前言

第四次工业革命的新范式

开源——社会化协同创新

我一直执着地按照工业革命的范式分析来探索第四次工业革命中本质性的变革，希望能够有序地借用第四次工业革命的契机。我所有的观点都来源于这样一种探索，试图去揭开德国工业4.0冰山下面的部分——知其然，并知其所以然。

在过去几年间，我们已经成功地预测到SOC对于本轮工业革命的影响，这是硬件本身发生的巨大变化。我们预测到人工智能已成为本轮工业革命的重要支撑点，但为什么会在这个时代出现飞速的发展呢？这不得不让我们继续探索，最终，我们发现开源是当今众多创新的起点，过去的工业革命是发生在企业内部的创新，而第四次工业革命突破了封闭的企业体系，形成了社会化的创新体系。

我的观念是：每一次工业革命都有其突破的地方。蒸汽机使人们提升了生产力；电力使得动力唾手可得；计算机使得我们可以精准地控制，复制出几乎一样的产品。而第四次工业革命将会怎样呢？无所不在的智能，像基础设施一样可以轻松完成知识的传承；我们发现从1995年之后，创新像打开了闸门，一发而不可收。其背后有一支重要的力量在推动，那就是开源。

从2018年开始决定写这部关于开源工业互联网的书，到现在已经有一年多的时间了。这一年多时间里的变化是天翻地覆的。

为什么要写这部书？首先是一种直觉，我看到了国际公司的一种动向，当特斯拉开发出电动车之后立即进行了开源；当谷歌人工智能战胜了李世石之后，也在不久后公开了其核心的算法。这些事情的发生，我想有其特殊性，那背后的原因是什么呢？

人工智能在工业4.0开始兴起之后，我发现国内突然出现了很多人工智能公司。开始我只是根据思维习惯认为是一种概念的炒作，但伴随跟进，发现的确发展出了具体的技术；再观察团队，表面上大多冠以某某国外大学的人工智能专业；进一步分析之后，原来几乎全部采用了国外的开源人工智能的代码与算法，并结合了一个或几个应用场景。此时，我似乎嗅出了一些味道，这一点也希望读者不要感到失望，我之所以如此坦诚地讲述这种情况，更多是希望与我有相同经历的人能有所领悟。

另外一个非常有趣的事情是2017年的时候，周围有相当多的人找到我来合作区块链。非常有意思的是这些人很多都不是计算机专业的。我问他们如此复杂的系统是如何构建的，他们都讲自己有技术高手。当与这些技术高手进行深入交流的时候，他们讲到了分叉，再进一步交流就发现原来区块链是开源的，在开源的基础上进行了代码复制与修改。

我们从2014年开始专注工业4.0，在深入研究工业4.0落地的过程中，发现工业4.0需要面对的一个重要挑战是其复杂性。我们思考与尝试过很多种思路，比如建立共同的标准、生态体系等，但最终还是要面对种种难以克服的困难，无论采用什么样的架构，采取多么灵活的API体系，往往由于其复杂性及多样性而形成很难克服的状态。当我们把眼光聚焦在德国企业的时候，往往更关注西门子等公司。我们注意到博世公司，发现这家公司虽然是一家德国公司，但其具体的做法更倾向于工业互联网，特别是他们非常早就开始采用开源的方法开发工业4.0的解决方案。我们继续跟进、研究，发现了德国工业4.0最核心的思想CPS及其落地的理念，其没有采用API的方式，而是采用了开源的模式。为什么不采用API而采用开源的模式呢？开源模式流行于美国，也就是说，德国人不仅吸收了美国人的CPS的理论体系，而且还试图接受美国人的软件思想，那这其中的深层原因又是什么呢？

面对工业互联网及工业4.0，除了技术的可行性之外，由于机与机的互连、人与机的互连及机与人的互连，安全性变得非常重要。面对复杂的网络环境与国际竞争环境，我们突然发现这是一种刚需，我们也考虑过多层次互连的方案，然而安全性将无情地影响及时性与灵活性，再加上之前国际上发生的各种核心装备被攻击的事件，似乎要走进一个死胡同。然而顺着博世软件的技术路线，发现如果不采用API的模式，而采用开源软件的模式，似乎眼前突然一亮，代码可信，直接采用代码级的互连，采用可信的代码进行连接，不仅解决了连接的可行性，而且也解决了连接的可信性，以及提高了效率与灵活性。

当探索进展到这里时，发现重视与掌握开源是将工业4.0落地的重要保障。过去的种种疑虑仿佛都找到了答案，所有的线索再一次聚焦到美国的创新路线上来。我们发现很多系统集成公司由于数据接口的原因，个别设备无法连接而导致了项目的延期，进一步导致项目失败及尾款无法收回；由于独立开发MES系统，从头开始付出高额的成本，最终由于资金的耗尽，导致项目失败。我们也试图建议国家示范试点项目进行开放，往往由于各种原因只能用国家的资金为个别企业解决问题，并没有起到真正的示范作用。当然，我们也知道有相当数量的此类公司就是采用开源的代码进行落地的，这也再一次证明开源是一条大家都在走，而在国内没有说出来的路线。

随着各种线索引向开源之后，我们开始深入关注开源及其在各个领域的发展状况。一个非常震惊的事实摆在我们面前，世界上关于人工智能方面的研究与产品、技术几乎都是开源的。我曾经分享过《开源人工智能白皮书》，阅读完白皮书之后，我一下子明白了为什么在中国极短的时间内人工智能公司遍地都是。与一些工业互联网公司的技术人员交流时，更让我震惊，相当数量的工业互联网公司将开源系统进行重新封装而形成自己的平台系统。

当我将技术路线梳理到这里的时候，有些人会讲，你只要自己知道就行了，然后也像相当一部分企业那样，用开源的代码做闭源的项目，然后争取一些资金就可以了。的确，从某种意义上讲是可以的。然而回首五年来中国工业4.0的实践，相当数量的企业都是在低水平地重复着一些低水平的项目，看看具体的成果，会发现与国外不是相距更近，而是越来越远。事实要求我们必须将这一真实情况呈现出来。

在这个过程中，几个重要的事情对于我们开展这个工作起到了重要的作用。2018年下半年，国际上接连出现了几起重要的并购案，包括IBM公司斥巨资收购红帽公司，与开源软件斗争了二十多年的微软公司收购了GitHub公司，Salesforce公司收购了一家开源软件公司。与其他国际大型并购案引起的效应一样，国内的软件公司及过去做开源软件的公司也开始活跃起来，一些社区开始大量讨论开源软件及发展，此时主要集中在技术人员这个层面。在工业4.0及工业互联网的一些社区中，有人在讨论关于工业软件是否可以进行开源的事情，也有人创建了开源工业互联网联盟，并讨论这些事情，但谈的更多的是困难，是不可能，是开源之后不知道如何赢利。很多人的想法都非常简单：如果将代码开放给别人，那自己如何生存呢？其中也有很多人虽然口头上讲不能进行开源，其实他们正在做的事情就是将其他地方的开源代码引入，然后为企业或项目做着交付的事情。我也能明白他们的心理，如果这种事情让更多的人知道，那他们将面临客户的压价与更多人的竞争。从表面上看，在工业领域中进行开源将面临着比消费互联网领域更大的挑战与压力。

事情往往具有戏剧性，没想到中美之间的贸易摩擦反而再一次推动了中国开源软件的发展。特别是华为受到限制后，华为亮出了备胎系统，一个开源的系统同样也受到了美国的限制。这件事情最大的意义在于：一方面，让大家知道开源的重要意义，很多国内特别有影响力的公司都是以开源为依托发展起来的；另一方面，开源的认知从技术圈子中突破出来，开始让更多非专业人员、专业公司的高层、传统企业的领导层，甚至更多的政府官员明白了开源的重要性，以及开源如何让国际公司具有创新的领导力，其战略价值开始显现。至此，开源在中国进入了一个新的阶段。

更多企业的领导层认识到了开源的重要性、必要性。那么如何正确地导入开源战略？如何掌握开源这一重要的创新工具？如何选择合适的开源软件许可协议？从什么地方获得开源资源？如何适应开放式的协同创新？更多的现实问题摆在了大家面前。为了解读这些问题，除了听取专家的指导，更需要了解开源的真实发展历程、发展阶段。曾经发生了什么事情？为什么产生了开源软件及开源系统？哪些人做了哪些事情？这些公司采用什么方式进行赢利，并且参与商业的竞争？苹果与开源软件之间的关系，谷歌、Facebook、AWS与开源软件之间的关系是什么？为什么美国制裁华为引起了大家对开源的关注？

本书会用更多真实的情况还原开源软件的真实发展历程及在中国的现状与趋势。希望从事工业4.0的企业与工业软件提供商能够利用这一契机，真正抓住本轮工业革命带来的机会。用开源对抗工业4.0系统的复杂性，用开放保证系统的可信性与坚固性。社会化的协同与创新有机会将工业4.0在中国高品质、高层次地发展下去。

以上想法全部来自作者的真实感受。在编写之初，由于资料有限，我主要看了几本经典的开源书籍，内容非常好，但都是专业技术人员之作，需要花费非常大的精力才能明白，而且还要有一定的技术背景。为此，我根据书中的一些线索，同时结合计算机、信息技术及人工智能的发展，将其进行融合，希望能以通俗的语言进行描述，以期政府相关政策的制定者、企业的董事长及高层能够理解，这样将更有利于开源在中国的更高水平的发展。

专业的技术人员在读完本书之后，可以进一步阅读《大教堂与集市》《开源软件文集》《乐者为王——李纳斯传记》《若为自由故》《Open Source 2.0：正在进行的演进》《创新者》《硅谷百年史》《开源：从社区到商业化》《为什么再也没有红帽：开源经济学》等专业书籍。当然现在还有很多原版的英文书籍也非常好，我消化之后也会分享给大家。如果读者希望动态了解新的动向，可以关注我的微博，我会将最新开源软件、开源硬件的动态分享在微博里。

相信本书内容对解决当下的问题、抓住未来的机遇有所帮助。

本书对开源软件三十多年来的发展历程进行了深入分析，重点关注开源技术创新与商业创新之间的相互作用。在技术演进过程中，开源软件从生死挣扎、找到商业模式到战胜闭源的专用商业系统，成为时代引领者、创新引领者；从问题提出，社区共鸣、主动奉献与项目孵化、产品打造与商业运营，资本青睐，每一步都凝聚着创新者不断攀登的历程。为了使得本书更具有启发性，作者将编写过程中所参考与检索的资料做成附录，以供读者更深入地研究。

本书重点是打通开源软件的创新逻辑与商业思维，没有关注技术细节。技术部分将在开源工业4.0系列图书中详细介绍。本书适合工业4.0、工业互联网、智能制造等领域创新者阅读，有助于创新战略选择、商业模式设计，对企业开源战略导入、构建、运营可起到指导作用，也可以作为政府制定开源软件产业政策的重要参考。

本书从酝酿到成书历时五年，作者从学习工业4.0的核心CPS出发，延伸到美国科技创新，多次到美国中部传统制造、西海岸硅谷（旧金山）、云谷（西雅图）等地的知名企业进行考察，亲身体验科技创新文化，认真体味其规模化创新发展的内在动因。美国的创新文化为什么出现在东海岸，兴起于西海岸？这种文化为什么直至2019年中美贸易摩擦之后才开始在国内兴起？编者希望导入开源理论体系，开源并非将代码进行公开就可以，需要关注文化内因、发掘本国开源内生力量，真正促进技术创新与商业创新。

因为要解决工业4.0落地的复杂性才研究开源，作者在研究的过程中找到了解决工业4.0复杂性的思路与方法，本书中将具体阐述。

在这里要非常感谢我的团队——工业4.0俱乐部全体同仁的支持，他们与我进行了深入的沟通，也感谢我的家人在整个编写过程中的支持。特别要感谢我的儿子，他还在读初中，很喜欢乐高积木，每当按照自己的想法做出各种新的造型时，会自豪地说：“爸爸，这是我的原创，没有图纸。”的确，开源也是这样的，在遵守专利的同时，让更多有想法的人或者遇到麻烦的人可以按照自己的想法去解决问题。各种迭代的创新就构成了一个时代的创新。

当静下心来看我们生活中的产品与服务时，开源已成为一个世界。开源在消费互联网中已经发挥了神奇的魔力；现在我们要向更深层次迈进，在工业互联网、智能制造等B2B领域中，用开源这把钥匙开启创新、迎接新世界的到来。

我要感谢工业4.0俱乐部的心飞扬、胡宝林、郭云平等的参与，还有盖勒普工程咨询公司蒋总对美国科技文化的指导，以及其他会员的支持。我会尽可能地将引述的内容出处进行说明，如有疏忽的地方，请读者指出，我将积极地进行修改。

当然也非常感谢电子工业出版社及编辑刘志红老师，是她鼓励我将此书最终完稿。期间我有过放弃的想法，但在她的鼓励下还是坚持写下来了。

感谢我的妻子，她给了我更多的理解与关心。感谢工业4.0研究院的胡权院长，我在与他的沟通中得到了很多的启发。

同时，也要感谢自由软件之父理查德·斯托曼、开源软件之父林纳斯、雷蒙德等开源软件的先驱们，他们为开源软件的发展、快速创新奠定了基础。

其实我最应该感谢全世界正在默默付出的所有开源的贡献者们，是你们的实践让我有机会写出这本书，在此表示真挚的敬意。

工业4.0俱乐部　创始人　杜玉河
2019年11月26日　上海