國(guó)產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)有哪些,誰(shuí)主沉???
轉(zhuǎn)自:與非網(wǎng)
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(hù)。
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)。”這也就是說(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(chē)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(zhuān)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(zhuān)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(hù)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(zhuān)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(chēng)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?;赗TOS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)榈谌絉OM市場(chǎng)萎縮,TencentOS要退出歷史舞臺(tái)了?!?
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)?
圖源 |?Marketing Land
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(lèi)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)模化服務(wù)機(jī)制,可以等同于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其AIoT品類(lèi)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?xún)r(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(hù)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(hù)基礎(chǔ),也決定了RT-Thread未來(lái)的想象空間。
寫(xiě)在最后
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。
預(yù)處理 #pragma 命令詳解
標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)導(dǎo)致緩沖區(qū)溢出,如何避免?
ARM 編譯工具keil 和 IAR 命令行編譯和下載
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