早在1982年，一群卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的學(xué)生開發(fā)出網(wǎng)絡(luò)可樂機，它可以告知冰箱里的存貨以及新放入的飲料是不是已經(jīng)變冰，這臺機器被稱為第一個網(wǎng)絡(luò)家電。這群大學(xué)生沒想到自己的一番操作，成了物聯(lián)網(wǎng)的先驅(qū)。目前來看，“物聯(lián)網(wǎng)+”概念產(chǎn)生了很多新生代詞匯，比如智慧醫(yī)療、智慧城市、智慧工廠等。但是，不知道你有沒有聽說過“物聯(lián)網(wǎng)+操作系統(tǒng)”這種組合？

　　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)（簡稱物聯(lián)網(wǎng)OS）的誕生就是單純兩者的碰撞？顯然沒這么簡單，這件事得從科技發(fā)展角度來講。

　　中國軟件行業(yè)協(xié)會嵌入式系統(tǒng)分會副理事長何小慶的《嵌入式操作系統(tǒng)風(fēng)云錄：歷史演進與物聯(lián)網(wǎng)未來》一書中提到了物聯(lián)網(wǎng)OS的產(chǎn)生背景：首先互聯(lián)網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建了無處不在的互聯(lián)管道，云計算和大數(shù)據(jù)的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理和分析提供了技術(shù)支撐。在嵌入式設(shè)備端，32位MCU技術(shù)已經(jīng)成熟，價格趨于與8位/16位MCU接近，其不僅在網(wǎng)關(guān)設(shè)備上使用，也在傳感和執(zhí)行單元上普遍使用。在MCU市場里，ARM Cortex M系列的MCU占有最主要的份額。ARM完善的生態(tài)環(huán)境大大幫助了物聯(lián)網(wǎng)OS在內(nèi)的嵌入式軟件的發(fā)展。

　　中國軟件行業(yè)協(xié)會嵌入式系統(tǒng)分會副理事長 何小慶

　　可以想象，設(shè)備端的小型化、低功耗、安全性的趨勢，通信協(xié)議之間的靈活轉(zhuǎn)換，應(yīng)用層對云計算能力的要求，更加復(fù)雜的設(shè)備軟件，這些都成了物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)被孕育出來的必要條件。

　　翻閱歷史，起初是美國加州大學(xué)伯克利分校的TinyOS和瑞士計算機科學(xué)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)小組開發(fā)的Contiki，這兩款傳感器OS都是最早具備物聯(lián)網(wǎng)OS特征的存在。隨后的2010年，歐洲誕生了RIOT（實時多任務(wù)操作系統(tǒng)），不僅可以運行在小型MCU上，也支持MPU。

　　直到2014年2月，德國紐倫堡的嵌入式世界大會上，風(fēng)河公司發(fā)布了其基于VxWorks 7的物聯(lián)網(wǎng)OS，隨后也在官網(wǎng)上給出了產(chǎn)品介紹和白皮書。微軟和風(fēng)河這兩家操作系統(tǒng)系統(tǒng)大公司加入，使得物聯(lián)網(wǎng)OS呼之欲出。

　　技術(shù)角度來講，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的內(nèi)核技術(shù)與現(xiàn)在的嵌入式操作系統(tǒng)很接近，Arm、華為采用實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，谷歌Android Thing的內(nèi)核則從安卓系統(tǒng)中進行裁剪。何小慶老師在接受與非網(wǎng)記者采訪時表示：“物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)并沒有做一個特別的內(nèi)核，而是沿用了嵌入式操作系統(tǒng)中的技術(shù)， 目前可以將該技術(shù)分為兩種，一種是實時的，一種是通用型的?！?/p>

　　“物聯(lián)網(wǎng)”三個字勾起了資本的欲望，挑起了從芯片到終端廠商的戰(zhàn)爭，也點燃了物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)戰(zhàn)場的戰(zhàn)火。國內(nèi)外巨頭企業(yè)、本土的“小而美”企業(yè)紛紛拉到了一個舞臺上開始角逐。

　　戰(zhàn)火前的黎明

　　“現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的產(chǎn)品和應(yīng)用都處于初期的探索和打磨階段，估計到2020年，有幾家公司產(chǎn)品的技術(shù)形態(tài)和商業(yè)模式已經(jīng)受到產(chǎn)業(yè)界的認可?！边@句話是何小慶老師對當下物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)所處時代的一個判定。

　　那處于探索期的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，各家都有怎樣的產(chǎn)品呢？

　　ARM mbed

　　2016年，Arm公司320億全資被軟銀收購，其物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)Arm mbed經(jīng)過幾年的發(fā)展具有強大的生態(tài)系統(tǒng)支持，又因為Arm Cortex-M內(nèi)核使用的巨大影響力，Arm mbed操作系統(tǒng)的應(yīng)用很容易在具體芯片上開發(fā)。

　　就在上個月，ARM收購了Stream Technologies，這是一家專注于幫助企業(yè)優(yōu)化其物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通信方式的軟件提供商。ARM物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)部門負責(zé)人Hima Mukkamala在博客文章中詳細介紹了ARM對該工具套件的一些愿景設(shè)想。他寫道，收購Stream旨在創(chuàng)建一個“端到端的物聯(lián)網(wǎng)平臺，用于管理、連接、配置和更新設(shè)備”。這個一站式商店的價值定位，很大程度上是源于Stream軟件幾乎可以兼容所有類型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以及很多不同類型的網(wǎng)絡(luò)。

　　在安全性方面，Arm也頗為重視。推出了PSA安全構(gòu)架其基于現(xiàn)有的安全技術(shù)，如芯片、軟件做系統(tǒng)化整理，會形成不同的安全級別；整理出有效的安全實踐，加入PSA指導(dǎo)意見中，形成IO級安全指導(dǎo)。

　　說到不足，何老師用“使用復(fù)雜”幾個簡言概括。其實Arm mbed的發(fā)展并不是特別順利，初期到現(xiàn)在經(jīng)歷了一些變化，比如開始內(nèi)核并不提供實時性。但目前也有一些平臺在用，比如研華。

　　Huawei LiteOS

　　在Huawei LiteOS官方首頁“招聘”兩個字顯得格外引人注目，官網(wǎng)資料也給出了LiteOS的發(fā)展歷程（如下圖）。 2015年5月20日，在2015華為網(wǎng)絡(luò)大會上，華為發(fā)布了敏捷網(wǎng)絡(luò)3.0，主要包括最輕量級的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)LiteOS、敏捷物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、敏捷控制器三部分。華為戰(zhàn)略Marketing總裁徐文偉介紹：“LiteOS體積只有10KB級，而且實行開源，使智能硬件開發(fā)變得更加簡單。”

　　官方資料顯示，Huawei LiteOS自開源社區(qū)發(fā)布以來，圍繞NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)市場從技術(shù)、生態(tài)、解決方案、商用支持等多維度使能合作伙伴，構(gòu)建開源的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，目前已經(jīng)聚合了30+ MCU和解決方案合作伙伴，共同推出一批開源開發(fā)套件和行業(yè)解決方案，幫助眾多行業(yè)客戶快速的推出物聯(lián)網(wǎng)終端和服務(wù)，客戶涵蓋抄表、停車、路燈、環(huán)保、共享單車、物流等眾多行業(yè)，加速物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

　　NB-IoT技術(shù)是華為最早推進的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，華為圍繞該技術(shù)打造生態(tài)似乎如魚得水。據(jù)今年1月份一篇來源《通信世界》的文章顯示，Huawei LiteOS已支持華為內(nèi)部產(chǎn)品累計出貨量超過5000萬臺。2016年第四季度以來，使用Huawei LiteOS的智能貓眼、智能門鈴、安防攝像頭等智能家居產(chǎn)品出貨量已經(jīng)超過10萬臺。

　　AliOS

　　阿里云IoT事業(yè)部物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)首席架構(gòu)師謝琳峰在接受與非網(wǎng)記者采訪時這樣介紹其產(chǎn)品：“不同于市面上眾多從傳統(tǒng)RTOS衍生卻打上‘物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)’標簽的產(chǎn)品或開源項目，AliOS Things是一款為現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用量身打造的操作系統(tǒng)。除了提供高度可伸縮，實時，安全的內(nèi)核，AliOS Things還原生提供了包括云端一體設(shè)備和應(yīng)用管理，安全系統(tǒng)和應(yīng)用升級，高精度定位，傳感器數(shù)據(jù)上云和本地分析，動態(tài)安全漏洞診斷等眾多物聯(lián)網(wǎng)時代所亟需的高階能力，以及包括云化部署的一站式應(yīng)用開發(fā)環(huán)境等強大豐富的開發(fā)工具。針對典型的物聯(lián)網(wǎng)場景，AliOS Things進行了端對端的優(yōu)化，使得對于同樣的功能集合，基于AliOS Things打造的應(yīng)用解決方案可以實現(xiàn)最好的性能和最低的資源消耗?！?/p>

　　隨著物理網(wǎng)芯片和終端的性能越來越強，計算能力乃至人工智能能力向端側(cè)下沉。在這一物聯(lián)網(wǎng)趨勢下，謝琳峰表示：“我們也相信‘云側(cè)學(xué)習(xí)，端側(cè)影響’將會是未來一段時間內(nèi)人工智能在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域落地的主流形態(tài)。在這樣的大背景下，現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)必須提供云端一體的分析計算框架，支持從云上將訓(xùn)練好的模型和算法按需分發(fā)到端側(cè)的受其管理的設(shè)備和計算節(jié)點，以實現(xiàn)最好的計算和決策結(jié)果。這種模式的實現(xiàn)，需要有云側(cè)的強大AI能力的支撐和云端之間精心設(shè)計的配合。AliOS Things背靠阿里云的人工計算平臺和開發(fā)工具，結(jié)合原生提供的應(yīng)用管理機制，和與戰(zhàn)略芯片合作伙伴的本地計算和分析SDK深度結(jié)合，真正使得端側(cè)設(shè)備的人工智能應(yīng)用成為現(xiàn)實。 ”

　　據(jù)與非網(wǎng)記者了解，安全是AliOS Things最首要的設(shè)計考慮，其提供了包括安全編程和靜態(tài)檢查，安全連接和通道，安全啟動和更新，安全存儲，運行時安全的端對端全面安全防護方案。此外，阿里還和國內(nèi)外頂尖的安全應(yīng)急響應(yīng)中心深度合作，提供基于云側(cè)的安全漏洞在線掃描，實時響應(yīng)報警和修復(fù)的高階安全服務(wù)，確保運行AliOS Things的設(shè)備在等到屬主授權(quán)的前提下能得到業(yè)界最高水平的安全防護。

　　說到優(yōu)勢，阿里云計算在企業(yè)級應(yīng)用上的優(yōu)勢是先天的。目前阿里也在與ST合作，積極布局自己的生態(tài)，但打造一個讓開發(fā)者能夠迅速適應(yīng)的環(huán)境，不斷保持內(nèi)核的升級和問題的維護將是阿里要面臨的挑戰(zhàn)。

　　FreeRTOS

　　作為一個輕量級的操作系統(tǒng)，F(xiàn)reeRTOS提供的功能包括：任務(wù)管理、時間管理、信號量、消息隊列、內(nèi)存管理、記錄功能等，可基本滿足較小系統(tǒng)的需要。

　　FreeRTOS有許多應(yīng)用，采用Linux開源方式，生態(tài)環(huán)境好，受眾群體非常廣泛。在EEtime雜志每次的嵌入式操作系統(tǒng)市場研究報告中，F(xiàn)reeRTOS都名列前茅。

　　去年年底有個大新聞就是，F(xiàn)reeRTOS作者加入亞馬遜AWS任首席工程師，正式推出Amazon FreeRTOS。由于Amazon FreeRTOS基于FreeRTOS內(nèi)核，嵌入式開發(fā)者理解起來就非常容易，開發(fā)環(huán)境本身沒有什么變化。NXP、ST這幾家物聯(lián)網(wǎng)芯片公司的開發(fā)板都有移植好的端到端的介入，所以接受度比較高。