六款主流物联网操作系统介绍

　　2014年，国际市场诞生了多个面向物联网的操作系统。其中，最具标志性的是ARM的Mbed OS， 其提供用于开发物联网设备的通用操作系统基础，以解决嵌入式设计的碎片化问题。同年在中国，上海庆科联合阿里云发布MiCO OS，是一款基于微控制器的互联网接入操作系统。 随后几年内，国内外各大科技厂商在对操作系统的研究基础上陆续推出了多款物联网操作系统，为物联网设备的多样性发展提供了软件支持，但是由于各系统之间大多存在兼容问题， 系统碎片化问题严重。目前，中国物联网操作系统发展处于爆发前期，操作系统及其生态建 设仍需一定的时间。下面介绍六款主流的物联网的操作系统。
　　一、 亚马逊物联网操作系统
　　1、 战略演进--结合自身电商业务推出智能设备如DashWand、音箱等
　　2014年作为亚马逊物联网的入局之年，为拓展电商业务功能推出首款物联网设备，布局消费端；利用云业务优势，构建物联网云平台。
　　为方便用户购物下单，亚马逊推出第一款物联网设备Amazon Dash Wand。布局消费端的同时，亚马逊推出了智能音箱Echo，搭载智能语音助手Alexa连接AI亚马逊生态，迅速成为家庭智能生活的入口；亚马逊基于在公有云领域的优势，发展了物联网平台AWS IoT，不断 完善架构。
　　2、 技术路径--自研实时物联网操作系统
　　亚马逊物联网操作系统是以传统嵌入式操作系统和实时操作系统为基础，通过增加设备联网等功能，满足物联网接入设备互联需求，形成新的嵌入式操作系统。
　　FreeRTOS设备安全连接到AWS IoT Core等云服务、本地边缘设备，或者通过低功耗蓝牙 技术连接到移动设备，并使用 AWS IoT Device Management 提供的OTA更新功能对它们 进行远程更新。与AWS IoT Device Defender集成后，它可以轻松报告设备端指标，以便 在这些指标偏离预期行为时检测异常情况。
　　微控制器包含一个常用于电器、传感器、健身跟踪器、工业自动化和汽车等众多设备的简单 的、资源受限的处理器。FreeRTOS可以提供内核运行低功耗设备，提供软件库支持连接云 或其他边缘设备，从而进行数据收集并执行操作。
　　3、商业模式--通过智能硬件产品将电商和云服务形成的飞轮协同驱动，形成健康发展的业务闭环
　　亚马逊针对消费端的布局，推出了智能音箱Echo，搭载智能语音助手Alexa，同时连接亚马 逊生态。通过服务及产品吸引用户，使得亚马逊ToB电商成为核心商业模式之一。 亚马逊针对行业客户的布局，通过存储、处理、分析联网设备传输的实时数据，并根据数据 做出判断，提供基础架构和开发工具吸引开发者。支持运营、应用服务开发等工作。应用场 景包括工业、汽车、智能家居等。
　　4、生态建设--核心为内部云相关业务生态
　　AWS IoT是一款托管的云平台，使互联设备可以轻松安全地与云应用程序及其他设备交互。 AWS IoT可支持数十亿台设备和数万亿条消息，并且可以对这些消息进行处理并将其安全可靠地路由至 AWS 终端节点和其他设备。应用程序可以随时跟踪所有设备并与其通信，即使 这些设备未处于连接状态也不例外。
　　来源：亿欧智库
　　5、系统优势--小型、低功耗的边缘设备易于编程、部署、保护、连接和管理
　　Amazon FreeRTOS是一款适用于微控制器的操作系统。通过软件库对FreeRTOS内核进行 扩展，可以轻松地将小型低功耗设备安全连接到AWS IoT Core等AWS云服务或运行AWS IoT Greengrass的功能更强大的边缘设备。Amazon FreeRTOS具有轻松编程、部署和管理低功耗互联设备，广泛的硬件和技术生态系统等优势。
　　二、 华为物联网操作系统
　　1、 战略演进--从LiteOS到鸿蒙OS，华为物联网操作系统战略逐渐成熟
　　华为物联网战略核心分为超级终端和鸿蒙智联两个部分。前者支持更多设备接入，方便用户灵活调用不同设备，在流畅的共享功能之下，让硬件成为互助的集体；后者是面向华为智能硬件生态伙伴打造的全新品牌和开发平台，可以将手机平板的运算显示能力共享给所有设备， 是超级终端功能的延伸，赋能空间智能化大趋势。 操作系统作为物联网战略中技术关键点，华为目前发布了LiteOS与HarmonyOS两个操作系统。
　　华为LiteOS是2012年华为自研的一款实时操作系统，适用于内存和处理器较有限的设备， 目前在穿戴便携设备、智能家居、车联网、LPWA等领域均有布局。
　　LiteOS是鸿蒙操作系统 的雏形，核心解决物联网应用成本、连接、安全三大痛点。LiteOS既可以作为一款RTOS运 行在资源受限的MCU上，也可以作为HarmonyOS的子内核运行在资源丰富的SOC平台上。
　　HarmonyOS是华为在2019年正式发布的操作系统，对标安卓、IOS等移动操作系统，商用 版本主要面向消费者。目前没有基于互联的主流操作系统的现状，既要开发独立的、能够满 足入口设备的通用操作系统，同时又要满足如车、多媒体设备、工业设备等不同量级的终端 设备的需求，华为使用分布式软总线、分布式架构等技术将设备＂虚拟化＂。 生态对于物联网操作系统的发展十分重要。华为通过开源部分鸿蒙代码，建立了开发者生态。 制定了＂16%市占率＂的生死线目标，从智慧家居场景入手，大力拓展合作生态。
　　2、 技术路线--：从内核层、基础服务层、应用层看鸿蒙
　　内核 ：华为鸿蒙操作系统基于微内核结构，支持多种内核，既支持华为自研的LiteOS内核，也支持 Linux的内核。 组件： 模块化组件，可剪裁可新增。对于不同终端的UI设计，华为建立了＂一次开发多端部署＂的能力，以减少多个终端开发的损耗。 协同框架：
　　分布式软总线 ，为了解决设备互联的问题，华为研发了分布式软总线技术和分布式OS架构。
　　3、商业模式--从＂生态为王＂的价值主张出发，华为以大量人才、资金、创新开发的投入支撑鸿蒙。
　　来源：亿欧智库
　　4、生态建设--华为＂1+8+N＂硬件生态
　　＂1＂手机：在华为提出的＂1+8+n＂硬件生态中，＂1＂代表手机，是整个生态的主入口。 2019 年中美关系恶化，美国将华为列入实体清单，华为芯片来源被切断，随后谷歌取消华 为 GMS 授权，导致手机出货量极速下降。在主入口受到限制的情况下，华为从＂N＂中全场景物联网终端入手，为鸿蒙建立生态。近期的HarmonyOS 3.0的提出，也意味着或许 ＂1+8+N＂并不绝对，＂8＂也可以成为中心设备。
　　生态对于操作系统的具有重要的意义，华为将＂操作系统生死线＂定在一年内完成＂16%市 占率＂目标上，其中，除去华为2亿台自有设备，还需要搭载至少1亿台外部设备。目前，搭载鸿蒙系统的华为设备超过3.2亿台；鸿蒙智联产品出货量超2.5亿台。其中，外部合作伙 伴中存在如魅族的手机厂商，美的等智慧家居场景伙伴，北京汽车等主机厂及更多场景下的中国企业。
　　来源：亿欧智库
　　4、核心优势---战略布局早、多项技术创新、软硬件生态全面构建
　　三、 阿里物联网操作系统
　　1、战略定位--低成本地实现硬件智能化
　　2017年9月27日，阿里巴巴发布了全新的操作系统AliOS，它是一款面向汽车、IoT终端、 IoT芯片和工业领域研发的物联网操作系统，并整合了原来的YunOS移动端业务。同年10月， 阿里巴巴开源了面向IoT领域的轻量级物联网嵌入式操作系统AliOS Things，Slogan是快速 低成本地实现硬件智能化。目前的最新版本是AliOS Things V3.3。AliOS Things和AliOS由 于体量、性能不一样，因此在定位和应用场景方面也有差异。
　　2018年，阿里云宣布将IoT列为继电商、物流、金融、云计算之后布局的第五个赛道，计划 在未来5年内连接100亿台设备。2020年，阿里云正式把IoT作为战略方向之一，并在物联网 平台植入AI、数据分析、工业大脑等能力；同时扩展生态，打造妙物智联、犀牛制造、斑马智行子公司，对各细分行业进行孵化突破。
　　来源：亿欧智库
　　2、技术路线：AliOS things为物联网应用量身打造，提供丰富可靠的功能
　　AliOS Things是一款为现代物联网应用量身打造的嵌入式操作系统。大多数物联网操作系统 主要是提供一个内核，但是AliOS Things除了提供高度可伸缩，实时，安全的内核，还提供 丰富的功能，其中包括云端一体设备和应用管理、安全系统和应用升级、高精度定位、传感 器数据上云和本地分析、动态安全漏洞诊断、语音交互、 Wi-Fi/BLE配网、mesh自组网等 众多物联网时代所亟需的高阶能力，以及包括云化部署的一站式应用开发环境等强大丰富的 开发工具，并支持终端设备连接到阿里云Link。这些功能和开发工具帮助AliOS Things更好 地为物联网应用提供可靠、方便、适用的服务。 针对典型的物联网场景，AliOS Things进行了端对端的优化，使得对于同样的功能集合，基于AliOS Things打造的应用解决方案可以实现最好的性能和最低的资源消耗。
　　3、商业模式-- 4种主流商业模式叠加多元化销售渠道
　　AliOS Things处于物联网产业链的中上游，下游厂商通常是B端客户和政府，再由这些客户将预先嵌入AliOS Things的产品销售给C端客户。目前，AliOS Things主要有四种商业模式， 分别是收取装机授权收入、云服务或大数据服务收入、交易佣金和联名智能化产品。
　　来源：亿欧智库
　　4、生态建设：阿里云物联网业务布局，与AliOS things协同发展
　　阿里云通过深入＂云-管-边-端＂侧，全面布局物联网。在云侧，阿里云推出了物联网云平台Link Platform、应用开发平台Link Develop、物联网市场Link Market，三大平台共同构筑起了一个物联网的＂云上闭环＂ 。在管侧，推出了自主低功耗广域网平台Link WAN,该 平台已经兼容包括LoRa、NB-IoT在内95%的通信协议，开发者可快速接入阿里云IoT管理 平台，降低IoT接入门槛。在边侧，推出了边缘计算产品Link IoT Edge，开发者能够轻松将
　　阿里云的边缘计算能力部署在各种智能设备和计算节点上。在端侧，推出了物联网操作系统 AliOS Things和多环境设备端SDK。通过云端一体化的平台，合作伙伴将获得开发、技术、 内容、物联网操作系统、边缘计算等物联网基础技术能力，大大降低物联网软硬件整体解决 方案开发的准入门槛。 在生态建设方面，AliOS Things已经涵盖了几乎所有物联网细分领域的头部芯片和传感器厂 商的主流产品，并和主要的商业IDE厂商建立了合作关系。AliOS Things已经被多家设备厂 商采用，出货量超过千万，主要分布于物流PDA、智能空调、智能音箱、智能门锁和智能摄 像头。此外，AliOS Things积极培育开发者社区，开发者群体超过30万个。
　　来源：亿欧智库
　　四、 中国移动OneOS物联网操作系统
　　1、战略演进：聚焦安全可信，中国移动研发自主可控物联网操作系统
　　OneOS操作系统是中移物联网围绕实时内核、物联网通信、安全和低功耗等关键技术自主 研发的轻量级物联网操作系统，要向上承接业务应用，向下屏蔽硬件差异，打通各种碎片化 场景。作为一款实现底层关键核心技术自主可控的操作系统，OneOS不仅具备高实时、高 安全、高可靠等特性，同时对补齐我国产业发展短板、保障产业链安全稳定具有重要意义。 具体而言，OneOS系统具有可裁剪、跨平台、低功耗、高安全等特点，支持ARM、MIPS、 RISC-V等主流CPU架构，兼容POSIX、CMSIS等操作系统标准接口，支持MicroPython等 高级语言开发，提供图形化开发工具，能够有效提高产业开发效率、降低开发成本，帮助用 户开发稳定可靠、安全易用的物联网应用。
　　来源：亿欧智库
　　2、技术路线：轻量级内核加多个系统组件
　　OneOS总体架构采用分层设计，主体由驱动、内核、组件、安全框架组成。采用一个轻量 级内核加多个系统组件的模式，加上海量硬件的适配支持，使OneOS具备极高的可伸缩性 与易用性。 内核：OneOS内核采用可抢占式的实时的轻量级内核的方式设计，内核自主化率达到100%。 极简的设计思路，在减少资源开销的情况下兼具优秀的实时响应特征，支持多任务管理调度， 提供丰富的IPC策略，如信号量、互斥量、消息队列、邮箱等，提供了高效可靠的RTOS内核 支撑。 驱动：提供丰富的BSP板级支撑，适配超千款MCU，支持ARM、RISC-V、MIPS、Xtensa、
　　C-Sky等主流架构，通过抽象设计，将所有外设以设备方式进行管理，极大提升了应用开发 的便利性。 组件：提供包括网络协议、云平台接入、远程升级、文件系统、日志系统、测试框架、调试 工具等众多通用服务能力，也包括高精度定位等专业应用领域的完整解决方案。由于采用了 模块化的设计，因此各个组件相互独立，耦合性低，易于灵活裁剪。 安全管理框架：终端侧基于信任根实现轻量级的主动检测和可信度量，提供轻量级的密码算 法库及轻量级密钥管理与密钥协商机制，实现端到端安全通信。平台侧基于大数据态势感知 技术，帮助用户建立端侧安全画像，根据应用场景制定不同的安全管理策略。
　　3、商业模式：联合内部生态提供Turnkey服务
　　中国移动OneOS聚焦于智能穿戴、智慧家庭、智慧表计、智慧工业等场景，联合内部多元 化产品生态，提供Turnkey服务。
　　来源：亿欧智库
　　4、生态建设：整合产业链上下游提供技术支持、营销支持和销售等服务
　　来源：亿欧智库
　　五、睿赛德物联网操作系统
　　1、战略演进：RTT由开源社区发展物联网操作系统，经历15年规划逐渐清晰
　　RT-Thread诞生于2006年，是国内以开源中立、 社区化发展起来的一款高可靠实时操作系 统 ，由睿赛德科技负责开发维护和运营 。因其十五年的沉淀积累， 专业化的运营推广，其 高可靠性、安全性、高可伸缩性和中间组件丰富易用等特性极大地满足了市场需求。目前已 经成为市面上装机量最大（超14亿台）、开发者数量最多（超10万）软硬件生态最好的操 作系统之一，被广泛应用于航空、国防军工、电力、轨道交通、车载、工业自动化、消费电子等众多行业领域。
　　2、技术路线：从传统嵌入式操作系统到高性能混合微内核操作系统
　　从技术路径选择上来看，2020年睿赛德发布RT-thread Smart，从传统RTOS转向混合微内 核操作系统，定位为介于传统RTOS和Linux之间的操作系统。至此完成双线布局，即面向低 功耗、低性能和低成本场景的基于MCU（没有MMU）的操作系统——RT-thread标准版， 和面向复杂场景、满足更多功能要求的基于MPU（有MMU）的操作系统RT-thread Smart。
　　3、商业模式：核心为提供通过硬件适配和软件移植服务
　　从商业模式来看，穿戴便携市场盈利空间有限。在穿戴便携设备市场，头部玩家如苹果、华 为、小米等，已完成操作系统自研，选择与睿赛德合作的客户一般是没有研发能力的厂家， 产品功能简单、对价格敏感，在该场景上睿赛德盈利稍显吃力。 因此公司将目光方向更为复杂的场景，如车载。＂程翧＂车载融合软件平台集OS、虚拟化 系统及相关扩展组件等于一体，能为汽车行业提供三个方面的支持，包括RT-Thread操作系 统，其包含安全型实时操作系RT-Thread Secure Auto和微内核操作系统RT-Thread Smart Auto，还有虚拟化系统vmRT-Thread Hypervisor，以及vmBUS统一消息总线。
　　4、生态建设
　　睿赛德核心通过硬件适配和软件移植项目来维持生存。因此在生态建设上以芯片模组与芯片 服务商为主。
　　来源：亿欧智库
　　3、 核心优势： 睿赛德人力成本相对较低。
　　从Boss直聘等渠道的招聘数据来看，其平均人员成本在3万左右。 且睿赛德依靠开源社区积累丰富软件包，降低其开发成本。截止2022.11.11，睿赛德累计装 机量为12亿，社区开发者共10万人，软件包数量为597个。
　　五、翼辉信息物联网操作系统
　　1、战略演进：深耕行业，致力于为客户提供安全智慧的嵌入式实时操作系统
　　翼辉信息是中国拥有大型实时操作系统完整自主知识产权的高新技术企业，致力于为客户提 供安全智慧的嵌入式实时操作系统、技术服务及硬软件综合解决方案，保障产品实时可靠和 信息安全，缩短产品开发周期，降低产品开发成本，并提高产品自主化率。 翼辉信息坚持以技术创新为发展引擎，目前研发人员占比超过70%，核心技术团队拥有十年 以上嵌入式系统设计经验。
　　2、技术路线：SylixOS采用嵌入式实时技术，支持SMP多核实时调度，可运行于多种CPU 架构目标平台
　　SylixOS是嵌入式实时操作系统，内核自主化率达100%，支持对称多处理器平台，能够为 不同行业的嵌入式设备提供软件开发平台。
　　3、商业模式：核心为提供工程服务和授权费用
　　翼辉信息开发的端操作系统SylixOS，边缘操作系统EdgerOS，经过长期的积累，2020年已 经达到150万行代码，具有自主化技术，且在国际操作系统的基础上做了功能的更新和改进， 可以高效匹配国产化替代的应用场景；通过积累的模块和技术经验，可以帮助客户节约成本、 提高效率。
　　4、生态建设：积极建设行业客户、研究院校、硬件和软件生态体系
　　从2016年起，翼辉信息陆续和北京航空航天大学、清华大学、国防科技大学等三十余所高 等院校开展合作，包括组建联合实验室、进行联合教学研究以及开展专业领域的联合解决方 案研发等。大学计划的实施，有助于企业与高校间形成产学研战略联盟，可以有效整合科技、 教育和企业资源，增强自主创新能力，促进研究成果的应用。
　　来源：亿欧智库
　　中国主流物联网操作系统对比
　　来源：亿欧智库
　　特别说明：本文根据亿欧智库《2022年中国物联网操作系统市场研究白皮书》编写