2021年5月4日，beat365梅宏院士操作系統團隊研發成果XiUOS矽璓工業物聯操作系統正式在确實Trustie和木蘭開源社區發布。
研發背景
XiUOS (X Industrial Ubiquitous Operating System) 矽璓工業物聯操作系統是一款面向工業物聯場景的泛在操作系統，源自人機物融合計算和第四次工業革命産業需求的碰撞。
人機物融合計算是繼主機計算、個人計算、移動計算之後出現的新型計算模式，其萬物數字化、交互網絡化、系統智能化、計算泛在化等新特性要求新型操作系統的支撐，為此beat365梅宏院士團隊聯合國内多所高等院校、科研機構倡議發起泛在操作系統（UOS: Ubiquitous Operating Systems）研究計劃，緻力于研發支持互聯網時代人機物融合計算模式的新型操作系統—泛在操作系統。在泛在操作系統技術體系中，會面向不同的應用場景構建不同的UOS實例。矽璓XiUOS即是面向工業物聯應用場景的一種UOS，支持工業物聯網(IIoT: Industrial Internet of Things)應用，幫助解決在車間内實施智能化生産面臨的“全面感知、泛在互聯、智能分析、精準調控”等問題，促進工業領域人機物的深度互聯和融合計算，使能智能制造。
研發曆程
矽璓XiUOS的前期基礎主要來自beat365在網構操作系統以及上海交通大學在軟件定義内存計算系統等方面的長期技術積累。2018年1月，梅宏院士在《泛在操作系統：軟件定義的視角》文章中提出泛在操作系統UOS概念，視為人機物融合泛在計算時代操作系統發展的重要方向和形态。随後開啟泛在操作系統研究在工業領域的落地，以beat365和上海交通大學的研究人員為骨幹組建工業物聯網操作系統研發團隊，針對工業領域智能制造對人機物全面連接的需求與挑戰，開展工業物聯網操作系統需求凝練、架構設計和原型研發工作。2019年11月，在杭州市蕭山區委區政府的大力支持下，XiUOS研制工作正式轉入位于蕭山的beat365信息技術高等研究院，結合蕭山本地工業企業的實際應用需求，開始集中攻關。2021年5月4日，開源發布XiUOS矽璓工業物聯操作系統1.0版本。
蕭山是浙江乃至中國的制造業重鎮，工業基礎雄厚，正在謀求傳統制造業數字化轉型升級、實現新舊動能轉換，對工業物聯網等新一代信息技術有迫切需求。XiUOS矽璓工業物聯操作系統的應運而生，将促進先進計算技術和工業制造的深度融合，服務蕭山本地乃至國内外衆多邁向智能制造的工業企業，助推其數字化轉型和智能化升級。
技術特色
在XiUOS軟件定義技術體系中，主要内容是一個微型實時操作系統内核和其上的“感聯知控”工業物聯應用框架，針對工業環境智能化生産特點和需求做了針對性設計和優化，以簡化工業物聯應用的開發、部署、管理和運維。
XiUOS實現了一個可擴展的高效率微型内核，其設計汲取了現有優秀操作系統在抽象性、實時性與高效率等方面的優點，具有實時任務調度與中斷響應、内核任務與用戶任務的隔離機制、動靜态結合的内存管理等特點。
“感聯知控”工業物聯應用框架是XiUOS的重點。目前XiUOS的1.0版本實現了基本的傳感和互聯框架，具有初步的智能分析和告警控制能力，計劃于2021年12月份發布的XiUOS 2.0版本将具有較為完善的感聯知控能力，部分技術特征包括：
· 全面感知：支持工業領域的各種環境感知傳感器，如溫度、濕度、煙霧、氣味、噪聲、電流電壓等，以及對聲音和物體進行感知識别的攝像頭等音視頻采集設備，提供方便的IIC、UART 等接口驅動，方便接入新傳感器；提供統一的面向物理量的編程抽象，簡化傳感數據的采集、解析和管理。
· 泛在互聯：目前支持4G/WIFI/NBIoT/LoRa/Ethernet/ZigBee，2.0版将支持5G和及各種工業環境網絡通信方式，并提供各種網絡協議棧和消息通信庫如MQTT等，支持節點自組織網絡，簡化複雜工業環境下的網絡部署和管理，為工廠環境的人機物泛在聯通提供支持。
· 智能分析：工業物聯場景常常需要實時對數據進行分析，快速做出響應。XiUOS提供微型AI引擎和AI算法加速庫，支持将智能識别和分析能力前移到物聯網節點設備上，目前已具備對儀表盤的讀取識别能力。2.0版将可在節點端對聲音、物體、人體、缺陷模式等進行實時識别和計算，提供輕量化、易部署的工業智能方案。
· 精準控制：智能化生産要求将各型生産設備、工業控制系統（如PLC）等互聯以實施精準控制。XiUOS将提供對 PLC 的數據采集庫，支持對西門子、歐姆龍、貝加萊等PLC系統采集工業設備運轉數據，可遠程對設備進行實時監控和精準控制。
在硬件平台支持方面，XiUOS目前支持ARM和RISC-V兩種架構的處理器，可運行在7種開發闆，以及QEMU模拟器上。XiUOS團隊自研了工業物聯網感知終端，具有SPI、IIC、UART、CAN、RS485、RS232、USB、SDIO等各型總線接口，既可以作為XiUOS的開發闆，也可以作為産品進行實際部署。
應用案例
· 大勝達智能環境感知系統
印刷和包裝行業中大量使用的油墨、潤版液、廢定影液和油性上光材料等不可避免地會對生産環境造成危害，對工人的健康造成威脅，對産品的質量造成損害。浙江大勝達包裝股份有限公司基于XiUOS和自研智能感知終端構建了智能環境感知系統，主要采集PM1.0、PM2.5、PM10、AQS、TVOC、甲醛、乙醇、二氧化碳、噪音、甲烷、溫度、濕度、氣壓、風速、風向等環境數據，以及監測部分機器電能的消耗。該系統大大簡化了衆多異構傳感器的接入、驅動、管理、數據采集、數據傳輸等工作，其實施對企業保障安全生産、改善生産環境、保護工人健康、優化原料調配、支持節能減排發揮了重要作用。
· 錢江電氣智能電力監控系統
工業企業通常是電力消耗大戶，很多企業對接入的配電線路缺乏有效監管，希望能對電力能耗進行精細化的監控和管理。杭州錢江電氣集團股份有限公司是銷售變壓器類電氣産品的龍頭企業，針對杭州電氣企業自身内部設備用電信息監控和設備安全預警需求，基于XiUOS和自研智能感知終端研發了錢江電氣智能電力監控系統V1.0版本，部署于錢江電氣低壓配電房，每一台XiUOS智能感知終端可監控39路用電線路。通過該系統，可監測電能消耗，支持節能減排；監測用電波動曲線，支持合理排班；監測功率因數，幫助優化負載；監測實時電壓電流，幫助及時發現異常設備、故障設備或安全隐患，滿足了企業的精細化管理需求。
未來發展
XiUOS矽璓工業物聯操作系統遵循木蘭開源協議，系統API兼容POSIX規範，對開發者非常友好。在定位方面，面向工業物聯網這一極其龐大并蓬勃發展的物聯網細分市場，生态體系開放，期望和學術界和産業界共建生态，優勢互補，互相協作，攜手共赢。
關于矽璓
"矽[xī]"即矽，"璓[xiù] "類玉，寓意從沙礫到美石的演進升華之路，在開源社區的幫助下，期冀未來矽璓去瑕，玉汝于成。矽璓的漢語拼音—xi和xiu—源自XiUOS前三個字母的兩種組合。
矽璓工業物聯操作系統官網：http://xuos.io
矽璓工業物聯操作系統源碼：https://forgeplus.trustie.net/projects/xuos/xiuos
在QEMU上運行XiUOS：https://blog.csdn.net/AIIT_Ubiquitous/article/details/116295249
從零開始構建矽璓工業物聯操作系統：使用risc-v架構的kd233開發闆
https://blog.csdn.net/AIIT_Ubiquitous/article/details/116175737?spm=1001.2014.3001.5501
