物联网操作系统到底是什么?

自2018年美国商务部一纸禁令，让中兴通讯陷入芯片“断供”危机以来，近两年，围绕芯片自主研发和创新的努力，从国家层面到地方政府、从IC企事业机构到从事IC的产业人士，都是铆足了劲要大干一场。不过，封杀禁令之下，除了芯片之外，国产操作系统的自主创新也同样刻不容缓，尤其是物联网操作系统。

随着5G的全面部署，物联网正式进入了爆发期，各大企业纷纷布局物联网，抢占物联网制高点。据行业权威机构的数据统计，到2025年，全球将有754.4亿台设备接入物联网，市场规模将高达15670亿美元。如果未来这个超级市场的终端采用的都是国外的操作系统，一旦出现政治或贸易风波，由此产生的安全隐患和风险将不亚于、甚至会远超手机领域的Android系统带来的影响。

就国产操作系统的发展，近日，EETOP专访了CETC普华基础软件股份有限公司总经理刘宏倩。由于物联网接入设备要求尺寸更小、功耗更低，并要具备安全可靠的通讯和组网能力，这就要求物联网操作系统能够支持更优秀的低功耗技术和丰富互联技术。针对该领域的发展，刘宏倩表示：

“物联网产业呈现出规模大、范围广和领域化的特征，基于我们对物联网操作系统特征的理解，我们认为，安全和领域化将是未来物联网发展的重要特征！“

得系统者，真能得天下吗？

物联网概念的提出已经超过20年，行业巨头纷纷布局，跑马圈地，产业投资强势进入，同时吸引了大量的初创公司。虽然，各方对物联网市场规模的预估，都是一个相当庞大的体量，从设备接入数量来说，保守估计会有800亿个设备，大胆的估计会有上万亿个设备将连入网络。但是这些可观的数据，至今仍并没有带来物联网产业的真正爆发！为什么？刘宏倩表示：“物联网产业的发展是一个长期、持续、渐进式增长的过程。需要通过传统产业的升级来逐步推进。当前，产业发展的临界点还没有到来，还有一些问题需要解决，如：低功耗芯片、合适的操作系统和商业模式等。“

谈到操作系统，坊间的一个观点不得不提，即”得操作系统者得天下”，真的是这样吗？就此问题，我们也特别请教了刘宏倩女士。

据介绍，之所以会认为得操作系统者得天下，这源于物联网本质上是第三代互联网，是互联网产业的第三次产业变革。在第一代互联网时代，诞生各种企业，但是从获利能力和产业话语权的角度来说，最顶端的是微软和英特尔。那个时代被称为Wintel时代，Win就是微软的Windows视窗操作系统，tel就是英特尔的处理器。所有电脑使用的都是它们的产品，这使Wintel获得巨大的商业利润。第二代互联网时代，也称为移动互联网时代，也产生了一些伟大企业。在这些企业中，真正的赢家，一个是拥有Andriod系统的Google；另一个是为手机处理器提供设计方案的ARM公司。通过分析第一代和第二代互联网的成功企业，可以发现它们都有一个共性，即都包含有操作系统。“得操作系统者得天下”的观点便由此产生。

物联网操作系统是未来物联网产业发展的核心要素，这点毋庸置疑。当前，行业巨头们也都纷纷在积极布局物联网操作系统，推出产品，如Windows10 IOT、ARM公司Mbed OS、亚马逊Amazon的freeRTOS、阿里公司的AliOS等。这些百花齐放的产品，虽然特征呈现多样化，但概况总结起来，刘宏倩认为，当下物联网操作系统总体呈现以下三种趋势：

轻量化低功耗的物联网操作系统：包括华为的Lite OS、亚马逊Amazon FreeRTOS、ARM公司Mbed OS、谷歌公司Android Things等。优点是轻量、低功耗，支持广泛的设备；缺点是开发成本高，难以支撑复杂的应用场景。

智能的物联网操作系统：如阿里的AliOS，以及两大Linux联盟携手英特尔和三星电子共同开发的TIZEN（泰泽）等。优点是能够利用软件生态，高级的开发语言，满足复杂的需求；缺点是使用场景受限，体积大，高功耗，对硬件要求高。

正在进行试验或规划的产品，产品尚未成熟。包括华为鸿蒙操作系统，谷歌的Fuchsia操作系统等。

到底物联网操作系统是什么？

物联网大致可分为终端应用层、网络层（进一步可分为网络接入层和核心层）、设备管理层和后台应用层等四个层次。而物联网操作系统就是运行在这些终端上，对终端进行控制和管理，并提供统一编程接口的操作系统软件。简单来说，物联网操作系统只是一种通用的概念，与嵌入式操作系统一样，是一类操作系统的统称。因此也才有系统厂商们从各自不同的角度和探索来定义自己的产品，成就百家争鸣的产业盛况。

但无论是什么样的概念，刘宏倩认为，物联网操作系统都需要具备两方面的特征：第一是安全，包括商业安全、功能安全和信息安全。

商业安全是指供应链安全，需要自主可控，如果产品的供应链受控，我们就无法生产自己的产品，这是我们在贸易战中获得的经验教训。例如华为和中兴就受到了此类问题的影响。

功能安全，简单说是解决了物的安全问题。保障了不会因为某个功能的缺陷导致整个系统的瘫痪。

信息安全需要解决的是连接的安全问题。

除了安全以外，物联网操作系统将被应用在城市管理，智能交通、智能建筑、数字家庭，定位导航，现代物流管理等众多的领域，每个领域的标准和规则是不同的，应用场景多种多样，一款操作系统能够满足所有的需求，是非常困难的。刘宏倩认为，物联网操作系统的第二个特征是可能呈现领域化的发展趋势，不同的领域使用不同的操作系统。

据介绍，普华以“问题、价值和目标”为导向，瞄准物联网应用的不同需求。当前，结合公司现有的技术优势，重点以汽车应用的物联网操作系统为主。为什么选择汽车电子作为突破口呢？刘宏倩回答说：“目前就行业来说，物联网相关的技术都还处在探索期。选择汽车电子领域也是普华在‘坚持摸着石头过河和加强顶层设计相结合‘的努力实践。一方面，国家在顶层设计上大力发展新基建，推动5G+、人工智能等新技术的广泛应用，专家们也为汽车从传统交通工具逐渐转化为大型移动智能平台指出了方向；另一方面，物联网在交通领域正在进行非常广泛的探索与应用，如汽车导航、辅助驾驶、自动驾驶及充电桩等，普华基础软件拥有国内顶级的汽车操作系统软件开发团队，是国内首家AUTOSAR操作系统产品通过ISO26262 ASIL D级国际认证的企业，具有丰富的用户案例和AUTOSAR集成服务实战经验，这给了我们摸着石头过河的机遇与勇气！”

自主研发与创新正在成为如今国内车企的重头戏，CPU芯片和操作系统是国产自主创新领域最基础的核心技术。 智能网联汽车是国家战略产业之一，也是汽车产业整体升级的历史机遇。汽车行业最近很热门的话题是AUTOSAR。AUTOSAR通过200个文档和2万个需求，对驱动、操作系统、通信、诊断、网络管理、标定、存储等八个方面进行了功能及接口的标准化定义。通过遵循这个标准降低了整车和零部件厂商的开发成本，提高了软件的复用性，目前是汽车行业公认的国际标准。据介绍，目前普华汽车领域相关操作系统产品在国内大型整车厂和零部件供应商中都得到使用，量产超过五百万套。

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汽车的物联网操作系统只是普华现阶段结合自身技术及市场优势而重点专注的领域，本着问题和市场需求导向的原则，普华希望能够以重点应用来带动整个物联网更广泛应用的覆盖。刘宏倩特别强调说：“目前其他的操作系统不是从云端向终端向下覆盖，就者是从终端向云端向上扩展。相比于其他操作系统公司，普华既具有云操作系统的经验，又具有桌面和嵌入式操作系统产品，可以说是最适合开发物联网操作系统的企业。”

当变革之风吹起时，一些人筑起了围墙，另一些人则架起了风车。作为中国电科发展基础软件的重要平台，也是操作系统行业的先行者和实践者，普华正迎着物联网希望之风转得飞快，也必将转得多姿也多彩！
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