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谷歌、微软、华为、阿里加入战局,物联网操作系统这盘棋怎么下?

www.cechina.cn2019.09.03阅读 2839

  物联网,是近年来最热的话题之一,尤其是在AI和5G的推动下,万物互连成为诸多科技公司对外的口号,随之而来的是智能硬件、底层芯片的快速迭代发展。与此同时,物联网的操作系统,也被越来越多的科技巨头提上日程。
  从早年PC上的Windows到智能手机时代的iOS、Android,操作系统造就了如今的微软、谷歌、苹果,然而如今的香饽饽——物联网操作系统却仍处在一片混沌之中。

  iOS、Android之后,物联网操作系统成焦点
  美剧《硅谷》里,主角之一的华裔小哥JianYang 买了台智能冰箱,冰箱自带显示屏,配有扫码检测食物是否过期、是否需要补充功能的App。巧的是,就在最近,有人用冰箱在推特上发了条消息。
  在越来越多的硬件设备具备智能能力后,如何去管控这些智能硬件成为大家关注的重点。换句话说,物联网的终端设备需要在什么软件上运行,我们要如何让前后端的软件协同开发,以及如何保证软件平台的安全性,这些无一不涉及到物联网操作系统(OS)。再加上8月华为鸿蒙OS的发布,围绕物联网OS的讨论开始甚嚣尘上。
  就像PC时代的Windows、Linux、macOS,互联网时代的浏览器,以及智能手机时代的iOS和Android,如果没有操作系统提供标准化的底层运行环境,也难以诞生像阿里、腾讯这样的互联网巨头。
  同理,物联网也需要一套能够让软件开发者快速开发上层应用,且相对统一的操作系统。
  最早有迹可循的物联网OS来自是瑞典计算机科学研究所的网络内嵌系统研究小组,他们当时开发了一款名为“Contiki”传感器系统,这是一个小型的嵌入式操作系统,只需要2KB的RAM与40Kb的ROM就能运行。

  彼时大家对于物联网本身还没有一个具象化的概念,更何况是物联网OS。真正出现有明确概念的物联网OS是在2010年,RIOT(实时多任务操作系统)正式诞生。
  随后的2014年,如今已被英特尔收购的Wind River在德国纽伦堡的嵌入式世界大会上,对外公布VxWorks 7物联网操作系统。同样是这一年,Arm推出物联网设备平台和操作系统mbed OS。再往后,微软在win10的基础上推出了面向物联网的操作系统 Windows 10 IoT Core。
  国内也很快跟进,最早吃螃蟹的有上海庆科,他们早Arm三个月发布了物联网OS MICO。与此同时,在手机操作系统上铩羽而归的阿里Yun OS开始转向物联网。之后的2015年,华为也推出了开源物联网OS LiteOS。
  悄然间,一场围绕物联网操作系统的战争开始了。
  也有人会疑惑,为什么不能将我们既有的操作系统直接移植到物联网环境中,答案很简单:不可以。
  和当前的电脑、手机上的嵌入式操作系统不同的是,物联网囊括下的硬件类型非常多,所以跨平台是关键,这一道门槛就将我们熟知的手机、PC操作系统排除在外。至今,还没有一家公司能完美做到跨平台的操作系统的开发,微软苦心孤诣多年也未能解决。
  另一方面,由于物联网接入设备之间的通信协议种类繁多,设备规格差异大,相应的操作系统也需要做到尽少的占用运行资源、功耗要低,并且支持多种物联网互联协议等,条条框框越多,上手便越困难。
  所以,物联网OS发展的速度比不上PC和手机端。“各自为政”是当前物联网操作系统的现状,上下游占有一定份额的厂商都抛出了做物联网OS的橄榄枝。
  物联网操作系统仍处于一片混沌中
  物联网OS百花齐放,从技术路线上来看,业界一般分为两种,一种是基于传统操作系统进行“剪裁”和定制,比如Google在Android基础上做了删减的Android Things、微软的Win10 IOT、阿里的AliOS Things等。二是嵌入式实时操作系统,可以称为RTOS系列,代表有FreeRTOS、LiteOS、Wind River Vx Works、Arm Mbed OS、MICO等。
  通常情况下,实时操作系统一般是运行在微控制器上,微控制器是将计算机运行所需要的一些资源(如ROM、RAM、I/O、定时器、ADC、DAC等)集成到了一个芯片上,俗称为单片机,所以实时操作系统占用的内存很少,也很少会有我们常见的用户图形交互界面。

  除此之外,谷歌,华为也在开辟一条全新的物联网OS之路。2016年,谷歌被曝出正在基于微内核Zircon研发名为“Fuchsia”的物联网OS,外界猜测Fuchsia是谷歌试图使用单一操作系统统一整个生态圈的尝试,即一个操作系统可以在智能手表、智能音箱、笔记本、智能手机等在内的设备上运行。

  巧的是,华为最近刚刚发布的鸿蒙也是基于微内核的全场景分布式OS,目标基本上和谷歌Fuchsia一致。

  不过,虽然物联网OS很多,但由于发展时间较短,至今都没有出现形成气候,出现占有一定主流市场份额的厂商。
  这也是操作系统发展必经的过程,只有硬件出货量达到一个量级,一家独大或者三足鼎立的局面才会慢慢浮出水面。以手机操作系统为例,智能手机混沌初开之时,诺基亚的Symbian、黑莓的BlackBerry、微软的Windows Phone、谷歌的Android以及苹果的iOS是同时共存,直到后期才演变为如今的“两强”。
  业内人士认为,物联网OS之所以依然呈现“百花齐放”的局面,是因为市场远未达到一定的规模,以及市场的成熟度不够高。
  确实,做操作系统本身就不是容易的事情,入场的时机、生态的建设、成本的投入、不断涌现的技术瓶颈等,最终披荆斩棘、熬出头的只是寥寥几家。
  泥沙俱下,谁主沉浮
  操作系统天生就有着开源的血液,从最早的UNIX到后期的Linux,以及基于Linux内核开发的Android,无开源生态,无操作系统,华为鸿蒙OS推出之际也立刻宣布了开源。这也是摆在物联网OS厂商面前的难题,如何笼络开发者在自家的操作系统上开发软件,扩大生态布局。
  另外,物联网涉及到的智能硬件种类非常多,如何从底层打通不同厂商的不同硬件产品,当前既没有统一的标准,行业从业者也难以形成合力去促成此事。当人人各扫门前雪,物联网OS的推进更是难上加难。

  而且由于物联应用场景范围过广,小到一个开关,大到智能电视,不同的应用场景对底层架构的要求也不一样,至今也没有一个物联网OS能做到全场景的覆盖,以至于有很多人在讨论物联网到底需不需要一个大一统的OS。
  除此之外,物联网OS的新挑战也逐渐从终端扩展到了云上乃至边缘侧,因为大多数物联网终端负责数据的收集与传输,数据的分析与处理会放在边缘端或者云端。有业内人士表示,操作系统已经不是传统意义上的基础软件,而是为构建应用生态系统服务的平台。以Arm推出的mbed为例,除了操作系统外,它还包括了一套在线开发平台和一个运行在云平台的设备服务器。
  所以当前对物联网OS虎视眈眈的企业往往也会考虑布局“云、边、端”多款IoT操作系统。
  有趣的是,回顾桌面和手机OS的发展,苹果之外,没有任何一家公司能在硬件和操作系统上做到“一箭双雕”,微软通过Wintel联盟,将PC硬件的生意交给了主机厂,以捆绑销售Windows操作系统,稳住自己的市场份额。Google虽坐拥Android,但“亲儿子”Nexus系列手机始终未能在智能手机市场占得半壁江山。
  所以,物联网OS虽是块让人垂涎欲滴的肥肉,但想要吞食它绝非易事。从当前的行业现状来看,物联网OS仍然处于早期的“诸侯分割”阶段,泥沙俱下,谁主沉浮?