在移動互聯網時代以操作系統制勝的蘋果和谷歌,確立了自己在整個時代的江湖地位。安卓手機市場份額超過80%,全球出貨量排得上名次的智能手機,搭載的幾乎都是安卓系統;剩余的份額則幾乎被蘋果的iOS系統獨家占有。今年年初的華為、谷歌鬧分手,再次讓一眾玩家意識到了自主操作系統的重要性。于是,在下一個時代,物聯網時代,物聯網操作系統就成為巨頭廠商分外關注、積極部署的一步棋。
華為:LiteOS&鴻蒙的跨時代融合
2015年5月20日,在2015華為網絡大會上,華為發布輕量級物聯網操作系統LiteOS。對于華為來說,研發操作系統已經不是什么秘密,據雷鋒網了解,早在2012年,華為就開始做終端設備OS,也是現在LiteOS的雛形。
研發之初,華為的終端設備OS主要應用在自家消費類產品中;可穿戴市場興起后,華為又在2014年推廣到自家手環、手表等可穿戴設備。隨著物聯網設備體量逐漸成長,種類也開始繁盛,華為看到了這一市場機遇,開始進入物聯網領域,也就有了現在的LiteOS。
之所以說LiteOS是輕量級操作系統,是因為其基礎內核體積可以裁剪至小于10K。據華為官方介紹,LiteOS遵循BSD-3開源許可協議,可廣泛應用于智能家居、個人穿戴、車聯網、城市公共服務、制造業等領域,支持ARM Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M7等芯片架構,基礎內核包括任務管理、內存管理、時間管理、通信機制、中斷管理、隊列管理、事件管理、定時器等操作系統基礎組件,并可以單獨運行。
據華為內部對LPWA領域設備出貨量統計數據顯示,截止2018年,搭載華為LiteOS的NB-IoT產品出貨量超過2000萬。如果說華為早期研發的LiteOS更多是針對物聯網這一新興領域做的長線布局,那么,鴻蒙操作系統更多體現了華為在國際競爭中的戰略意義。據華為官方稱,鴻蒙操作系統內核1.0早在2017年完成技術驗證,在今年8月的華為開發者大會上正式發布。就鴻蒙OS,華為消費者業務CEO余承東在發布會上也給出了官方定義,“基于微內核的全場景分布式OS”。
具體而言,鴻蒙OS有如下特征:
采用分布式OS架構和分布式軟總線技術,擁有公共通信平臺、分布式數據管理、分布式能力調度、虛擬外設四大能力;
通過使用確定時延引擎和高性能IPC技術解決現有系統性能不足的問題,確定時延引擎可在任務執行前分配系統中任務執行優先級;
采用微內核設計,簡化內核功能,在內核之外的用戶態盡可能多地實現系統服務,同時加入相互之間的安全保護;
配備多終端開發IDE,多語言統一編譯,分布式架構 Kit 提供屏幕布局控件以及交互的自動適配,支持控件拖拽,面向預覽的可視化編程,使開發者可以基于同一工程高效構建多端自動運行 App,實現真正的一次開發,多端部署,在跨設備之間實現共享生態。
與LiiteOS類似,華為鴻蒙操作系統同樣是開源操作系統,華為也下大力氣為其打造了包括開源的編譯器(方舟編譯器)以及各類開源平臺。
雖說鴻蒙OS2.0在今年發布,但還是沒有真正搭載手機,HarmonyOS2.0進行了全新定義,即全面使能全場景生態,包括跨設備、服務流轉、極速直達、可視可說、隱私安全五個方面能力。
鴻蒙操作系統是華為為對標安卓系統在2019年部署的一個操作系統,但在這個時間點上,智能手機操作系統與物聯網操作系統的邊界已經逐漸模糊,包括部分其它品類智能硬件產品也已經開始應用安卓系統。
在華為發布鴻蒙操作系統前后,業內已有不少話題在討論華為LiteOS和鴻蒙操作系統之間的差異與關系。值得注意的是,華為消費者業務首席戰略官邵洋在今年的華為開發者大會上指出,“LiteOS后續將會融入鴻蒙OS。”
這其實也是移動互聯網時代的折疊,物聯網時代的展開和待續的時間節點。
同樣作為面向物聯網領域的輕量級嵌入式操作系統,AliOS Things在上個月的2019杭州云棲大會上剛剛發布了第三個正式版本。AliOS Things是AliOS家族旗下面向IoT領域的高可伸縮的物聯網操作系統,2017年10月20日正式在Github上開源。
“驅動萬物智能”是阿里在2017年9月宣布操作系統戰略,發布AliOS品牌時的口號,也貫穿了之后兩年操作系統的應用及版本迭代歷路。2017年10月,AliOSThings 1.0正式發布,自主開源RTOS內核,支持多種IoT協議棧、云端一體特性;2018年9月,AliOSThings 2.0正式發布,適配多種芯片、傳感器,支持功能化組件,支持RTOS+Linux雙基礎OS適配不同類型設備;2019年9月,AliOSThings 3.0正式發布,AliOSThings 3.0主要優化了AI框架,包括微內核、平頭哥最新芯片架構,并發布了AIoT激活中心。
具體而言,官方此次主要強調了高效開發運維、高可裁剪、穩定運行、自主可控、AI架構。經過前兩代版本的鋪墊,第三代AliOSThings3.0系統具體能力升級包括:
圖形化裁剪模式,支持在線操作,通過點選可以實現操作系統定制應用;
全新應用開發框架,通過「下載AliOSThings及本地安裝、更新AliOS Studio和aos-cube工具、選擇board新建用戶項目、編寫用戶APP代碼調試下載」五步實現AIoT應用開發;
JS腳本的開發支持,不用關心硬件驅動,符合原有互聯網開發者的習慣,可運行于滿足資源需求的任意完成AliOSThings部署硬件;
安全能力,從芯片、設備身份認證、運營中心、可信執行環境四方面,通過芯片、算法、SDK、軟件框架進行安全能力配置;
音頻支持,自研uVoice音頻組件,提供語音增強算法,支持常用音頻格式解碼;
uAI框架,整合了端側主流神經網絡計算架構并提供相應API,實現本地語音識別功能,通過uVoice音頻組件實現智能語音類應用完成開發閉環。
阿里云智能產品管理部總經理、AIoT事業部產品與解決方案總經理何云飛在2019杭州云棲大會上給出了AliOSThings系統的相關應用數據:
15.6萬開發者、1億累計裝機量、300+功能組件,AIoT激活中心提供3400+AIoT激活面板、支持8種語言、滿足GDPR合規。
阿里最早在系統側的布局也可以回溯到8年前的YunOS。2010年,阿里收購猛犸科技,隨后在2012年從阿里云獨立,成為云操作系統業務。YunOS也曾在移動互聯網時代應用于智能手機,包括曾經的魅族、天語、小辣椒等都曾搭載過YunOS。隨后,YunOS也逐漸覆蓋到包括智能手環、智能電視等智能硬件。
隨著AliOS系統的推出,整合了阿里原YunOS移動端業務,也就有了現在的AliOS系統。與此同時,阿里在物聯網領域的直接布局也涵蓋芯片、模組、系統、平臺,生態化大網也已經成形。
騰訊:留給TencentOS(tiny)的時間不多了
如果就操作系統而言,騰訊起步并不晚,2015年1月,騰訊開始內測自己的操作系統Tencent OS,并在4月的2015全球移動互聯網大會上正式發布。隨后,在智能手機、智能手表等智能設備上有所應用,并在2016年5月更新到2.0版本的Tencent OS搭載到了富可視手機上。
然而,最終在2017年6月21日,騰訊宣布TencentOS將在2017年6月28日停止服務。騰訊TencentOS當時給出的解釋是,“因為第三方ROM市場萎縮,TencentOS要退出歷史舞臺了。”
當然,這已經是上個時代的往事。
今年9月18日,騰訊宣布將自主研發的輕量級物聯網實時操作系統TencentOS tiny正式開源,這也意味著騰訊正式加入物聯網開源系統的陣營。
具體,騰訊在Github開源首頁給出了這一系統介紹:
TencentOS tiny提供精簡的 RTOS 內核,內核組件可裁剪可配置,可快速移植到多種主流 MCU (如STM32全系列)及模組芯片上。而且,基于RTOS內核提供了豐富的物聯網組件,內部集成主流物聯網協議棧(如 CoAP/MQTT/TLS/DTLS/LoRaWAN/NB-IoT 等),可助力物聯網終端設備及業務快速接入騰訊云物聯網平臺。
TencentOS tiny 提供精簡的RTOS內核,最少資源占用為RAM 0.6 KB,ROM 1.8 KB;在類似煙感和紅外等實際場景下,TencentOS tiny的資源占用僅為 RAM 2.69 KB、ROM 12.38 KB。支持任務管理、實時調度、時間管理、中斷管理、內存管理、異常處理等功能。
目前支持STM32、NXP、華大半導體、國民技術、GD32、Nordic、TI等主流MCU。當前已完成兩套官方定制開發板設計,支持全系列STM32 NUCLEO官方評估板內核移植。
騰訊這一物聯網操作系統與華為、阿里的有很多相似之處,包括在功能上的相似、在生態上的云邊端整體布局,也包括優先適配自家的開發平臺(IoT Explorer)、云服務。
不同之處在于,無論是在開源時間,還是在開源系統功能完備性上,都相較前兩家晚了些。從此次騰訊公開的開源架構圖上也可以看到,包括當下物聯網操作系統標配的OTA、JS引擎、自組網能力,騰訊仍在規劃中。
物聯網操作系統的江湖惡戰
物聯網操作系統作為這個時代版圖的關鍵產物,各大玩家開始打造自己的操作系統,并圍繞自己的操作系統展開生態布局。尤其在當下市場大環境下,使得各家更為關注物聯網操作系統。毫無例外,華為、阿里、騰訊這三大國內互聯網廠商均在今年針對物聯網操作系統進行了重點部署:華為先后發布的LiteOS、鴻蒙,并最終將走向融合;阿里的AliOS Things也更新到第三代,強調自己加入了更多“AI”;騰訊的TencentOS tiny在今年也對外開源,但還需要更多查漏補缺。當然,物聯網操作系統這場軍備競賽必然不只有國內玩家的參與,包括國外的谷歌(Android Things)、微軟(Windows 10 IoT)、亞馬遜(FreeRTOS)、Arm(mbed OS)等都是這一領域關鍵玩家。從這些關鍵玩家的排兵布陣可見,最終的決勝關鍵,將不只是單一的系統,而是圍繞物聯網系統和平臺的整個龐大的生態。隨著移動互聯網時代的折疊,物聯網時代的展開和待續,物聯網操作系統這一關鍵地帶也必將迎來一場持久的惡戰。
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