本文，从人类社会信息化到数字化的演变过程，以及当前的企业数字化现状，并回顾信息技术的几次革命来阐述总结操作系统的价值和意义。我们基于行业发展规律，重新定义了云晶-云上操作系统的架构和建设要点。并给出了大胆设想。您也许会觉得我们在异想天开。但，事实就是，我们把他已经做出来了，您可以大胆的去注册云晶账号，并体验，一切的定义和设想都不是概念。

人来社会从信息化到数字化的演变进程

我们一直说的信息化，其实从远古时代就有，只是体现方式不同而已。从历史发展规律来看，人类社会信息化经历了以下四个阶段。

第一阶段，原始阶段。 这个阶段的特点就是记录介质很简单，能记录的信息量非常少，并且信息很难传递，不同的人理解差异极大。例如：绳结记事。一个人在树上打两个结，意思就是生了两个娃，还有另一种可能，就是养了两头猪。

第二阶段，文字阶段。 这个阶段已经有了文字，但是文字快速复制非常困难，基本靠手抄来完成复制。这个阶段的存储介质五花八门，从中国的龟甲、竹片、锦缎到国外的陶板等。但是信息的歧义性已经大大的降低。到了后文字时期，活字印刷术，以及纸张的发明，为文字的快速复制鉴定了基础。这个阶段的主要变化，就是存储介质的统一，以及信息的大范围传播。

第三阶段，电子阶段。 这个阶段，由于计算机的出现以及发展，信息开始以电子化的形式存储，如磁盘，软盘等。这个阶段的信息量开始爆炸式的增长，并且存储介质非常小，方便存储，携带。可以说，一个很小的U盘就可以把某个图书馆里的所有资料存储下来。信息的传递也非常便捷，如电子邮件，FTP，即时通信等方式。

第五个阶段，云信息时代。 这个阶段，基于之前的阶段，信息都开始存储在云端，每一个人都有一个云端的账号，可以存储生活，工作过程中的各种信息，以及场景。人们可以跨时间，跨空间的通过各种设备随时访问自己的信息。基本不用考虑信息传递同步的问题。云端信息化天然的具有信息同步，信息分享的能力。给大家使用交流信息带来了极大的便利性。虽然已经进入了第四个阶段，但事实上，很多用户，企业还停留在文字阶段和电子阶段的混合状态。信息碎片化比较严重，缺乏统一的机制对信息进行管理。如何有效的提升企业信息化管理，以及信息安全管理，仍然是一个很大的挑战。

如下我们通过一张图来说明人类信息化演进的四个阶段，以及其关系：

当前企业数字化信息化的现状

第一，智能化还比较薄弱，企业信息化专业人才不足。经过多年的发展，虽然很多企业领导层有强烈的决心做智能化，数字化转型，但是由于信息化行业的特殊性，每个问题的解决方法不尽相同，在发展过程中，观念，思路，方法论很难形成一致性。基础建设薄弱，又缺乏数字化转型方面的专业人才，导致实施过程中，缺乏全局考虑实施的全局观和系统思维，实施过程中的可持续发展基础架构得不到保证。

第二，大多数企业或者个人用的系统或软件，信息孤岛问题较为突出，基本都是烟囱式部署。缺乏统一管理，应用需求差异较大，且开发时间不一样，导致了多个封闭信息系统同时运行同时维护。企业很难形成统一数据资产体系和数据安全运维平台。用户对信息系统的操作，使用碎片化，很难形成统一的操作平台。

第三，目前中国还缺乏自主可控，灵活扩展的操作系统。当前企业很多系统都是由西方提供的，存在卡脖子风险，威胁产业稳定和国家信息安全。行业急需一个统一的云上信息化架构，打造统一的数据资产体系、以及统一的操作控制台。

第四，面向C端个人用户的软件工具，每一个网站或系统都需要一套账号系统，而这些SaaS公司一开始是做个人应用，后续又开始做企业应用，在每个软件中都嵌入一个企业组织架构资源管理权限管理的模块，从而就又形成了烟囱式的数据孤岛。

回顾信息技术的几次革命

计算机是信息化产业发展兴起的基础，最初的计算机是没有操作系统。后来出现了一些汇编语言，通过简单的编写指令来控制一些IO以及逻辑计算。最典型的就是8051单片机，是计算机的雏形。

没有操作系统的计算机，使用起来门槛高，用户需要对系统的硬件资源，指令寄存器等都有非常深入的理解，才可简单的使用计算机。使用门槛非常高。只能由计算机技术人员进行编写代码，控制计算机。这样非常不便于计算机的普及，以及软件成果的快速复制。

后来操作系统的出现，就解决了这类问题。典型的，以Windows 和MAC为代表。开发者可以基于Windows和MAC去开发不同的应用，安装到操作系统上直接可以使用，从而带来PC时代的繁荣，而IOS和Android操作系统带来了手机时代的大统一以及繁荣。服务器端，Linux操作系统似乎也一统江湖，构成了WEB应用的大脑。

从操作系统的原理来着手，分析解决方案，操作系统主要有如下几大功能来组成：

IO硬件资源管理， 主要管理系统的硬件资源，如标准输入输出、键盘、鼠标、USB、蓝牙等。多任务多线程对IO的抢占访问互斥锁，信号量的概念协助硬件资源的有序使用，以及资源按照量来使用。

任务调度，任务调度是操作系统的核心，也是基础，有了任务调度，操作系统才能完成多任务，多应用的运行。

消息通信，线程，进程是可执行的基本单元，多线程，多进程之间协同工作需要线程或者进程的通信。大多数操作系统采用消息通信。

应用管理，计算机往往可以动态的添加或者删除应用，来满足不同场景的需求，而无需更换硬件或者从新安装操作系统。而有了操作系统，使得软件的安装卸载编程组件化，模块化。

存储管理，存储内容管理也是计算机系统的重要组成部分，对于程序运行在内存中，需要动态的创建使用并释放内容，程序的文件存储在硬盘上，需要对硬盘进行管理。

账号管理，现在的操作系统，大多数都是多账户的，这也是为了不同的用户使用相同的系统，做到用户层面的数据相互隔离，互不干扰。

权限管理，对于多账号系统，使用操作系统上的资源，就需要权限的管理，来管理不同的用户，对资源的访问进行控制，最典型 Linux 采用ACL（Access Control List）, 而PaaS或者SaaS大多数采用RBAC（Role Based Access Control）或者ABAC（Attribute Based Access Control）的权限管理模型。

提供图形化的人机交互，对于现代计算机，基本上都采用可视化的图形界面，计算机底层进行图形界面的渲染，对人机交互做出及时的响应。而互联网时代，打破了传统图形界面只能与本地计算机交互的限制。可以通过不同的终端上的界面来操作远程计算机上的数据，与远程计算机进行实时互动，解除地域上的限制。

另一条线路对我们的启发。操纵系统的出现普及和统一，使得用户基于操作系统所提供的标准API所开发的软件，可以在其所选的操作系统上运行，而不同的操作系统的软件是不能够运行的，例如: 使用Windows API所开发的软件只能在Windows上运行。基于MAC OS所开发的软件，只能在MAC OS上运行。

乔布斯发明了苹果商城，使得软件能像商品一样被上传到应用商城，供用户下载。而Windows, Linux, MAC相继都采用这种方式来管理操作系统上的软件。后期的移动时代，Android和IOS更是异曲同工。

当前，是万物互联的时代，也是Web时代。Web时代，大多数软件都搬上了云端，成为了SaaS, 软件及服务，搜索即使用，用户无需下载，打开即用。Web时代的软件，把业务逻辑和数据做成后台的云服务，把人机交互（UI）部分单独与业务逻辑和数据剥离开独立开发并发布， Web天生具有跨平台的属性，基于Web技术所开发的应用可以运行在各大操作系统上。

综上所述，这给云晶-新一代矿上操作系统，大统一而给予了思想指导和启发。

云晶-新一代云上操作系统的方案设计

总体方案指导

总体方案先构建云上操作系统，建立基础服务平台，建立统一数据资产体系中台系统。然后再基于基础服务平台，开发各个领域的行业应用，逐步解决具体需求，自顶向下进行设计。

作为顶层设计公司，重点建设统一的基础设施服务系统，建立行业标准，建立开放标准。而具体的业务模型千千万万，而应该联盟发动信息领域的公司，基于开放标准，不断完善云晶信息化生态系统。

云晶基础架构

云晶-云上操作系统，架构分为四层，自底向上分别为：边缘层，IaaS（Infrastructure As A Service）层，PaaS（Platform As A Service）， SaaS（Software As A Service）层。

如下图所示，分别展现了各层所做的具体事情，以及他们之间的关系：

技术架构方案说明

首先，传统操作系统是运行在单个硬件之上，属于某台设备的一部分，例如个人办公电脑，单台云服务器，手机，嵌入式设备等，CPU之上均运行着操作系统。这是微观世界的操作系统。而把微观世界中的传统计算机操作系统放大，借鉴传统操作系统的设计思想，就可以构建一个云上操作系统。而随着通信的发展，以及Web技术的发展，跨区域实时通信，跨区域动态调度已经不成障碍，这为云上操作系统的构建鉴定了基础。

无限个服务器连接起来构成无限算力运算单元，一台计算机，往往安装着一个CPU, 而一个CPU中，又集成了多个内核，现在的大多数CPU都是多核心CPU。而互联网整个底座IaaS（基础设施）由无限个服务构成，我们可以把这些服务器当作运算单元，把他们连接起来构成一个具有无限计算能力的运算单元。应用可以根据需求以容器的方式运行在计算单元当中，根据需求来配置不同的算力。该设想来自CPU以及运行在CPU之上的进程概念的启发。

构建服务通信的消息总线， 对于运行在不同服务器之间的服务（进程），需要协同工作，因此需要建立跨区域，跨越服务器的消息总线，用于服务之间的实时通信。建立服务间的信息告诉公路。

构建服务调度管理体系，服务以容器的方式运行在算力矩阵之上，而应用根据用户的访问量可以动态的或者人工干预的调整容器服务所使用的CPU, 内存大小，以及调整容器的副本个数，来动态的满足用户访问量的算力需求。需要对服务进行统一的调度和管理。

构建多租户账户管理体系，以及统一认证中心， 这是云晶-云上操作系统的核心，账号与组织，组织与组织成员，成员与账号之间的关系。以账号为基础，构建组织架构，给组织中安装软件，管理员给组织成员去分配可以使用的软件，给组织成员，配置组织资源组织管理能力。构建人与人，人与物，人与组织，组织与系统的协同关系。

建立开发者中心，构建线上应用商城，建立起开发者联盟。 为有能力，有智慧的开发者或者服务商，提供简单易用的接入入口，提供开发者中心，应用程序交易市场，广泛吸纳优秀的行业软件，让他们接入，来解决行业问题，与他们共赢。

建立统一的权限管理体系，统一规范化云平台的权限管理方法。 为用户使用功能，访问数据，提供安全有利的保证。

开发人机交互界面，构建个性化虚拟云桌面， 提供给予浏览器的Web技术的交互界面，以及PC端安装的人机交互界面，并开发手机应用，来满足企业办公，现场办公，移动办公的需求。

建立物联网通信系统， 构建统一的设备接入机制，构建物联网设备管理接入，以及定制接入标准化协议，制定物联网接入标准。

建立AI算法模型服务， AI大模型是下一轮产业革命的新引擎。当前正向下一个阶段迈进，人工智能必将代替人从事危险工作，重复劳动，通过不断的学习，重复劳动，沉淀专家经验，在生产制造，智能生活，智能生产、设备管理、安全作业，以及经营决策领域发挥重要的作用。也可以代替人，减少主管判断带来的决策失误。

建设工业大数据平台， 构建计算引擎，大数据服务平台，挖掘大数据价值，实现从数据到智慧的升华，从数据重预测和发现未来，提供更有价值的决策支持和商业应用。