态适配方面，麒麟软件和统信软件在全国建立多家通用适配中心，已经与数千家软硬件厂商和整机厂商展开了全方位的兼容性适配工作。截止目前，银河麒麟操作系统总体适配整机、外设、基础软件、系统管理、应用软件、 办公学习软件等合计超过 30000 款。统信操作系统采用同源异构的方式统一 支持四大 CPU 架构，已与龙芯、鲲鹏、海思、飞腾、申威、海光、兆芯等国产芯片厂商完成适配，全面兼容支持主流软硬件产品。湖南麒麟信安发布了麒麟信安操作系统，同源支持所有国产 CPU 架构，并面向工控行业需求持续研发，已在实现规模应用。此外，国产桌面操作系统基本上都采取了支持安卓或 Windows 平台的兼容解决方案，已经可以满足基本的办公需求。
（2）移动操作系统
在移动终端领域，安卓和苹果占据手机操作系统市场绝大部分份额。国产移动操作系统基本上是基于 Android 系统深度优化、定制、开发。近年来，国产移动智能操作系统的研发和产业化步伐逐渐加快，许多国内厂商重新评估了 Android 系统面临的风险，加大研发力度解决卡脖子的问题。华为在 2019 年 8 月 9 日发布鸿蒙操作系统（HarmonyOS）[1]，并于 2020 年 9 月 10 日升级至 2.0 版本 , 并将鸿蒙操作系统的源代码捐赠给开放原子开源基金会进行孵化[2]。元心科技自主研发移动智能操作系统 SyberOS，已推出不同 形态的多个版本，与紫光展锐、大唐宸芯、瑞芯微等国产芯片进行了适配，支持智能手机、智能平板、可穿戴式设备、特种多模终端、警务通信终端、智能巡检设备和工业互联网网关等系列安全终端，并包含了数百款基础应用软件。
（3）嵌入式操作系统
在嵌入式操作系统领域，自主创新产品典型代表包括中科院凯思昊鹏的HOPEN OS、元心科技的 SyberV、东土科技的道系统、翼辉 SylixOS 等，相关产品在众多领域取得了广泛应用。其中，凯思昊鹏重点面向物联网、工业互联网及边缘计算等新领域开展操作系统的硬件适配及行业应用方案研发，形成了面向特定领域的国产基础软硬件一体化解决方案，完成了产业化布局。
[1] 新华网：华为发布鸿蒙操作系统 http://www.xinhuanet.com/2019-08/09/c_1124858090.htm
[2] 环球网：华为 HarmonyOS 2.0 正式发布使能全场景智慧生态https://baijiahao.baidu.com/sid=1677438391032691488&wfr=spider&for=pc
近年来，电子公文系统国产化为国产操作系统发展提供了难得的历史机遇。根据统计，国产化办公终端需求量约为 4000 万台，预计到 2022 年国产办公终端出货量将达到峰值 1000 万台。未来几年，国产操作系统将实现 30% 以上的年复合增长率，到 2023 年可达 56 亿元人民币的规模，为 2018 年的 3.7 倍[3]。
金融行业的核心业务系统对安全性和稳定性要求非常高。国产操作系统从最早的舆情监控、数据脱敏或者影像存放等外围业务领域逐渐部署应用于网银前置系统、支付融资系统、国际协查等准核心业务系统，在核心系统也 开始逐步测试部署。目前，中国银行、工商银行、华夏银行，光大银行、证监会、保监会、银监会等上百家金融机构已经部署了国产操作系统。
在交通领域，国产操作系统在高速 ETC 门架服务器和工控机系统、民航电子客票等重要核心系统进行了部署，并保障了业务系统的安全稳定运行。在能源领域，银河麒麟操作系统的国内首套超临界火电机组自主安全 DCS 在华电芜湖电厂成功投运，统信操作系统在南方电网项目中实现了电力行业 首次万台以上规模的终端国产化实施，智能电网调度控制系统累计上线麒麟信安操作系统近 10 万套。此外，在金税、金审、金关等十二金重大工程中， 国产操作系统已经完成了部署。
[3] 根据公开数据资料整理
02 应用需求引领
操作系统产业持续发
国产操作系统的发展，除了核心软硬件产品满足功能、性能、稳定性等需求外，用户需要完整、商业化的产品体系，尤其是高成熟度的解决方案。所以产业链和生态环境的建立和完善，对国产操作系统的发展尤为重要。一个较为完善的产业体系包括大量的开发支撑、迁移适配、安全防护、运行维护等工具、系统和解决方案 ; 大量的兼容外设和第三方应用软件；体系化的国家和行业标准规范；覆盖具有市场影响力的上下游产品厂商、集成商、其他厂商的企业联盟 ; 具备专业测试评估能力的第三方评测检验机构及其配套工具、标准规范等。
当前需要着重关注和解决的问题是，以用户实际需求为牵引，在产业链与生态链建设中逐步完善产品体系。通过优化适配和方案共享，集中解决国产化推广实施过程存在的共性问题。调动系统集成商、相关配套软硬件厂商的积极性，提升全产业链在安全可信方面的创新与支持能力。提升国产基础软硬件的竞争力和需求满足度，降低用户使用风险。
面对重要领域的信息系统国产化和大规模应用需求，操作系统厂商需要着力提升软硬件融合的技术水平和成熟度，通过健全产业配套环境培育用户和集成商，形成软硬结合的平台解决方案，为用户提供完整的产品体系和解决方案。
03 围绕“融合”开创
国产操作系统发展的新路径
在操作系统领域，开源社区在技术的创新与融合方面发挥着不可替代的 重要作用。我国信息系统大量使用开源社区的技术和产品。开源社区本质上是一种人才、智慧的聚合，是产业升级的强大助推器，根社区是众多开源社区的上游社区，技术领先、兼容开放、广泛使用是根社区具备的基本特征。根社区对于产业是否具备独立演进能力、可否长期持续发展至关重要。国内企业近年来都在加强自主社区建设，越来越多的国内社区将促进人才向国内主要社区回流，加快技术融合步伐。华为打造的 openEuler 开源平台，通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建开放、多元和架构包容的软件生态体系，同时，openEuler 致力打造成为一个“根社区”，一个创新的平台，鼓励任何人在该平台上提出新想法、开拓新思路、实践新方案，是一次技术融合的有益尝试。未来，国产操作系统领域需要更加重视创新能力培养，以及前瞻性、前沿性技术的研究，包括操作系统国产软硬件升级优化、操作系统安全可信技术、工业互联网安全操作系统相关技术、国产自主 CPU 平台 虚拟化支持、基于 Docker 的涉密虚拟化、面向物联网的移动操作系统安全、人工智能操作系统、基于自主 CPU 的异构云平台、云端融合等。
国产操作系统现阶段为避免产业链中断的风险，不仅需要疏通产业的上下游关系，保持产业链、供应链的稳定性和竞争力，还要在设计研发、系统集成和营销等方面建立完善的自主能力体系，借助国内超大规模市场优势，形成产业链的国内循环，避免产业发展受制于人。首先可以通过构建“研发链、生产链、供应链”的数字化模式，以数字供应链为支撑打造产业生态圈；二要紧扣企业创新需求推进科技研发, 支持创新型领军企业打造顶级科研机构，培育发展面向市场的新型研发机构，集中力量整合提升一批关键共性技术平台，建设国家级重点实验室，并且打造版权清晰、技术先进、兼容开放且广泛使用的根社区，推动产业上下游汇聚于我国自主的根技术路线，鼓励重点行业开展基础软件应用试点及规模推广, 着力解决跨行业跨区域的关键共性技术难题；三是要提高产业集中度，提升产业竞争力，形成市场机制有效、企业主体有活力、网络化协同紧密的集群生态，全方位提升产业链创新能力、龙头企业带动力、辐射力，以及产业链协作配套能力。
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