國(guó)產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)進(jìn)入春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，改革與爭(zhēng)霸并存。

　　放眼國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)場(chǎng)，華為、阿里、騰訊等紛紛打造自己的操作系統(tǒng)，RT-Thread 這樣有一定生態(tài)規(guī)模的第三方也在迅速崛起。誰(shuí)更適合在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代生存？是將長(zhǎng)期共存，還是會(huì)出現(xiàn)一統(tǒng)天下的“霸主”？

　　國(guó)產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的“小王國(guó)”

　　華為鴻蒙 Harmony OS——開(kāi)源、微內(nèi)核、全場(chǎng)景、分布式

　　本月月中華為將迎來(lái)禁令最終時(shí)刻，而這幾天的開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，鴻蒙 OS（Harmony OS）引起無(wú)數(shù)關(guān)注。

　　最新發(fā)布的鴻蒙 OS 2.0，最核心的五大特點(diǎn)為：跨設(shè)備、服務(wù)流轉(zhuǎn)、極速直達(dá)、可視可說(shuō)、隱私安全。據(jù)華為消費(fèi)者業(yè)務(wù) CEO 余承東介紹，華為手機(jī)明年將全面支持鴻蒙 OS 2.0，2021 年 10 月，華為將面向所有 4G 以上的設(shè)備開(kāi)放鴻蒙 OS 2.0。

　　與 1.0 版本相比，鴻蒙 OS 2.0 最重要的提升就是分布式能力有了“質(zhì)變”，并且鴻蒙 OS 將從智慧屏擴(kuò)展到更多智能設(shè)備。

　　而更重要的是，鴻蒙 OS 2.0 將支持第三方生態(tài)，開(kāi)放給應(yīng)用生產(chǎn)商和智能硬件廠商。華為目前已經(jīng)授權(quán)了 7 款芯片、5 款模組、8 款開(kāi)發(fā)板，并與合作伙伴推出了 2 個(gè)解決方案。目前，美的、九陽(yáng)、老板等廠商都已成為了華為的重要客戶。

　　在華為看來(lái)，整個(gè)操作系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向是微內(nèi)核。谷歌在開(kāi)發(fā)下一代微內(nèi)核架構(gòu)的操作系統(tǒng) Fuchsia；蘋(píng)果目前雖以宏內(nèi)核為主，但也正在引進(jìn)微內(nèi)核。

　　“不管是蘋(píng)果手機(jī) iOS 還是 Android，他們都是基于 Linux、Uinux，這樣的內(nèi)核是龐大的，Android 操作系統(tǒng) 1 億行代碼，內(nèi)核一項(xiàng)就超過(guò) 2000 萬(wàn)行代碼，非常復(fù)雜，平常我們真正用到的只有內(nèi)核中 8%的代碼，如此龐大和冗余的設(shè)計(jì)很難保障流暢度”，余承東去年在介紹鴻蒙 OS 開(kāi)發(fā)初衷時(shí)曾表示：“鴻蒙 OS 的出發(fā)點(diǎn)和 Android、iOS 都不一樣，是一款全新的基于微內(nèi)核的面向全場(chǎng)景的分布式操作系統(tǒng)?！边@也就是說(shuō)，鴻蒙其實(shí)是為物聯(lián)網(wǎng)量身打造的。

　　這也從鴻蒙 2.0 所面向的應(yīng)用場(chǎng)景中可以看出，目前主要針對(duì)智能家居領(lǐng)域。不過(guò)今年的開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，華為更多在介紹 SDK、編譯器等等，并未過(guò)多介紹鴻蒙架構(gòu)層面的進(jìn)展，也并未厘清鴻蒙 2.0 與已有的輕量級(jí)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng) LiteOS 之間的界限。

　　而根據(jù)去年開(kāi)發(fā)者大會(huì)上的介紹，鴻蒙當(dāng)時(shí)的架構(gòu)中，主要有 Linux、鴻蒙微內(nèi)核、Lite OS 三種內(nèi)核，而未來(lái)鴻蒙微內(nèi)核將是鴻蒙 OS 的唯一內(nèi)核。那么，此次發(fā)布的針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的鴻蒙 2.0，是不是只是 LiteOS 的組件升級(jí)版本？已經(jīng)推出五六年、但在生態(tài)方面并無(wú)太大建樹(shù)的 LiteOS 未來(lái)怎么玩下去？真正的鴻蒙微內(nèi)核 OS 是否要在明年的華為手機(jī)中才見(jiàn)真章？這是這次大會(huì)上留有伏筆的地方。

　　另外在鴻蒙光環(huán)的 B 面，也有一些爭(zhēng)議認(rèn)為華為做物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備端的 OS 實(shí)在是“不務(wù)正業(yè)”，理由是：如果針對(duì)手機(jī)等富媒體設(shè)備開(kāi)發(fā)微內(nèi)核操作系統(tǒng)，用于 Android 備份——這個(gè)思路是對(duì)的，而針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，鴻蒙沒(méi)戲。

　　潑涼水者最不看好的是華為構(gòu)建鴻蒙生態(tài)背后的邏輯——根據(jù)華為“1+8+N”戰(zhàn)略：1 是手機(jī)主入口，8 是指 PC、平板、智慧大屏、車載屏幕等 8 個(gè)華為自研領(lǐng)域產(chǎn)品，N 則是泛 IoT 硬件構(gòu)成的華為 HiLink 生態(tài)。這其中的 1+8 是華為自己做，N 代表更多的合作伙伴加入，最終希望形成一個(gè)更為開(kāi)放的生態(tài)。這其中的意圖其實(shí)非常明顯，華為希望通過(guò)鴻蒙圍繞手機(jī)構(gòu)建生態(tài)——但這個(gè)邏輯早已被推翻，智能家居就是最好的例子。

　　從計(jì)算機(jī)發(fā)明以來(lái)操作系統(tǒng)都是采用宏內(nèi)核。華為敢于創(chuàng)新、并且在當(dāng)前形勢(shì)下硬剛到底的同時(shí)，也該兼聽(tīng)一些反對(duì)聲音。此外，鴻蒙作為華為萬(wàn)物互聯(lián)體系的核心，從自有生態(tài)到真正開(kāi)放的全場(chǎng)景生態(tài)共享，還需經(jīng)得起競(jìng)爭(zhēng)和市場(chǎng)檢驗(yàn)。

　　阿里 AliOS Things——開(kāi)源、微內(nèi)核、AI 支持、安全集成

　　阿里將“打造國(guó)產(chǎn)自主可控、安全可靠的操作系統(tǒng)”視為重要的戰(zhàn)略布局。阿里的 OS 系統(tǒng)項(xiàng)目有多個(gè)，其中 AliOS Things 是 AliOS 家族專門(mén)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的、高可裁剪的操作系統(tǒng)。阿里做 OS 其實(shí)起于移動(dòng)操作系統(tǒng) YunOS，距今已近 10 年，后整合升級(jí)為 AliOS，專門(mén)面向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的 AliOS Things 操作系統(tǒng)由此衍生。

　　2017 年，阿里宣布 AliOS Things 開(kāi)源，今年 6 月，AliOS Things3.1 版推出，新增了大量貼近于實(shí)際應(yīng)用的協(xié)議及功能。同時(shí)，通過(guò)對(duì)開(kāi)發(fā)工具的迭代，在提升用戶開(kāi)發(fā)便利性的同時(shí)，也重點(diǎn)考慮了生態(tài)集成的便捷性，被視為是面向生態(tài)伙伴的全新起點(diǎn)。

　　AliOS Things 也采用微內(nèi)核架構(gòu)，能夠?qū)⒃谥悄苡布线\(yùn)行的軟件容器化和在線化升級(jí)，這意味軟硬件可以快速解耦、運(yùn)維，降低了硬件廠商的生產(chǎn)與維護(hù)成本。據(jù)阿里官方介紹，這是一款專用于 AIoT 智能設(shè)備的操作系統(tǒng)，具備全新開(kāi)發(fā)模式、在線裁剪工具、應(yīng)用與內(nèi)核分離、腳本語(yǔ)言支持、本地 AI 框架等特性。

　　AliOS Things 也是平頭哥 YoC 軟件平臺(tái)的核心。今年 3 月，以 AliOS Things 技術(shù)底層加持、平頭哥自主研發(fā)的 YoC 軟件平臺(tái)，獲得了國(guó)際公認(rèn)第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu) SGS-TUeV SAAR 頒發(fā)的 SIL3 功能安全證書(shū)。這一方面體現(xiàn)了 YoC 軟件平臺(tái)與國(guó)際規(guī)范接軌的能力，也在一定程度上體現(xiàn)了 AliOS Things 系統(tǒng)底層的技術(shù)含量。

　　在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的布局方面，阿里近年來(lái)正在通過(guò)軟硬件并進(jìn)的方式，使操作系統(tǒng)與芯片更好地結(jié)合，加速應(yīng)用落地。特別是從今年開(kāi)始，阿里持續(xù)加強(qiáng)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的布局，宣布啟動(dòng)“雙百計(jì)劃”：投入 100 億元圍繞天貓精靈布局 AIoT 及內(nèi)容生態(tài)領(lǐng)域，年內(nèi)將與合作伙伴共同推出百款千萬(wàn)級(jí)智能產(chǎn)品。依托龐大的生態(tài)體量，AliOS Things 在阿里王國(guó)還在繼續(xù)生根發(fā)芽。

　　騰訊 TencentOS tiny——開(kāi)源、精簡(jiǎn) RTOS 內(nèi)核、可接入騰訊云

　　TencentOS tiny 是騰訊面向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，具有低功耗、低資源占用、模塊化、安全可靠等特點(diǎn)，可有效提升物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率。TencentOS tiny 號(hào)稱業(yè)界最小，只有 1.8K，提供精簡(jiǎn)的 RTOS 內(nèi)核，內(nèi)核組件可裁剪可配置，可快速移植到多種主流 MCU 及模組芯片上。基于 RTOS 內(nèi)核提供了豐富的物聯(lián)網(wǎng)組件，內(nèi)部集成主流物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧（如 CoAP/MQTT/TLS/DTLS/LoRaWAN/NB-IoT 等），可助力物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備及業(yè)務(wù)快速接入騰訊云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

　　去年 9 月，騰訊宣布 TencentOS tiny 開(kāi)源，希望以此進(jìn)一步推動(dòng)其物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的繁榮。其實(shí)在騰訊正式開(kāi)源 TencentOS tiny 之前，還有一段前塵往事：騰訊曾宣布 TencentOS 于 2017 年 6 月 28 日停止服務(wù)。當(dāng)時(shí)給出的解釋是，“因?yàn)榈谌?ROM 市場(chǎng)萎縮，TencentOS 要退出歷史舞臺(tái)了?！?/p>

　　不過(guò)兩年后，騰訊終難抵物聯(lián)網(wǎng)前景誘惑，正式加入物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)源系統(tǒng)的陣營(yíng)。目前，TencentOS tiny 已支持意法半導(dǎo)體、恩智浦、華大半導(dǎo)體、瑞興恒方、國(guó)民技術(shù)等主流廠商多種芯片和模組。不過(guò)，與華為、阿里強(qiáng)勢(shì)、全面的生態(tài)布局相比，騰訊還有很長(zhǎng)一段路要跋涉。

　　還有誰(shuí)的王國(guó)？

　　小米——商業(yè)意義上的“操作系統(tǒng)”

　　在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)提起物聯(lián)網(wǎng)，小米是個(gè)重要角色。不論是 IoT 平臺(tái)已連接的設(shè)備數(shù)量，還是 AIoT 品類的多樣性，都領(lǐng)先于業(yè)界。不過(guò)小米在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的布局策略，更多是通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈的服務(wù)能力，談小米 AIOT 架構(gòu)的話，整個(gè)組織的架構(gòu)比技術(shù)架構(gòu)更完善。物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)目前并無(wú)看到太明確的規(guī)劃，就像遲到多年的澎湃芯片一樣，不知是在暗中用力還是會(huì)繼續(xù)缺席。

　　不過(guò)值得玩味的一點(diǎn)是，小米集團(tuán)副總裁、集團(tuán)技術(shù)委員會(huì)主席崔寶秋曾在公開(kāi)場(chǎng)合提到“小米的 AIoT 實(shí)際上就是一個(gè)操作系統(tǒng)，一個(gè)跨場(chǎng)景、跨設(shè)備、跨平臺(tái)的智能系統(tǒng)”。這也就是說(shuō)，小米提供的其實(shí)是商業(yè)意義上的操作系統(tǒng)，而不是技術(shù)和系統(tǒng)架構(gòu)層面所指的操作系統(tǒng)。這又該如何理解？

　　海量的、碎片化的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中需要一種協(xié)同力，小米的開(kāi)放聯(lián)盟發(fā)揮了巨大作用。作為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，小米形成的規(guī)?；?wù)機(jī)制，可以等同于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其 AIoT 品類的多樣性、協(xié)同力、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模效應(yīng)，為小米整合各種內(nèi)外商業(yè)要素、調(diào)動(dòng)整個(gè)價(jià)值鏈創(chuàng)造著高頻的空間。這應(yīng)該是崔寶秋提出該話題的背景。

　　再?gòu)男∶坠倬W(wǎng)所呈現(xiàn)的物聯(lián)網(wǎng)能力來(lái)看，更多都體現(xiàn)在接入、聯(lián)網(wǎng)以及平臺(tái)支持等方面，并無(wú)太多自研的底層技術(shù)支撐。

　　確實(shí)，在物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)壁壘中，從底層搭建純自研體系絕非易事。小米憑借技術(shù)與商業(yè)模式的共同驅(qū)動(dòng)而迅速崛起，如果是以往，在成熟且龐大的 Linux 生態(tài)之外構(gòu)建一個(gè)新系統(tǒng)顯得是“沒(méi)必要”，但是今非昔比，基礎(chǔ)技術(shù)缺失總是存有隱憂，特別是對(duì)于小米這樣放眼全球的品牌，一款寫(xiě)著自己名字的操作系統(tǒng)，戰(zhàn)略價(jià)值和地位是不言而喻的。

　　京東——基于獨(dú)立第三方的操作系統(tǒng)

　　正在把自己變成一家技術(shù)公司的京東，走的就是從底層技術(shù)而起，來(lái)搭建整體架構(gòu)的模式。京東希望通過(guò)從底層控制設(shè)備的接入、通行和場(chǎng)景聯(lián)結(jié)，以及服務(wù)平臺(tái)，更好地提供數(shù)據(jù)的整合和場(chǎng)景的服務(wù)，并且加上現(xiàn)在具備的 2C 的優(yōu)勢(shì)，以及在 2B 中越來(lái)越強(qiáng)的落地能力所打造的落地渠道，最終形成其物聯(lián)網(wǎng)全景。

　　在物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)方面，京東基于開(kāi)源的 RT-Thread 推出了物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，包含 RT-Thread 為京東定制的服務(wù)組件，內(nèi)置京東智聯(lián)云物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和協(xié)議，提供包括配網(wǎng)、設(shè)備控制、OTA 升級(jí)、安全認(rèn)證及策略等全套物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

　　而之所以選擇基于第三方開(kāi)源平臺(tái)推出底層操作系統(tǒng)，與京東的商業(yè)目標(biāo)密不可分——希望更多提供系統(tǒng)集成能力、服務(wù)植入能力、后期能力，包括大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等，把物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)市場(chǎng)做大。

　　RT-Thread——開(kāi)源、中立的物聯(lián)網(wǎng) OS 生態(tài)價(jià)值

　　RT-Thread 是一個(gè)集實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）內(nèi)核、中間件組件和開(kāi)發(fā)者社區(qū)于一體的技術(shù)平臺(tái)，在 RTOS 領(lǐng)域中，國(guó)外的 FreeRTOS、uC/OS、RTX、QNX、VxWorks 等都比較盛行，而國(guó)內(nèi)的代表就是 RT-Thread。

　　不同于華為對(duì)于微內(nèi)核的追逐，睿賽德電子最新推出的 RT-Thread Smart，則是定位于面向?qū)崟r(shí)應(yīng)用場(chǎng)合的高性能混合微內(nèi)核操作系統(tǒng)，以填補(bǔ)傳統(tǒng) RTOS 和大型操作系統(tǒng)之間的不足，同時(shí)平衡微內(nèi)核與宏內(nèi)核之間的優(yōu)劣。

　　根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)智能終端的需求，操作系統(tǒng)要在實(shí)時(shí)性、成本、安全性、啟動(dòng)速度等方面取得平衡。具體來(lái)說(shuō)，宏內(nèi)核相當(dāng)于將內(nèi)核的功能，都組合在一個(gè)內(nèi)核態(tài)進(jìn)程中完成。而微內(nèi)核將許多在宏內(nèi)核中的模塊移出內(nèi)核，使之運(yùn)行于用戶模式。

　　這也決定了它們各自的優(yōu)勢(shì)：宏內(nèi)核各功能模塊處于同一個(gè)地址空間，相互調(diào)用效率很高，弊端是體積太大，不利于在移動(dòng)設(shè)備上進(jìn)行部署；微內(nèi)核的功能模塊各自獨(dú)立、體積較小，方便進(jìn)行移植也方便對(duì)其它體系進(jìn)行兼容，但缺點(diǎn)是功能模塊之間變成進(jìn)程間通信，CPU 上下文切換代價(jià)很大，執(zhí)行效率較低。

　　RT-Thread Smart 通過(guò)共享內(nèi)存的方式，把交換的數(shù)據(jù)內(nèi)存塊分別投到不同的進(jìn)程地址空間上，從而不需要做額外的數(shù)據(jù)拷貝。這種方案在針對(duì)具體場(chǎng)景的優(yōu)化時(shí)效果較好，例如監(jiān)控?cái)z像可能數(shù)據(jù)帶寬要求很高，那么就可以把涉及到的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧再放回到內(nèi)核態(tài)中，這時(shí)性能指標(biāo)可以達(dá)到比較理想的程度。

　　RT-Thread 創(chuàng)始人熊譜翔表示，之所以選擇研發(fā) RT-Thread Smart，主要是看到在相當(dāng)多的應(yīng)用場(chǎng)景中，例如網(wǎng)關(guān)多種協(xié)議間的格式轉(zhuǎn)換、安防需要快速啟動(dòng)、高端處理器由于帶 MMU（Memory Management Unit，內(nèi)存管理單元），功能復(fù)雜，Linux 越來(lái)越龐大，傳統(tǒng)的 IoT OS 應(yīng)用與內(nèi)核編譯在一起后維護(hù)代價(jià)大，容易帶來(lái)安全性問(wèn)題，業(yè)界迫切需要一款更小、更快、更安全、可維護(hù)性更好的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

　　包括安防和圖像、智慧城市和工業(yè)、智能家居、智能硬件在內(nèi)的 AIoT 市場(chǎng)，一方面要求智能終端具有圖形交互、應(yīng)用分離與安全、邊緣計(jì)算與端云一體化、AI 與多媒體化的技術(shù)趨勢(shì)，另一方面又要求智能終端具備實(shí)時(shí)性、低成本、快速啟動(dòng)等特性。RT-Thread COO 鄒誠(chéng)認(rèn)為，這都促使終端技術(shù)開(kāi)發(fā)平臺(tái)必須盡快從單一的 RTOS 內(nèi)核，升級(jí)為具備豐富中間組件和軟件包的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)以提高開(kāi)發(fā)效率，從多芯多 OS 升級(jí)為軟件和應(yīng)用可復(fù)用的、統(tǒng)一的 OS 平臺(tái)以提升管理和效率。

　　無(wú)生態(tài)不 OS。通過(guò)在嵌入式開(kāi)源社區(qū)的多年積累，目前 RT-Thread 裝機(jī)量已超過(guò) 6 億，芯片廠商支持超過(guò) 80 家，原生搭載超過(guò) 30 家。廣泛的用戶基礎(chǔ)，也決定了 RT-Thread 未來(lái)的想象空間。

　　結(jié)語(yǔ)

　　在 AI、5G 的推波助瀾下，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)終于迎來(lái)了發(fā)展史上的黃金時(shí)期。

　　可以肯定的是，物聯(lián)網(wǎng)軟件生態(tài)的繁榮將由 AIoT 操作系統(tǒng)逐漸主導(dǎo)，在這一過(guò)程中，操作系統(tǒng)會(huì)逐漸收斂，中高端 AIoT 領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)更加激烈。

　　群雄割據(jù)，各有優(yōu)勢(shì)。華為、阿里、騰訊等巨頭有平臺(tái)、有資金也不缺生態(tài)，像 RT-Thread 這樣的第三方，首先已無(wú)生態(tài)之憂，在這個(gè)先決條件下，再談其價(jià)值，就是開(kāi)源、中立。

　　短期來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)被一個(gè)個(gè)小王國(guó)所分食，長(zhǎng)期來(lái)看，則是寡頭模式與中立模式的競(jìng)爭(zhēng)。究竟誰(shuí)能勝出？還是將持續(xù)長(zhǎng)期共存？市場(chǎng)還需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)驗(yàn)證。