我在華為云做開發(fā)：玩機器人、造元宇宙，還想上天

程序員，在枯燥的代碼海洋中日復(fù)一日地遨游？

學(xué)術(shù)專家，伏案在實驗室計算一個又一個理論值？

他們可不是你想象的這樣。

在華為云，程序員和學(xué)術(shù)專家的身份不僅能合二為一，而且做的事情也很有意思。周博玩起了云機器人，元好景竟然要造一個會議元宇宙，阿普更是把自己的代碼送上了太空。

而三位開發(fā)者有一個共通點——他們都來自于華為云的創(chuàng)新團(tuán)隊。談及團(tuán)隊的發(fā)展歷程，他們介紹道，華為云多年來持續(xù)聚焦新興領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)研究，并在2019年正式成立多個創(chuàng)新實驗室，涵蓋邊緣計算、媒體、算法等多個專業(yè)領(lǐng)域，希望通過技術(shù)創(chuàng)新，幫助華為云及客戶邁向商業(yè)成功。

“人才云集”正是其一大特色，這里的華為人大多是頂尖科學(xué)家或技術(shù)專家，研究的都是產(chǎn)業(yè)難題與產(chǎn)品核心痛點，頗有些高校研究所的意味，同時他們離產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實又足夠近，能夠?qū)⑶把丶夹g(shù)成果在2年左右付諸實踐，這種開發(fā)模式可不是紙上談兵。

萬萬沒想到，開會“卷”進(jìn)元宇宙

元好景的身份是時下最火熱的元宇宙建筑師，負(fù)責(zé)孵化和云渲染相關(guān)的一系列新興業(yè)務(wù)，當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)讓他在元宇宙里搞點事的時候，華為人的DNA蠢蠢欲動。

華為是一家有深厚企業(yè)級技術(shù)和服務(wù)積累的公司，To C的玩法可以先放放，To B場景中第一個映入腦海的場景就是開會。定了，就去元宇宙里開會——Welcome to join the conference！

在元宇宙里搞點事可是不容易，首先是原畫師負(fù)責(zé)做美術(shù)設(shè)計，在元宇宙里任何想象場景不受限制，只要你敢想并且畫出來。其次是3D建模，負(fù)責(zé)把平面視角轉(zhuǎn)換為立體視角。然后就要輪到程序員上場，一整套場景和流程需要遵循怎樣的邏輯，代碼說了算，針對元宇宙“造物者”設(shè)定的運行規(guī)則，程序員去定義和實現(xiàn)相應(yīng)的功能。

在現(xiàn)實里稀松平常的開會，放到云宇宙則需要各種技術(shù)疊加才能實現(xiàn)，而且愈是現(xiàn)實場景不被注意的環(huán)節(jié)，反而有可能成為關(guān)鍵難題。

沉浸式會議應(yīng)用的開發(fā)基于華為云諸多服務(wù)，包含云會議、云桌面、云渲染、數(shù)字人、云存儲等，需要處理多種信令流和媒體流。如何將這么多云服務(wù)的端側(cè)SDK有序的組織起來，并且在一個移動應(yīng)用中流暢的運行，是一個極大的挑戰(zhàn)。

具體來看，VR移動設(shè)備作為元宇宙的入口，存在電池續(xù)航不足且計算能力弱的問題，往往運行一個獨立應(yīng)用就不堪重負(fù)，如果用它來開會，計算復(fù)雜度將大大提高，多流程梳理串聯(lián)的實現(xiàn)也頗有挑戰(zhàn)性，這對非常關(guān)注用戶體驗的元好景團(tuán)隊來說是個不可容忍的缺陷。

 “我們除了不斷優(yōu)化端側(cè)應(yīng)用，充分發(fā)揮端側(cè)性能，還牽引了諸多云服務(wù)進(jìn)行定制化的實現(xiàn)和改造，最終達(dá)到了令人滿意的效果?！痹镁氨硎?。

云渲染也是華為云在元宇宙的亮點技術(shù)，華為云原生渲染引擎，基于光線追蹤渲染技術(shù)，支持場景中不同類型、形態(tài)各異的光源，提供物理真實的直接和間接光照；另一方面，為了讓云渲染服務(wù)價格達(dá)到人人可用的程度，華為云研發(fā)了共享渲染計算、資源復(fù)用、端云協(xié)同等技術(shù)，大幅度提升服務(wù)并發(fā)量、降低運營成本。

“經(jīng)常有人問我，元宇宙有啥用，是不是只是炒個概念？我總不知道怎么回答。每一個新的理念都像一個嬰兒，如果不投入心血撫養(yǎng)TA長大，你永遠(yuǎn)不會知道TA的可能。5G是，云是，元宇宙也是。華為人，在投入心血方面，總要先走一些，也總要努力走快一些?！痹镁罢f。

“云機器人，你曉得伐？”

畢業(yè)于香港中文大學(xué)機器人研究所的周博，來到華為云繼續(xù)研究機器人，不過，是云機器人。放眼全球，云機器人站在了技術(shù)研究的前沿，在國內(nèi)，華為云是首家布局云機器人的云服務(wù)商。

當(dāng)前機器人行業(yè)存在一些現(xiàn)實難題，最大的痛點在于人們對于機器人的期望，和機器人實際能力之間存在巨大差距。拆解到具體的技術(shù)層面，盡管AI賽道很火熱，但是機器人的自主智能化程度還比較低。此外，機器人的開發(fā)測試門檻和運維成本都非常高，機器人生態(tài)也尚不夠成熟，這些都是擺在機器人行業(yè)面前的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)機器人主要走規(guī)則驅(qū)動的技術(shù)路線，需要較強的專業(yè)知識以及繁瑣的規(guī)則與約束設(shè)計，Corner case（長尾問題）是機器人工程化所面臨的主要挑戰(zhàn)之一，機器人在不少封閉/半封閉場景下已經(jīng)能夠有不錯的效果，但恰恰是長尾問題成為影響機器人使用體驗及大規(guī)模落地的關(guān)鍵因素。

加上機器人行業(yè)存在的碎片化等問題，極大地影響了機器人技能的開發(fā)效率與實用性。華為的技術(shù)專家判斷，現(xiàn)在是云技術(shù)入局的關(guān)鍵時刻。

機器人本身就是一個交叉學(xué)科，云機器人更是機器人和云計算行業(yè)高度交叉的綜合領(lǐng)域，說干就干，周博和他的團(tuán)隊設(shè)計開發(fā)了云原生機器人數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)，作為華為云機器人平臺的能力底座和核心競爭力。

一方面，以數(shù)據(jù)驅(qū)動方式，改變傳統(tǒng)規(guī)則驅(qū)動的機器人技能開發(fā)模式，有望改善傳統(tǒng)機器人面臨的場景碎片化問題，以及機器人技能工程化期間的長尾問題。機器人是數(shù)據(jù)產(chǎn)生的主要源頭之一，只要機器人在環(huán)境中不斷運行，它就可以持續(xù)發(fā)掘新的長尾問題，同時基于云上技能開發(fā)與AI服務(wù)持續(xù)不斷地實現(xiàn)能力優(yōu)化，形成一套自我學(xué)習(xí)的機制。

另一方面，周博團(tuán)隊研發(fā)了云上新型仿真引擎和Sim2Real2Sim技術(shù)，持續(xù)降低機器人硬件和技術(shù)開發(fā)的門檻，大幅提升機器人的開發(fā)與部署效率。

“機器人是未來人類生活和工作的智慧終端。我們的設(shè)想是利用云上的強大算力、數(shù)據(jù)共享與處理能力、泛在接入能力，為行業(yè)帶來一個全新的變革機會?！敝懿┍硎尽?/p>

在機器人+云升級為云原生機器人之后，可以實現(xiàn)通過海量數(shù)據(jù)來驅(qū)動機器人系統(tǒng)的持續(xù)進(jìn)化，從而賦予機器人更強大的環(huán)境感知、任務(wù)和運動規(guī)劃、精準(zhǔn)魯棒控制、以及多機器人協(xié)作等技能。

據(jù)了解，華為云已初步打通云機器人數(shù)據(jù)閉環(huán)流程，支持邊云協(xié)同的機器人導(dǎo)航與交互、云上數(shù)據(jù)收集與分析、云上數(shù)字資產(chǎn)（地圖）共享、云上仿真、云上機器人運行管理等功能。云機器人數(shù)據(jù)閉環(huán)服務(wù)邀測已上線。

“基于云上仿真和AI訓(xùn)練服務(wù)，機器人技術(shù)和云的結(jié)合將為我們帶來全新的體驗，在云機器人領(lǐng)域，我們在探索的過程中跌跌撞撞，但其實已經(jīng)走在行業(yè)的前沿，我們是在定義一個充滿機會的行業(yè)?！敝懿┱f。

“我的代碼，在衛(wèi)星上管AI應(yīng)用”

阿普主要負(fù)責(zé)華為云邊緣計算領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)研究工作，就在2021年底，他的代碼上衛(wèi)星了。也就是說，阿普的代碼上了太空。

故事要從衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)說起。

衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)在人類拓展地球外的新空間的工作中，充當(dāng)著非常重要的角色。為了打破傳統(tǒng)衛(wèi)星平臺流程繁瑣、應(yīng)急響應(yīng)能力不足等問題，北京郵電大學(xué)深圳研究生院與天儀研究院共同發(fā)起 “天算星座”計劃，該計劃以“面向國家需求，瞄準(zhǔn)國際前沿，立足產(chǎn)學(xué)研用，堅持開放開源、 爭創(chuàng)國際領(lǐng)先”為目標(biāo)，致力于實現(xiàn)衛(wèi)星系統(tǒng)的智能化、服務(wù)化、開放化，為我國構(gòu)建智能化綜合性數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施開展前期探索，為我國6G、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)發(fā)展提供支撐。

在技術(shù)方面，華為云主導(dǎo)并開源的云原生邊緣計算平臺KubeEdge能夠很好地支撐“天算星座”計劃。于是，基于共同探索下一代智能空天計算平臺的目標(biāo)，北郵和華為云展開了深入的交流和合作，首次將云原生理念引入太空。阿普的代碼也離“上太空”更近了一步。

傳統(tǒng)衛(wèi)星受在軌計算能力等條件的約束，存在計算資源受限、數(shù)據(jù)傳輸量大等問題。以農(nóng)田面積統(tǒng)計的應(yīng)用場景為例。在傳統(tǒng)方式中，衛(wèi)星拍攝完的圖片將回傳至地面，由地面做分析和統(tǒng)計。一方面，傳輸衛(wèi)星圖像占用非常多的資源，另一方面，衛(wèi)星傳輸帶寬資源非常有限。這是一對棘手的矛盾。再兼顧誤碼率的問題，往往同一張圖片就要傳輸三遍，進(jìn)一步加劇了資源缺乏的挑戰(zhàn)。

此外，傳統(tǒng)衛(wèi)星并沒有一個真正意義上的智能應(yīng)用管理平臺，這意味著工程師無法對已經(jīng)發(fā)射上太空的衛(wèi)星進(jìn)行應(yīng)用的管理和更新。優(yōu)化衛(wèi)星圖片處理性能的工作更加無從談起。

為了解決上述難題，阿普與團(tuán)隊在云-邊-端這一常見的云計算技術(shù)架構(gòu)基礎(chǔ)之上，通過華為云孵化并開源的云原生邊緣計算平臺KubeEdge以及邊云協(xié)同AI框架Sedna，幫助衛(wèi)星實現(xiàn)了多項突破。

第一，將人工智能推理算法直接部署在衛(wèi)星上，支持在星上對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，過濾掉大量無用圖像，甚至在衛(wèi)星上直接對部分圖像進(jìn)行計算，并將最終計算結(jié)果傳回地面。相比全量圖像回傳，帶寬花費得到數(shù)十倍的減少。

第二，擁有豐富計算資源的地面只需專注于處理衛(wèi)星無法準(zhǔn)確識別的“難例”，雙重檢驗的工作大幅提升了衛(wèi)星圖像識別的精度。

第三，實現(xiàn)了按需更新衛(wèi)星邊緣任務(wù)，且?guī)椭蒲腥藛T在地球上對衛(wèi)星進(jìn)行統(tǒng)一的管理和應(yīng)用升級。

據(jù)了解，華為云“云邊一體”方案在太空成功驗證后，方案將批量部署在“天算星座”一期的6顆衛(wèi)星中，在太空中形成協(xié)同計算網(wǎng)絡(luò)，未來有望更好地服務(wù)于應(yīng)急通訊、生態(tài)監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)、城市建設(shè)等。

“我們最終追求的不只是云和邊之間的協(xié)同，還有多個邊緣之間的協(xié)同，最終推動邊緣和中心云形成一張智能化的計算網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)無處不在的實時計算能力。不斷延伸云計算的場景邊界，是我們一直以來的目標(biāo)”，阿普說道。

寫在最后

Sedna是目前太陽系中最遙遠(yuǎn)的天體之一，它的存在讓太陽系的疆界得以向更深遠(yuǎn)的太空挺進(jìn)。而華為云工程師們不斷突破、勇于創(chuàng)新的精神，則讓云的能力不斷延展，讓科技的光芒灑落在每一個人身上，讓智能的觸手抵達(dá)地球以外的空間。他們寫下的一行行代碼，推動我們?nèi)祟愇拿鞑粩嘞蚯啊?/p>

6月15日-16日，首屆“華為伙伴暨開發(fā)者大會”即將舉辦，大會以“因聚而生 為你所能”為主題，采用線上直播+線下80余個分會場聯(lián)動的形式，承接“華為中國生態(tài)大會”開放共贏的理念和“HDC.Cloud”勇于創(chuàng)新的精神，聚焦伙伴和開發(fā)者最為關(guān)切的話題，給出切實方案；聚合每一位ICT產(chǎn)業(yè)成員，能力互補，共同成就；釋放更多潛力，擁抱更廣闊的價值新空間，攜手實現(xiàn)更大的商業(yè)成功。

在本屆大會上，華為云將帶來主題演講、論壇、專場等一系列豐富的活動，與伙伴、開發(fā)者、業(yè)界大咖、技術(shù)專家和高校分享"一切皆服務(wù)"的最新技術(shù)和優(yōu)秀實踐，共創(chuàng)新價值。同時將揭幕華為ICT領(lǐng)域的旗艦開發(fā)者賽事“華為開發(fā)者大賽”，助力開發(fā)者創(chuàng)新無限。

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